HackerBox 0036: JumboTron: 7 passos

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

Aquest mes, HackerBox Hackers està explorant pantalles de matriu LED jumbo, ordinadors ESP32 d’un sol xip i controls de jocs de joystick. Aquest manual instructiu conté informació per començar a utilitzar el HackerBox # 0036, que es pot comprar aquí fins que esgotin 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 0036:

• Configureu l'IDE Arduino per programar l'ESP32
• Joystick d’interfície i entrades de control de polsador
• Dades de cablejat i alimentació als panells LED JumboTron
• Programa diverses aplicacions aprofitant les pantalles de matriu

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 0036: contingut de la caixa

• P3 RGB LED Matrix amb 64x32 píxels
• Junta de desenvolupament ESP32
• Tauler de control de joc amb joystick
• Arnés d'alimentació per LED Matrix
• DuPont Jumpers Dona-Dona 20cm
• Exclusiu HackerBoxes Glider Koozie
• Vinil retro exclusiu d'Atari

Algunes altres coses que us seran útils:

• Alimentació de 5 V CC (2-4 amperes)
• 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 l’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. A tots ens agrada aprendre noves tecnologies i esperem construir alguns projectes interessants. Feu cada pas lentament, tingueu en compte els detalls i no tingueu por de demanar ajuda.

Hi ha una gran quantitat d'informació per a membres actuals i potencials a les PMF de HackerBoxes.

The Glider és un patró que viatja a través del tauler a Game of Life de Conway. S'ha adoptat lliurement com a emblema per representar la cultura dels pirates informàtics, ja que l'autòmat cel·lular Game of Life atrau els pirates informàtics i el concepte de planador va néixer gairebé al mateix temps que Internet i Unix. Podeu programar Conway's Game of Life a la matriu LED de 64x32?

Pas 2: 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).

Hi ha alguns tipus de plaques de desenvolupament ESP32. El que s'utilitza aquí és una variació del "DOIT ESP32 DevKit". 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.

PROGRAMACIÓ DE LA JUNTA DE DESENVOLUPAMENT

Per comprovar que l'IDE està configurat correctament abans de passar-lo, carregueu l'exemple BLINK perquè parpellegi el LED integrat. Canvieu els valors de retard per provar diferents freqüències de parpelleig i assegureu-vos que el codi es recarrega de manera efectiva a la placa ESP32.

En programar l’ESP32, manteniu premut el botó “BOOT” de la placa de desenvolupament ESP32 abans de prémer el botó de càrrega a l’IDE Arduino. Un cop aparegui el missatge "Connecting _ _ _ …" a l'IDE d'Arduino, podeu deixar anar el botó "BOOT" i la programació hauria de començar.

Pas 3: Tauler del controlador de jocs amb joystick

Aquest "tauler de control" del controlador de joc inclou un control de palanca de control analògic i quatre botons. La seva mida i forma són adequades per al funcionament de mà.

El control de posició analògic es basa en dos potenciòmetres (un per a x i un per a y) que estan connectats a la configuració estàndard de "divisor de tensió". En conseqüència, OUTX i OUTY s'han de llegir com a valors analògics i escalar-los adequadament, tal com es mostra al codi de demostració. OUTZ i els quatre botons són simples commutadors digitals d’encesa / apagat que normalment floten oberts i queden curts a GND quan s’activen.

La placa es pot connectar a l'ESP32 mitjançant DuPont Jumpers als pins següents:

Controlador de joc ESP32

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 KEY1 32 KEY2 33 KEY3 25 KEY4

No hi ha res d’especial en aquestes assignacions de pins, però són les que s’utilitzen al codi de demostració. Com que certs pins d'E / S de l'ESP32 només es generen, és possible que vulgueu fer-ho senzill i utilitzar aquests mateixos valors.

Pas 4: Panell LED Matrix P3 de 64x32 RGB

Amb 2048 LED RGB a tot color, aquesta matriu és com la vostra pròpia pantalla jumbotron personal. Aquests panells són en realitat el mateix tipus que s'utilitza en pantalles LED jumbo, tal com probablement es desprèn de l'arnès de força industrial. Els LED es col·loquen sobre una graella de pas de 3 mm (d’aquí la designació P3). Es condueixen amb una velocitat d’escaneig 1:16.

Utilitzarem la biblioteca PxMatrix per a l’IDE Arduino. Endavant, instal·leu aquesta biblioteca ara. També hi ha un munt de detalls de la teoria operativa en aquest enllaç si esteu interessats en comprovar-ho.

Hi ha tres connectors a la part posterior del panell LED Matrix. Aquests inclouen dos capçals dobles de 16 pins (etiquetats com a IN i OUT) i també un petit capçal de potència. Hi ha tres conjunts diferents de cables per connectar-los, tal com es descriu a continuació.

Jumpers FINE de DATA IN a DATA OUT

DINS FORA

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

NINE Jumpers des de l'ESP32 fins a DATA IN

ESP IN

13 R1 22 LAT 19 A 23 B 18 C 5 D 2 OE 14 CLK GND GND

Power Harness

Cal connectar l’arnès d’alimentació subministrat a una font de 5VDC. Si teniu previst il·luminar tots els LEDs a la màxima brillantor, el tauler es reduirà fins a aproximadament 4A. Si teniu un "subministrament de banc" decent, s'hauria d'aplicar per proporcionar 4A. Per a una operació mitjana típica, 2A pot ser suficient. Per exemple, vam provar un banc d'alimentació USB de 2,5 A (paquet de bateries), que funcionava bé. Hem soldat un connector USB en lloc de les puntes del cargol de l’arnès elèctric, cosa que permet connectar-lo al banc d’alimentació USB.

Hi ha dues capçaleres de quatre pins a l’arnès. Aquests són per alimentar dos panells. Una de les capçaleres es pot treure si voleu endreçar les coses, només cal que emboliqueu els extrems del fil tallat (amb cinta adhesiva o tubs) per evitar un curtcircuit de la font d'alimentació.

Alimentació comuna al panell LED i ESP32

Talla un extrem d’un pont DuPont. Despelleu i esteneu el cable per connectar-lo a una línia vermella de l’arnès. Una opció senzilla és utilitzar una de les línies en què hem eliminat la capçalera de potència extra de quatre pins. Una vegada més, assegureu-vos d’embolicar les connexions d’alimentació per evitar que es produeixin curtcircuits. Després de programar l’ESP32 i eliminar el cable USB, el connector DuPont femella de l’altre extrem del cable empalmat es pot col·locar al pin VIN (no al pin 3V3) de la placa ESP32. Això subministrarà energia a la placa ESP32 i a la matriu LED del mateix subministrament de 5V, cosa que proporciona una configuració ajustada i portàtil per funcionar amb bateria.

Pas 5: Matrix Demo Prog

Programa l'esbós jumbotrondemo.ino adjunt a l'ESP32.

Assegureu-vos que la biblioteca PxMatrix està instal·lada.

Els quatre modes del programa de demostració se seleccionen mitjançant K1 - K4. El codi hauria de ser prou explicatiu per ampliar-se als vostres propis projectes.

Pas 6: 1 2 3 GO

Què faràs amb la pantalla de color de 64x32 i el controlador de jocs? Comenceu a fer pluja d'idees inspirant-vos en altres exemples de projectes …

• Projecte Morphing Digital Clock
• Adafruit Matrix Display recursos
• Instruïble amb Projectes LED Matrix
• Afegiu el control BLE d'Android
• Què tal un bon joc de Tetris?
• Jocs CHIP-8 (originalment per a pantalles de 64x32)
• Biblioteca per utilitzar amb el ESP32 IDF (no Arduino)
• Deu grans jocs electrònics de bricolatge de WIRED

Envieu un enllaç al vostre projecte perquè el puguem compartir amb els altres següents:

• Joguina de física de JeffG
• Joc de la serp de Collene
• Ves ràpidament, gira a l'esquerra del joc des de ppervink
• Cryptocurrency Ticker des d’ananseMugen
• Rellotge de compte enrere de Nadal de rznazn

Pas 7: HACK EL PLANETA

Si us ha agradat aquest Instructable i voleu que cada mes caigui una bona caixa de productes electrònics piratejables i de tecnologia informàtica a la vostra bústia, uniu-vos a la revolució navegant a HackerBoxes.com i subscriviu-vos per rebre la nostra caixa sorpresa mensual.

Arribeu i compartiu el vostre èxit als comentaris següents o a la pàgina de Facebook de HackerBoxes. Indiqueu-nos si teniu cap pregunta o necessiteu ajuda per res. Gràcies per formar part de HackerBoxes.