HackerBox 0028: JamBox: 9 passos

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

JamBox: aquest mes, els hackers de HackerBox exploren la generació de so i la interfície a la plataforma JamBox Audio IOT. Aquest document instructiu conté informació per treballar amb HackerBox # 0028, que podeu recollir aquí fins a esgotar els subministraments. A més, 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 0028:

• Configureu el sistema al xip ESP32
• Programa l'ESP32 des de l'IDE Arduino
• Munteu la plataforma IOT d’àudio JamBox
• E / S de control per a botons, comandaments i quadrícules LED
• Construeix interfícies d'usuari a partir del maquinari d'E / S
• Transmissions d'àudio de comunicació a través d'I2S
• Transmetre mostres d'àudio a mòduls DAC

HackerBoxes és el servei de caixa de subscripció mensual per a electrònica de bricolatge i tecnologia informàtica. Som aficionats, creadors i experimentadors. Som els somiadors dels somnis. HACK EL PLANETA!

Pas 1: HackerBox 0028: contingut de la caixa

• HackerBoxes # 0028 Targeta de referència col·leccionable
• Circuit imprès exclusiu JamBox
• ESP32 DevKitC
• CJMCU PCM5102 Mòdul digital a analògic I2S
• Quatre mòduls de matriu LED MAX7219 8x8
• Cinc potenciòmetres 10V Ohm RV09
• Cinc botons de potenciòmetre
• Vuit botons momentanis tàctils
• Quatre peus de goma adhesiva
• Cable de connexió d'àudio de 3,5 mm
• Cable MicroUSB
• Auriculars amb estoig
• Calcomania exclusiva de calaver de HackerBoxes
• Full de calcomanies Octocat Fan Art

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 bricolatge i curiositat per part dels pirates informàtics. L’electrònica de bricolatge dur no és una recerca trivial i no l’emperem. L’objectiu és el progrés, no la perfecció. Quan persisteix i gaudeix de l’aventura, es pot obtenir una gran satisfacció a partir de l’aprenentatge de noves tecnologies i amb l’esperança que alguns projectes funcionin. Us suggerim fer cada pas lentament, tenint en compte els detalls i no tingueu por de demanar ajuda.

Tingueu en compte que hi ha una gran quantitat d’informació per als membres actuals i potencials a les PMF de HackerBox.

Pas 2: placa de circuit imprès exclusiva JamBox

El JamBox PCB admet un mòdul de microprocessador ESP32, quatre mòduls de matriu LED MAX7219 8x8, cinc potenciòmetres de 10K per a entrada analògica i vuit botons momentanis tàctils per a entrada digital. La sortida d’àudio es proporciona mitjançant un bloc convertidor digital analògic (DAC) ESP32 intern o, opcionalment, es connecta a un mòdul DAC CJMCU PCM5102 I2S extern. El PCB té forats de muntatge o es poden aplicar peus de goma adhesius.

NOTES IMPORTANTS DE MUNTATGE:

• Per utilitzar el DAC incorporat ESP32 per a la sortida d'àudio, no soldeu el mòdul PCM5102 al seu lloc. Simplement utilitzeu els pins IO25 i GND per conduir auriculars o un altaveu amplificat.
• Els quatre mòduls LED Matrix de 8x8 s’orienten amb les línies d’entrada a la part superior i les línies de sortida a la part inferior.
• Els "pins" de tensió mecànics dels cinc potenciòmetres són massa petits per als forats de la petjada estàndard RV09. Una solució senzilla consisteix a utilitzar unes alicates petites per plegar els "passadors" de tensió plans en forma de taco o taquito. Després haurien de colar-se directament. [VÍDEO]
• La quadrícula de prototipus 15x5 es pot utilitzar per a interfícies d'E / S addicionals. MIDI algú?

Pas 3: ESP32 i Arduino IDE

L'ESP32 és un ordinador amb un sol xip. Està molt integrat amb Wi-Fi i Bluetooth de 2,4 GHz. L'ESP32 integra l'interruptor d'antena, balun RF, amplificador de potència, amplificador de recepció de baix soroll, filtres i mòduls de gestió d'energia. Com a tal, tota la solució ocupa una superfície mínima de la placa de circuit imprès (PCB).

L'ESP32DevKitC és una petita placa de desenvolupament basada en ESP32 produïda per Espressif. La majoria dels pins d'E / S esgoten als capçals dels dos costats per facilitar la interfície. Un xip d'interfície USB i un regulador de voltatge estan integrats al mòdul. L’ESP32 és compatible amb l’ecosistema Arduino i l’IDE, que és una forma molt ràpida i senzilla de treballar amb l’ESP32.

El dipòsit github Arduino ESP32 inclou instruccions d’instal·lació per a LInux, OSX i Windows. Feu clic a aquest enllaç i seguiu les instruccions que corresponen al sistema operatiu de l'ordinador.

Recursos addicionals: full de dades ESP32 ESP32DevKitC SchematicESP32 Manual de referència tècnica ESP32 Arduino instructable

Pas 4: demostració d'E / S de JamBox

El codi de demostració adjunt (IOdemo.ino) és útil per demostrar el funcionament bàsic de les sortides LED 8x8 i les entrades de l'usuari dels vuit polsadors i els cinc potenciòmetres analògics. Aquests elements de maquinari d'E / S són la base del nostre sistema d'interfície d'usuari.

Biblioteca Arduino per als mòduls LED 8x8.

Pas 5: ESP32 DAC intern per a àudio

Un convertidor digital-analògic (DAC o D-A-A) és un sistema que converteix un senyal digital en un senyal analògic. Els DAC s’utilitzen habitualment en reproductors de música per convertir fluxos de dades digitals en senyals d’àudio analògics. Els DAC d’àudio solen ser de baixa freqüència i alta resolució. [Viquipèdia]

L'ESP32 té dos DAC interns de 8 bits. Aquests DAC poden convertir qualsevol valor de 8 bits a una sortida de tensió analògica. Els valors d’entrada de 0 a 255 de 8 bits s’assignen aproximadament al rang de voltatge de 0V a 3,3V a l’ESP32. Es pot reproduir una mostra d'àudio digitalitzada a través del DAC.