HackerBox 0053: Chromalux: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Salutacions als hackers de HackerBox de tot el món! HackerBox 0053 explora el color i la llum. Configureu la placa de microcontrolador Arduino UNO i les eines IDE. Connecteu un Arduino Shield LCD a tot color de 3,5 polzades amb entrades de pantalla tàctil i exploreu el codi de demostració de pintura tàctil. Connecteu un sensor de color I2C per identificar els components de freqüència de la llum reflectida, mostreu els colors en LEDs adreçables, soldeu un escut de prototipatge Arduino i exploreu una varietat de components d’entrada / sortida mitjançant un escut d’experimentació Arduino multifunció. Perfeccioneu les vostres habilitats de soldadura de muntatge superficial amb un PCB Chaser LED. Feu una ullada introductòria a la tecnologia de xarxes neuronals artificials i a l’aprenentatge profund.

Aquesta guia conté informació per començar a utilitzar HackerBox 0053, que es pot comprar aquí fins que esgotin els subministraments. Si voleu rebre un HackerBox com aquest a la vostra bústia de correu cada mes, subscriviu-vos a HackerBoxes.com i uniu-vos a la revolució.

HackerBoxes és el servei de caixa de subscripció mensual per a pirates informàtics i entusiastes de l’electrònica i la tecnologia informàtica. Uneix-te a nosaltres i viu la HACK LIFE.

Pas 1: Llista de contingut per a HackerBox 0053

• Pantalla TFT de 3,5 polzades 480x320
• Arduino UNO Mega382P amb MicroUSB
• Mòdul de sensor de color GY-33 TCS34725
• Escut d'experimentació multifunció per a Arduino UNO
• OLED de 0,96 polzades I2C 128x64
• Cinc LED RGB adreçables rodons de 8 mm
• Arduino Prototype PCB Shield amb pins
• Kit de soldadura de muntatge superficial de LED Chaser
• Adhesiu Home in the Middle Hacker
• Adhesiu del manifest pirata informàtic

Algunes altres coses que us seran útils:

• Soldador, soldador i eines bàsiques de soldadura
• Ordinador per executar eines de programari

El més important és que necessiteu un sentiment d’aventura, esperit de pirata informàtic, paciència i curiositat. Construir i experimentar amb electrònica, tot i que és molt gratificant, pot ser complicat, desafiant i fins i tot frustrant de vegades. L’objectiu és el progrés, no la perfecció. Quan persisteix i gaudeix de l'aventura, d'aquesta afició es pot obtenir una gran satisfacció. Feu cada pas lentament, tingueu en compte els detalls i no tingueu por de demanar ajuda.

A les preguntes freqüents sobre HackerBoxes hi ha una gran quantitat d’informació per a membres actuals i potencials. Gairebé tots els correus electrònics d’assistència no tècnica que rebem ja s’hi responen, així que agraïm molt que dediqueu uns minuts a llegir les PMF.

Pas 2: Arduino UNO

Aquest Arduino UNO R3 està dissenyat pensant en la facilitat d’ús. El port d’interfície MicroUSB és compatible amb els mateixos cables MicroUSB que s’utilitzen amb molts telèfons mòbils i tauletes.

Especificació:

• Microcontrolador: ATmega328P (full de dades)
• Pont sèrie USB: CH340G (controladors)
• Voltatge de funcionament: 5V
• Tensió d'entrada (recomanada): 7-12V
• Tensió d'entrada (límits): 6-20V
• Pins d'E / S digitals: 14 (dels quals 6 proporcionen sortida PWM)
• Pins d'entrada analògics: 6
• Corrent continu per pin d'E / S: 40 mA
• Corrent continu per pin de 3,3 V: 50 mA
• Memòria Flash: 32 KB dels quals 0,5 KB utilitzats pel gestor d'arrencada
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocitat de rellotge: 16 MHz

Les plaques Arduino UNO inclouen un xip pont USB / sèrie integrat. En aquesta variant en particular, el xip pont és el CH340G. Per als xips USB / sèrie CH340, hi ha controladors disponibles per a molts sistemes operatius (UNIX, Mac OS X o Windows). Es poden trobar a través de l’enllaç anterior.

Quan connecteu l’Arduino UNO per primera vegada a un port USB de l’ordinador, s’encén un llum d’alimentació vermell (LED). Gairebé immediatament després, un LED d’usuari vermell sol començar a parpellejar ràpidament. Això passa perquè el processador està precarregat amb el programa BLINK, que parlarem més endavant.

Si encara no teniu l’IDE Arduino instal·lat, el podeu descarregar des d’Arduino.cc i si voleu informació introductòria addicional per treballar a l’ecosistema Arduino, us recomanem que consulteu la guia en línia del HackerBox Starter Workshop.

Connecteu l’UNO a l’ordinador mitjançant un cable MicroUSB. Inicieu el programari Arduino IDE.

Al menú IDE, seleccioneu "Arduino UNO" a sota d'eines> tauler. A més, seleccioneu el port USB adequat a l'IDE a Eines> port (probablement un nom amb "wchusb").

Finalment, carregueu un fragment de codi d'exemple:

Fitxer-> Exemples-> Conceptes bàsics-> Parpellejar

Aquest és en realitat el codi que s’ha precarregat a l’ONU i que hauria d’executar-se ara mateix per parpellejar el LED d’usuari vermell. Programa el codi BLINK a UNO fent clic al botó CARREGAR (la icona de fletxa) just a sobre del codi que es mostra. Mireu a sota del codi la informació d’estat: "compilació" i després "càrrega". Finalment, l'IDE hauria d'indicar "Càrrega completa" i el LED hauria de tornar a parpellejar, possiblement a un ritme lleugerament diferent.

Un cop hàgiu pogut descarregar el codi BLINK original i verificar el canvi de velocitat del LED. Mireu de prop el codi. Podeu veure que el programa encén el LED, espera 1000 mil·lisegons (un segon), apaga el LED, espera un segon i després ho fa tot de nou, per sempre. Modifiqueu el codi canviant les instruccions "delay (1000)" per "delay (100)". Aquesta modificació farà que el LED parpellegi deu vegades més ràpid, oi?

Carregueu el codi modificat a UNO i el LED hauria de parpellejar més ràpidament. Si és així, felicitats! Acabeu de piratejar el vostre primer fragment de codi incrustat. Un cop carregada i executada la versió de parpelleig ràpid, per què no veieu si podeu tornar a canviar el codi per fer que el LED parpellegi ràpidament dues vegades i espereu un parell de segons abans de repetir-lo? Prova-ho! Què tal uns altres patrons? Un cop hàgiu aconseguit visualitzar el resultat desitjat, codificar-lo i observar-lo com funciona, tal com heu previst, heu fet un pas enorme cap a convertir-vos en programador incrustat i pirata informàtic.

Pas 3: pantalla tàctil a color TFT LCD 480x320

El Touch Screen Shield compta amb una pantalla TFT de 3,5 polzades amb una resolució de 480x320 a un color ric de 16 bits (65K).

El blindatge es connecta directament a l’Arduino UNO tal com es mostra. Per facilitar l’alineació, només cal alinear el pin de 3,3 V de l’escut amb el pin de 3,3 V de l’Arduino UNO.

Es poden trobar diversos detalls sobre l’escut a la pàgina lcdwiki.

Des de l’IDE Arduino, instal·leu la biblioteca MCUFRIEND_kvb mitjançant el Gestor de biblioteques.

Obriu Fitxer> Exemples> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Pengeu i gaudiu de la demostració de gràfics.

L’esbós Touch_Paint.ino inclòs aquí utilitza la mateixa biblioteca per a una demostració del programa de pintura de colors vius.

Comparteix quines aplicacions de colors cuines per a aquest TFT Display Shield.

Pas 4: mòdul del sensor de color

El mòdul del sensor de color GY-33 es basa en el sensor de color TCS34725. El mòdul del sensor de color GY-33 funciona amb un subministrament de 3-5 V i comunica les mesures per I2C. El dispositiu TCS3472 proporciona un retorn digital de valors de detecció de llum vermells, verds, blaus (RGB) i clars. Un filtre de bloqueig d’IR, integrat al xip i localitzat als fotodíodes de detecció de color, minimitza el component espectral d’IR de la llum entrant i permet fer mesures de color amb precisió.

L'esbós de GY33.ino pot llegir el sensor per I2C, emetre els valors RGB detectats com a text al monitor sèrie i també mostrar el color detectat a un LED RGB WS2812B. Es requereix la biblioteca FastLED.

AFEGEIX UNA PANTALLA OLED: l’esbós de GY33_OLED.ino mostra com també es mostren els valors RGB a un OLED I2C de 128x64. Simplement connecteu l'OLED al bus I2C (pins UNO A4 / A5) en paral·lel juntament amb el GY33. Tots dos dispositius es poden connectar en paral·lel, ja que es troben a diferents adreces I2C. Connecteu també 5V i GND a l’OLED.

LED MÚLTIPLES: el pin LED no utilitzat al diagrama és "Data Out" si voleu encadenar dos o més dels LED adreçables junts, simplement connecteu el formulari Data_Out LED N a Data_In del LED N + 1.

ESCUD DE PCB DE PROTOTIP: El mòdul GY-33, la pantalla OLED i un o més LED RGB es poden soldar a l’escut de prototipatge per construir un escut d’instruments de detecció de color que s’uneix i es desprèn fàcilment de l’Arduino UNO.

Pas 5: Escut d'experimentació multifunció Arduino

L’escut d’experimentació multifunció Arduino es pot connectar a l’Arduino UNO per experimentar amb una varietat de components, inclosos: indicador LED vermell, indicador LED blau, dos botons d’entrada d’usuari, botó de reinici, sensor de temperatura i humitat DHT11, potenciòmetre d’entrada analògic, brunzidor piezoelèctric, LED RGB, fotocèl·lula per detectar la brillantor de la llum, sensor de temperatura LM35D i receptor d'infrarojos.

Els pins d'Arduino per a cada component es mostren a la serigrafia de l'escut. També es poden trobar detalls i codi de demostració aquí.

Pas 6: Pràctica de soldadura de muntatge superficial: LED Chaser

Heu tingut sort de construir el LED Freeform Chaser de HackerBox 0052?

Sigui com sigui, és el moment d’una altra sessió pràctica de soldadura SMT. Aquest és el mateix circuit LED Chaser de HackerBox 0052 però construït amb components SMT en un PCB en lloc d’utilitzar components de forma lliure / deadbug.

En primer lloc, una xerrada animada de Dave Jones al seu EEVblog sobre Soldering Surface Mount Components.

Pas 7: què és una xarxa neuronal?

Una xarxa neuronal (wikipedia) és una xarxa o circuit de neurones, o en un sentit modern, una xarxa neuronal artificial, composta de neurones o nodes artificials. Per tant, una xarxa neuronal és una xarxa neuronal biològica, formada per neurones biològiques reals, o una xarxa neuronal artificial, per resoldre problemes d’intel·ligència artificial (IA).