HackerBox 0043: Laberint de Falken: 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Salutacions als hackers de HackerBox de tot el món! HackerBox 0043 ens ofereix la transmissió de càmeres web incrustada, circuits de condensadors, conjunts de micro servo pan-tilt i molt més. Aquest manual instructiu conté informació per començar a utilitzar HackerBox 0043, 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.

Temes i objectius d'aprenentatge per a HackerBox 0043:

• Configureu l'ESP32-CAM per Arduino IDE
• Programa una demostració de càmera web per a ESP32-CAM
• Mesureu els condensadors ceràmics
• Muntar una insígnia de ciclisme LED analògica
• Exploreu els micro servos i els conjunts de panoràmica

HackerBoxes és el servei de caixa de subscripció mensual per als entusiastes de l’electrònica i la tecnologia informàtica - Hardware Hackers - The dreamers of dreams.

HACK EL PLANETA

Pas 1: Llista de contingut per a HackerBox 0043

• Mòdul ESP32-CAM
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Muntatge Pan-Tilt amb doble micro servo
• Mòdul d'adaptador de sèrie USB FT232RL
• Mòdul d’alimentació USB 5V i 3,3V
• Kit de condensador de ceràmica
• Insígnia WOPR: kit de soldadura
• Dues cèl·lules monedes de liti CR2032
• Taula de pa sense soldadura en miniatura
• Saltadors DuPont femení-femení
• Cable MiniUSB
• Etiqueta de Java
• Joc exclusiu de laberint de Falken de HackerBoxes
• Calcomania exclusiva inspirada en WarGames

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: aneu directament pel laberint de Falken

Falken’s Maze: Theory Games, Computer Science, and the Cold War Inspirations for WarGames

"Un joc estrany. L'únic moviment guanyador no és jugar. Què tal un bon joc d'escacs?"

-1983 Pel·lícula WarGames

Pas 3: modes de cablejat ESP32-CAM

El mòdul ESP32-CAM combina un mòdul ESP32-S, una càmera OV2640, una ranura per a targetes microSD, flash LED i diversos pins d'E / S. L'ESP32-CAM us permet configurar transmissions de vídeo sense fils, proporcionar una interfície de servidor web, integrar una càmera de vigilància sense fils al vostre sistema domòtic, realitzar deteccions / reconeixements facials i molt més.

Instal·lació de la càmera: el connector de la càmera de l’ESP32 és una ranura blanca amb un fermall marró o negre més fosc a la vora. El fermall obscur s'articula cap avall del PCB cap a la part blanca del connector. Un cop obert, el connector flex s'insereix a la ranura blanca amb l'objectiu cap a fora. Finalment, es prem el botó negre cap enrere cap al connector de la ranura. Tingueu en compte que l’objectiu té una coberta protectora que es pot desprendre abans d’utilitzar-la.

MODE DE PROGRAMACIÓ

Per programar l’ESP32-CAM, connecteu l’adaptador sèrie USB FT232RL com es mostra. Assegureu-vos de configurar el pont d’alimentació de l’adaptador sèrie USB FT232RL a 3,3 V. El curt entre els pins IO0 i GND s’utilitza per posar l’ESP32 al mode de programa. Aquest cable es pot eliminar per permetre a l'ESP32 arrencar en mode d'execució.

MODE WEBCAM

Un cop programat, l'ESP32-CAM només ha de tenir connectats 5V i GND. Es pot utilitzar el mòdul d'alimentació USB o qualsevol altre subministrament de 5V capaç de proporcionar prou corrent.

SUPORT DE MONITOR EN SERIE

Per executar l'ESP32-CAM mentre encara esteu connectat a USB (per exemple, per veure la sortida del monitor sèrie), simplement connecteu els dos mòduls tal com es mostra aquí al mateix temps, però després traieu la terra IO0 un cop finalitzada la programació. Això permetrà a l’ESP32 executar i utilitzar la connexió USB / sèrie alhora que proporciona prou corrent a través del pin de 5 V per alimentar completament l’ESP32. Sense el subministrament de 5 V, la sortida de 3,3 V del FT232RL no alimentarà completament l’ESP32 i es produirà un missatge de fallada de "marró".

Pas 4: servidor de transmissió de càmera web ESP32-CAM

1. Assegureu-vos que el pont d’alimentació del mòdul FT232RL estigui configurat a 3,3 V.
2. Si encara no està instal·lat, agafeu l'IDE Arduino
3. Seguiu les instruccions d'instal·lació del paquet de suport de la placa IDE ESP32 Arduino
4. A Eines IDE, configureu Board a ESP32 Wrover Module
5. A Eines IDE, configureu Esquema de partició a APP enorme
6. A Eines IDE, configureu Port a l'adaptador sèrie USB FT232RL
7. A Fitxers IDE, obriu Exemples> ESP32> Càmera> CameraWebServer
8. Canvia el model de càmera #define a "CAMERA_MODEL_AI_THINKER"
9. Canvieu les cadenes SSID i Contrasenya perquè coincideixin amb la vostra xarxa WiFi
10. Compileu i pengeu l’exemple modificat
11. Traieu el pont IO0
12. Confirmeu que el subministrament de 5 V també està connectat o que ESP32 es pot "apagar"
13. Obriu el monitor de sèrie (115200 baud)
14. Feu clic al botó de restabliment del mòdul ESP32-CAM
15. Copieu l'adreça IP de la sortida del monitor sèrie
16. Enganxeu l'adreça IP al navegador web
17. S'hauria de mostrar la interfície de la càmera ESP32-CAM
18. Feu clic al botó "Inicia la transmissió" a la interfície de la càmera web

Pas 5: Condensadors de ceràmica

Un condensador ceràmic és un condensador de valor fix on el material ceràmic actua com a dielèctric. Està construït amb dues o més capes alternes de ceràmica i una capa metàl·lica que actua com a elèctrodes. La composició del material ceràmic defineix el comportament elèctric del condensador. (Viquipèdia)

Circuit Basics té una discussió útil sobre la mesura de la capacitat, incloent alguns exemples de mesurament de condensadors mitjançant programes i maquinari Arduino. Desplaceu-vos cap avall fins a l’encapçalament de la secció "CAPACITANCE METER FOR 470 UF TO 18 PF CAPACITORS" per a una demostració que es pot utilitzar amb el tipus de condensadors de ceràmica del kit de condensadors de ceràmica. Tot i que la demostració representa un Arduino UNO, també es pot fer servir l’Arduino Nano. Després de configurar l'Arduino IDE per programar l'Arduino Nano, simplement enganxeu a "EL CODI PER A LA SORTIDA DE MONITOR SERIAL" de la pàgina enllaçada a l'IDE i compileu / baixeu el codi enganxat al Nano.

Per obtenir informació addicional sobre la configuració i la programació de l’Arduino Nano, consulteu la guia en línia del HackerBoxes Starter Workshop.

Pas 6: Kit d'insígnies WOPR

Aquesta insígnia WOPR compta amb divuit LEDs amb ciclisme de color controlat completament per oscil·ladors temporitzats per condensador analògic. Exemples anteriors de HackerBox han utilitzat aquest tipus de circuits analògics per a aplicacions LED intermitents similars. El disseny ens recorda que els microcontroladors, per molt que ens encantin, no sempre són necessaris per obtenir resultats interessants. El conjunt de la placa de circuit complet es pot utilitzar com una insígnia LED parpellejant.

Contingut del kit:

• Taula de circuits impresos WOPR personalitzada
• Dos clips de cèl·lules de moneda CR2032
• Sis LEDs vermells de 3 mm
• Sis LED taronja de 3 mm
• Sis LEDs verds de 3 mm
• Tres transistors NPN 9014
• Tres condensadors de 22uF
• Tres resistències d'1K ohm (marró-negre-vermell)
• Tres resistències de 10K ohmis (marró-negre-taronja)
• Interruptor de lliscament
• Dos anells dividits

El disseny compta amb tres oscil·ladors en cascada per controlar el color del LED. Cadascuna de les resistències de 10K i condensadors de 22uF forma un oscil·lador RC que empeny periòdicament el transistor associat. Els tres oscil·ladors RC es col·loquen en cascada en una cadena per mantenir-los en bicicleta fora de fase, cosa que fa que el parpelleig aparegui aleatori al voltant del tauler. Quan el transistor està "encès", el corrent passa pel seu banc de 6 LEDs i la seva resistència limitadora de corrent de 1K fent que aquest banc de 6 LED parpellegi.

Aquest exemple inclou una bona explicació d’aquest concepte d’oscil·lador analògic mitjançant una única etapa (un oscil·lador i un transistor).

Pas 7: muntatge del kit d'insígnies WOPR

NOTA MOLT IMPORTANT SOBRE L’ORIENTACIÓ DE COMPONENTS: la insígnia es veu millor quan s’instal·la amb els components del forat passant que hi ha a la “part frontal” del PCB on es mostra l’obra gràfica del WOPR. Tanmateix, els contorns dels components es troben al revers i dicten l'orientació adequada dels components. Això pot resultar particularment confús pel que fa als transistors TO-92, que s’han d’inserir des de la part frontal del PCB amb la part plana cap amunt, que es gira des de l’orientació requerida si s’insereix des de la part posterior del PCB. Els transistors TO-92 també es poden col·locar amb la superfície plana contra el frontal del PCB, tal com es mostra a l'exemple.

Tingueu en compte que hi ha dos valors diferents de resistències. No són intercanviables. Les resistències no estan polaritzades. Es poden inserir en qualsevol direcció.

Tingueu en compte que hi ha tres "bancs" de LEDs D1-D6, D7-D12 i D13-D18. Cada banc hauria de tenir un sol color per tal d’equilibrar la càrrega actual i també per obtenir un bon efecte visual. Per exemple, els LEDs D1-D6 podrien ser tots (R) ED, D7-D12 tots (G) REEN i D13-D18 tots (O) RANGE.

Els condensadors estan polaritzats. Tingueu en compte el "+" que es fa a la serigrafia del PCB. El marcatge "-" (i el pin curt) del condensador s'ha d'inserir a l'altre forat.

Els LED també estan polaritzats. Tingueu en compte la cara plana del LED que es mostra a la serigrafia del PCB. El passador curt (càtode o cable negatiu) del LED hauria d'estar al forat més proper al "costat pla" de la serigrafia LED.

Estanyeu completament els tres coixinets per a cadascun dels clips de cèl·lules de monedes amb soldadura. Tot i que no es solda res amb els coixinets centrals, l’estanyat ajuda a construir el coixinet per assegurar un bon contacte amb la cèl·lula de la moneda corresponent.

Després de soldar, accioneu l'interruptor diverses vegades per netejar els contactes de runa o oxidació.

Tingueu cura de no reduir els dos clips de cèl·lules de monedes mentre es porta la insígnia WOPR.

Pas 8: muntatge de micro-servo pan-tilt

El conjunt Pan-Tilt consta de dos micro servos, quatre elements mecànics de plàstic modelats i maquinari variat. El muntatge es pot comprar a Adafruit, on també podeu trobar una guia fantàstica que il·lustra el funcionament del muntatge.

La Arduino Servo Library es pot utilitzar per controlar un dels micro servos per desplaçar el conjunt al voltant del seu eix central i l'altre micro servo per inclinar el conjunt cap amunt i cap avall. Aquest instructable proporciona un exemple detallat de posicionament dels dos servos mitjançant el codi Arduino.

El conjunt Pan-Tilt es pot utilitzar per col·locar pantalles, làsers, llums, càmeres o gairebé qualsevol cosa. Com de costum, deixeu-nos veure què us ve de gust!

Un desafiament interessant, si esteu a punt, és afegir dos controls de diapositiva (panoràmica i inclinació) a la interfície web de l'exemple "CameraWebCamera" que empenyen els paràmetres de posició al firmware ESP32-CAM que al seu torn estableix els dos servos a col·loqueu la càmera web mentre es reprodueix.

Pas 9: Viu el HackLife

Esperem que us hagi agradat el viatge d’aquest mes cap a l’electrònica i la tecnologia informàtica. Arribeu i compartiu el vostre èxit als comentaris següents o al grup de Facebook HackerBoxes. Indiqueu-nos si teniu cap pregunta o necessiteu ajuda per res.

Uneix-te a la revolució. Viu el HackLife. Podeu obtenir una bona caixa de projectes electrònics i informàtics piratejables que es lliuren directament a la vostra bústia de correu cada mes. Només cal que navegueu a HackerBoxes.com i subscriviu-vos al servei mensual de HackerBox.