HackerBox 0036: JumboTron: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Този месец хакерите HackerBox изследват джъмбо LED матрични дисплеи, компютри с един чип ESP32 и контроли за игра с джойстик. Тази инструкция съдържа информация за започване на работа с HackerBox #0036, която може да бъде закупена тук до изчерпване на количествата. Също така, ако искате да получавате такъв HackerBox точно във вашата пощенска кутия всеки месец, моля, абонирайте се на HackerBoxes.com и се присъединете към революцията!

Теми и учебни цели за HackerBox 0036:

• Конфигурирайте Arduino IDE за програмиране на ESP32
• Интерфейсен джойстик и бутони за управление
• Кабелни данни и захранване към JumboTron LED панели
• Програмирайте различни приложения, използващи матрични дисплеи

HackerBoxes е месечната абонаментна услуга за електроника и компютърни технологии „направи си сам“. Ние сме любители, създатели и експериментатори. Ние сме мечтателите на мечтите. ХАК НА ПЛАНЕТАТА!

Стъпка 1: HackerBox 0036: Съдържание на кутията

• P3 RGB LED матрица с 64x32 пиксела
• Съвет за развитие на ESP32
• Табло за контролер на игра с джойстик
• Захранващ кабел за LED матрица
• DuPont джъмпери женски-женски 20см
• Ексклузивен HackerBoxes Glider Koozie
• Изключителен Atari ретро фен арт Декал

Някои други неща, които ще бъдат полезни:

• 5V DC захранване (2-4 ампера)
• Поялник, спойка и основни инструменти за запояване
• Компютър за стартиране на софтуерни инструменти

Най -важното е, че ще ви трябва чувство за приключение, хакерски дух, търпение и любопитство. Изграждането и експериментирането с електроника, макар и много възнаграждаващо, може да бъде сложно, предизвикателно и дори разочароващо понякога. Целта е напредък, а не съвършенство. Когато упорствате и се наслаждавате на приключението, от това хоби може да се получи голямо удовлетворение. Всички се радваме да изучаваме нови технологии и да се надяваме, че изграждаме някои готини проекти. Вземете всяка стъпка бавно, обърнете внимание на детайлите и не се страхувайте да помолите за помощ.

В често задаваните въпроси за HackerBoxes има богата информация за настоящи и бъдещи членове.

Планерът е модел, който пътува през борда в Играта на живота на Конуей. Той е приет свободно като емблема за представяне на хакерската култура, откакто клетъчният автомат Game of Life се харесва на хакерите и концепцията за планера се ражда почти по едно и също време с интернет и Unix. Можете ли да програмирате Играта на живота на Conway на 64x32 LED матрица?

Стъпка 2: ESP32 и Arduino IDE

ESP32 е компютър с един чип. Той е силно интегриран с 2.4 GHz Wi-Fi и Bluetooth. ESP32 интегрира антенния превключвател, RF балун, усилвател на мощност, нискошумен приемник, филтри и модули за управление на захранването. Като такова, цялото решение заема минимална площ на печатната платка (PCB).

Има няколко вида платки за развитие на ESP32. Използваният тук е вариант на "DOIT ESP32 DevKit". Повечето от входно -изходните щифтове се изчерпват към заглавията на щифтовете от двете страни за лесно свързване. Чип USB интерфейс и регулатор на напрежението са интегрирани в модула. ESP32 се поддържа в екосистемата и IDE на Arduino, което е много бърз и лесен начин за работа с ESP32.

Хранилището на github на Arduino ESP32 включва инструкции за инсталиране за Linux, OSX и Windows. Щракнете върху тази връзка и следвайте инструкциите, които съответстват на операционната система на вашия компютър.

ПРОГРАМИРАНЕ НА СЪВЕТА ЗА РАЗВИТИЕ

За да проверите дали IDE е правилно конфигуриран, преди да продължите, заредете примера BLINK, за да мига вградения светодиод. Променете стойностите на забавяне, за да опитате различни честоти на мигане и се уверете, че кодът се презарежда ефективно на платката ESP32.

Когато програмирате ESP32, натиснете и задръжте бутона „BOOT“в платката за разработка на ESP32, преди да натиснете бутона за качване на Arduino IDE. След като съобщението „Connecting _ _ _…“се появи на Arduino IDE, можете да освободите бутона „BOOT“и програмирането трябва да започне.

Стъпка 3: Платка за контролер на игра с джойстик

Този контролен панел за игра „пробивна дъска“включва аналогово управление с джойстик и четири бутона. Размерът и формата му са подходящи за ръчно управление.

Аналоговото управление на позицията се основава на два потенциометра (един за x и един за y), които са свързани в стандартната конфигурация "делител на напрежение". Съответно, OUTX и OUTY трябва да се четат като аналогови стойности и да се мащабират по подходящ начин, както е показано в демонстрационния код. OUTZ и четирите бутона са прости цифрови превключватели за включване/изключване, които обикновено се отварят и късо до GND, когато са активирани.

Платката може да бъде свързана към ESP32 с помощта на DuPont Jumpers на следните щифтове:

ESP32 контролер за игри

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

Няма нищо особено в тези присвояване на пинове, но те са тези, които се използват в демонстрационния код. Тъй като някои IO изводи на ESP32 се извеждат само, може да искате да го поддържате прост и просто да използвате същите тези стойности.

Стъпка 4: 64x32 RGB LED матрица P3 панел

С 2048 пълноцветни RGB светодиоди, тази матрица е като вашия личен "мини" джъмботрон дисплей. Тези панели всъщност са от същия тип, използван в джъмбо LED дисплеи, както вероятно можете да разберете от индустриалната мощност. Светодиодите са позиционирани върху 3 мм решетка (оттук и обозначението P3). Те се управляват със скорост на сканиране 1:16.

Ще използваме библиотеката PxMatrix за Arduino IDE. Продължете и инсталирайте тази библиотека сега. На тази връзка има и много подробности от теорията на операцията, ако имате интерес да проверите това.

На гърба на LED матричния панел има три конектора. Те включват два 16 -пинови двойни хедъра (с етикет IN и OUT), а също и малък захранващ хедър. Има три различни комплекта проводници за свързване към тях, както е описано по -долу.

FINE джъмпери от DATA IN към DATA OUT

ВЪН

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

ДЕВЕТЕ джъмпери от ESP32 към DATA IN

ESP IN

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

Захранване

Предвиденият захранващ кабел трябва да бъде свързан към 5VDC захранване. Ако планирате да осветявате всички светодиоди до пълна яркост, панелът ще извлече приблизително 4А. Ако имате прилично "снабдяване с пейка", това трябва да се приложи за осигуряване на 4A. За типична средна работа 2A може да е достатъчно. Например, тествахме 2.5A USB захранваща банка (батерия), която работи добре. Запояхме USB конектор на мястото на винтовите скоби на захранващия кабел, което му позволява да бъде включен в USB захранващата банка.

На захранващия кабел има две четири-пинови заглавки. Те са за захранване на два панела. Една от заглавките може да бъде премахната, ако искате да подредите нещата, просто не забравяйте да увиете отрязаните краища на проводника (с лента или тръби), за да предотвратите късото захранване.

Общо захранване към LED панел и ESP32

Отрежете единия край на джъмпера DuPont. Отделете и калайдайте жицата, за да я свържете към червена линия на сбруята. Лесен вариант е да използвате една от линиите, където премахнахме допълнителния четири-пинов захранващ хедър. Отново не забравяйте да увиете захранващите съединения, за да предотвратите късо съединение. След като ESP32 е програмиран и USB кабелът е изваден, женският DuPont щепсел от другия край на снадения проводник може да бъде поставен върху VIN щифта (не 3V3 щифта) на ESP32 платката. Това ще захранва платката ESP32 и LED матрицата от същото 5V захранване, което прави стегната и преносима конфигурация за работа при захранване от батерията.

Стъпка 5: Програма за демонстрация на Matrix

Програмирайте приложената скица jumbotrondemo.ino в ESP32.

Уверете се, че библиотеката PxMatrix е инсталирана.

Четирите режима на демонстрационната програма са избрани с помощта на K1 - K4. Кодът трябва да е доста обясним за разширяване в собствените ви проекти.

Стъпка 6: 1 2 3 ВРЕМЕ

Какво ще направите с вашия 64x32 цветен дисплей и контролер за игри? Започнете мозъчна атака с малко вдъхновение от други примерни проекти …

• Проект Morphing Digital Clock
• Ресурси за показване на Adafruit Matrix
• Инструктивни с LED матрични проекти
• Добавете контрола BLE за Android
• Какво ще кажете за хубава игра на тетрис?
• Игри CHIP-8 (първоначално за дисплеи с размери 64x32)
• Библиотека за използване с ESP32 IDF (не Arduino)
• Десет страхотни DIY електронни игри от WIRED

Моля, изпратете връзка към вашия проект, за да можем да го споделим с останалите по -долу:

• Играчка за физика от JeffG
• Игра на змия от Collene
• Отидете бързо Завийте наляво играта от ppervink
• Тикер за криптовалута от ananseMugen
• Коледен часовник за обратно броене от rznazn

Стъпка 7: ХАК НА ПЛАНЕТАТА

Ако сте харесали този Instructable и искате да имате готина кутия с хакерска електроника и проекти за компютърни технологии, които да се спускат по пощенската ви кутия всеки месец, моля, присъединете се към революцията, като сърфирате до HackerBoxes.com и се абонирайте, за да получавате нашата месечна кутия за изненади.

Протегнете ръка и споделете успеха си в коментарите по -долу или на страницата на HackerBoxes във Facebook. Със сигурност ни уведомете, ако имате въпроси или имате нужда от помощ за нещо. Благодарим ви, че сте част от HackerBoxes!