HackerBox 0053: Chromalux: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Salutări hackerilor HackerBox din întreaga lume! HackerBox 0053 explorează culoarea și lumina. Configurați placa de microcontroler Arduino UNO și instrumentele IDE. Conectați un ecran LCD Arduino Shield de 3,5 inci cu intrări pe ecran tactil și explorați codul demonstrativ de vopsea tactilă. Conectați un senzor de culoare I2C pentru a identifica componentele de frecvență ale luminii reflectate, afișați culorile pe LED-uri adresabile, lipiți un scut de prototip Arduino și explorați o varietate de componente de intrare / ieșire utilizând un scut de experimentare Arduino multifuncțional. Perfecționați-vă abilitățile de lipire pe suprafață cu un PCB LED Chaser. Aruncați o privire introductivă asupra tehnologiei rețelei neuronale artificiale și a învățării profunde.

Acest ghid conține informații pentru a începe să utilizați HackerBox 0053, care poate fi achiziționat aici până la epuizarea stocurilor. Dacă doriți să primiți o HackerBox ca aceasta chiar în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă abonați la HackerBoxes.com și să vă alăturați revoluției!

HackerBoxes este serviciul de cutie de abonament lunar pentru hackerii hardware și pasionații de electronică și tehnologie informatică. Alătură-te nouă și trăiește HACK LIFE.

Pasul 1: Lista de conținut pentru HackerBox 0053

• Ecran TFT Display 3.5 inch 480x320
• Arduino UNO Mega382P cu MicroUSB
• Modul senzor de culoare GY-33 TCS34725
• Ecran de experiment multifuncțional pentru Arduino UNO
• OLED 0,96 inch I2C 128x64
• Cinci LED-uri RGB adresabile rotunde de 8 mm
• Arduino Prototype PCB Shield cu știfturi
• Kit de lipit cu montare la suprafață cu LED-uri
• Autocolant Omul în mijlocul hackerului
• Autocolant Manifest Hacker

Câteva alte lucruri care vă vor fi de ajutor:

• Instrument de lipit, lipit și instrumente de lipit de bază
• Computer pentru rularea instrumentelor software

Cel mai important, veți avea nevoie de un sentiment de aventură, spirit hacker, răbdare și curiozitate. Construirea și experimentarea cu electronice, deși foarte plină de satisfacții, poate fi dificilă, provocatoare și chiar frustrantă uneori. Scopul este progresul, nu perfecțiunea. Când persistați și vă bucurați de aventură, din acest hobby se poate obține o mulțime de satisfacții. Faceți fiecare pas încet, țineți cont de detalii și nu vă fie teamă să cereți ajutor.

Există o mulțime de informații pentru membrii actuali și potențiali în întrebările frecvente despre HackerBoxes. Aproape toate e-mailurile de asistență non-tehnică pe care le primim au primit deja un răspuns acolo, așa că apreciem foarte mult că ați luat câteva minute pentru a citi FAQ.

Pasul 2: Arduino UNO

Acest Arduino UNO R3 este proiectat cu ușurință în utilizare. Portul de interfață MicroUSB este compatibil cu aceleași cabluri MicroUSB utilizate cu multe telefoane mobile și tablete.

Specificație:

• Microcontroler: ATmega328P (foaie de date)
• USB Serial Bridge: CH340G (drivere)
• Tensiune de funcționare: 5V
• Tensiunea de intrare (recomandată): 7-12V
• Tensiunea de intrare (limite): 6-20V
• Pinii I / O digitale: 14 (din care 6 furnizează ieșire PWM)
• Pinii de intrare analogici: 6
• Curent continuu per I / O Pin: 40 mA
• Curent continuu pentru 3,3V Pin: 50 mA
• Memorie flash: 32 KB din care 0,5 KB utilizată de bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Viteza ceasului: 16 MHz

Plăcile Arduino UNO au un cip bridge USB / Serial încorporat. Pe această variantă specială, cipul bridge este CH340G. Pentru cipurile CH340 USB / Serial, există drivere disponibile pentru multe sisteme de operare (UNIX, Mac OS X sau Windows). Acestea pot fi găsite prin linkul de mai sus.

Când conectați prima dată Arduino UNO la un port USB al computerului, se va aprinde o lumină roșie de alimentare (LED). Aproape imediat după aceea, un LED roșu al utilizatorului va începe să clipească rapid. Acest lucru se întâmplă deoarece procesorul este preîncărcat cu programul BLINK, despre care vom discuta mai jos.

Dacă nu aveți încă IDE Arduino instalat, îl puteți descărca de pe Arduino.cc și dacă doriți informații introductive suplimentare pentru lucrul în ecosistemul Arduino, vă sugerăm să consultați ghidul online pentru HackerBox Starter Workshop.

Conectați UNO la computer utilizând un cablu MicroUSB. Lansați software-ul Arduino IDE.

În meniul IDE, selectați „Arduino UNO” în sub instrumente> bord. De asemenea, selectați portul USB corespunzător din IDE sub instrumente> port (probabil un nume cu „wchusb” în el).

În cele din urmă, încărcați o bucată de exemplu de cod:

Fișier-> Exemple-> Noțiuni de bază-> Clipește

Acesta este de fapt codul care a fost preîncărcat pe UNO și ar trebui să ruleze chiar acum pentru a clipi LED-ul roșu al utilizatorului. Programați codul BLINK în UNO făcând clic pe butonul UPLOAD (pictograma săgeată) chiar deasupra codului afișat. Urmăriți mai jos codul pentru informațiile despre stare: „compilare” și apoi „încărcare”. În cele din urmă, IDE ar trebui să indice „Încărcare finalizată”, iar LED-ul dvs. ar trebui să înceapă să clipească din nou - posibil la o rată ușor diferită.

Odată ce puteți descărca codul original BLINK și verificați modificarea vitezei LED-ului. Aruncați o privire atentă asupra codului. Puteți vedea că programul aprinde LED-ul, așteaptă 1000 de milisecunde (o secundă), stinge LED-ul, așteaptă încă o secundă și apoi face totul din nou - pentru totdeauna. Modificați codul schimbând ambele instrucțiuni „delay (1000)” în „delay (100)”. Această modificare va face ca LED-ul să clipească de zece ori mai repede, nu?

Încărcați codul modificat în UNO și LED-ul dvs. ar trebui să clipească mai repede. Dacă da, felicitări! Tocmai ați spart prima bucată de cod încorporat. Odată ce versiunea dvs. de clipire rapidă este încărcată și rulează, de ce să nu vedeți dacă puteți schimba codul din nou pentru a face LED-ul să clipească rapid de două ori și apoi să așteptați câteva secunde înainte de a repeta? Incearca! Ce zici de alte tipare? Odată ce ați reușit să vizualizați rezultatul dorit, să-l codificați și să-l observați pentru a funcționa conform planificării, ați făcut un pas enorm spre a deveni un programator încorporat și un hacker hardware.

Pasul 3: Ecran tactil full color TFT LCD 480x320

Ecranul tactil are un ecran TFT de 3,5 inch cu rezoluție 480x320 la o culoare bogată de 16 biți (65K).

Scutul se conectează direct la Arduino UNO așa cum se arată. Pentru o aliniere ușoară, aliniați pinul de 3,3V al scutului cu pinul de 3,3V al Arduino UNO.

Diverse detalii despre scut pot fi găsite pe pagina lcdwiki.

Din Arduino IDE, instalați biblioteca MCUFRIEND_kvb folosind Library Manager.

Deschideți Fișier> Exemple> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Încărcați și bucurați-vă de demonstrația grafică.

Schița Touch_Paint.ino inclusă aici folosește aceeași bibliotecă pentru o demonstrație a programului de vopsea viu colorată.

Împărtășiți ce aplicații colorate gătiți pentru acest ecran TFT.

Pasul 4: Modulul senzorului de culoare

Modulul senzor de culoare GY-33 se bazează pe senzorul de culoare TCS34725. Modulul senzor de culoare GY-33 funcționează pe o sursă de 3-5V și comunică măsurători pe I2C. Dispozitivul TCS3472 oferă o returnare digitală a valorilor de detectare a luminii roșu, verde, albastru (RGB) și clar. Un filtru de blocare IR, integrat pe cip și localizat la fotodiodele de detectare a culorii, minimizează componenta spectrală IR a luminii primite și permite efectuarea corectă a măsurătorilor culorilor.

Schița GY33.ino poate citi senzorul pe I2C, poate transmite valorile RGB detectate ca text pe monitorul serial și, de asemenea, poate afișa culoarea detectată pe un LED RGB WS2812B. Este necesară biblioteca FastLED.

ADĂUGAȚI O AFIȘARE OLED: Schița GY33_OLED.ino arată cum să afișați și valorile RGB la un OLED 128x64 I2C. Pur și simplu conectați OLED la magistrala I2C (pinii UNO A4 / A5) în paralel împreună cu GY33. Ambele dispozitive pot fi conectate în paralel, deoarece sunt la adrese I2C diferite. De asemenea, conectați 5V și GND la OLED.

LED-uri MULTIPLE: PIN-ul LED neutilizat din diagramă este „Data Out” dacă doriți să lanțați două sau mai multe dintre LED-urile adresabile împreună conectați pur și simplu Data_Out din forma LED N la Data_In a LED-ului N + 1.

PROTOTIP PCB SHIELD: Modulul GY-33, afișajul OLED și unul sau mai multe LED-uri RGB pot fi lipite pe ecranul de prototipare pentru a construi un ecran de detectare a culorii care este ușor atașat și detașat de Arduino UNO.

Pasul 5: Scut multifuncțional de experimentare Arduino

Ecranul de experimentare multifuncțional Arduino poate fi conectat la Arduino UNO pentru experimentarea cu o varietate de componente, inclusiv: indicator LED roșu, indicator LED albastru, două butoane de intrare utilizator, buton de resetare, senzor de temperatură și umiditate DHT11, potențiometru de intrare analogic, buzzer piezo, LED RGB, fotocelula pentru a detecta luminozitatea luminii, senzor de temperatură LM35D și un receptor cu infraroșu.

Pinul (pinii) Arduino pentru fiecare componentă sunt afișate pe serigrafia ecranului. De asemenea, detalii și cod demo pot fi găsite aici.

Pasul 6: Practică de lipire montată pe suprafață: LED Chaser

Ai avut noroc să construiești LED-ul cu formă liberă de la HackerBox 0052?

Oricum ar fi, este timpul pentru o altă sesiune de practică de lipit SMT. Acesta este același circuit LED Chaser de la HackerBox 0052, dar construit folosind componente SMT pe un PCB în loc să utilizeze componente freeform / deadbug.

În primul rând, un discurs plin de viață de la Dave Jones în blogul său EEV despre Componentele de montare la suprafață.

Pasul 7: Ce este o rețea neuronală?

O rețea neuronală (wikipedia) este o rețea sau circuit de neuroni sau, în sens modern, o rețea neuronală artificială, compusă din neuroni artificiali sau noduri. Astfel, o rețea neuronală este fie o rețea neuronală biologică, formată din neuroni biologici reali, fie o rețea neuronală artificială, pentru rezolvarea problemelor de inteligență artificială (AI).