HackerBox 0043: Labirintul lui Falken: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Salutări hackerilor HackerBox din întreaga lume! HackerBox 0043 ne aduce streaming de webcam încorporat, circuite condensatoare, ansambluri micro servo pan-tilt și multe altele. Acest instructable conține informații pentru a începe să utilizați HackerBox 0043, 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!

Subiecte și obiective de învățare pentru HackerBox 0043:

• Configurați ESP32-CAM pentru Arduino IDE
• Programați un Demo Webcam pentru ESP32-CAM
• Măsurați condensatorii ceramici
• Asamblați o insignă analogică pentru ciclism cu LED-uri
• Explorează Micro Servo și ansambluri Pan-Tilt

HackerBoxes este serviciul lunar de abonament destinat entuziaștilor electronicii și tehnologiei informatice - Hardware Hackers - Visatorii viselor.

HACK PLANETA

Pasul 1: Lista de conținut pentru HackerBox 0043

• Modulul ESP32-CAM
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Ansamblu Pan-Tilt cu dublu micro servo
• FT232RL USB Serial Adapter Module
• Modul de alimentare USB 5V și 3.3V
• Set de condensator ceramic
• Insigna WOPR - Set de lipit
• Două celule cu monede de litiu CR2032
• Placă de pâine fără sudură în miniatură
• Femei-Femei DuPont Jumpers
• Cablu MiniUSB
• Decalcomanie Java
• Joc exclusiv HackerBoxes Falken's Maze
• Decalcomanie exclusivă inspirată de WarGames

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: Mergeți direct prin labirintul lui Falken

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

"Un joc ciudat. Singura mișcare câștigătoare nu este să joci. Ce zici de un joc frumos de șah?"

-1983 Film WarGames

Pasul 3: Moduri de cablare ESP32-CAM

Modulul ESP32-CAM combină un modul ESP32-S, o cameră OV2640, un slot pentru card microSD, bliț LED și mai mulți pini I / O. ESP32-CAM vă permite să configurați streaming video fără fir, să oferiți o interfață de server web, să integrați o cameră de supraveghere fără fir în sistemul dvs. de automatizare a locuinței, să efectuați detectarea / recunoașterea feței și multe altele.

Instalați camera: Conectorul camerei de pe ESP32 este un slot alb cu un snap maro mai închis sau negru la margine. Dispozitivul de închidere întunecat se îndepărtează de PCB, spre porțiunea albă a conectorului. Odată deschis, conectorul flex este introdus în fanta albă cu obiectivul orientat spre exterior. În cele din urmă, clipul întunecat este apăsat înapoi în conectorul slotului. Rețineți că obiectivul are o acoperire de protecție decât poate fi decojită înainte de utilizare.

MOD DE PROGRAMARE

Pentru a programa ESP32-CAM, conectați adaptorul serial USB FT232RL așa cum se arată. Asigurați-vă că setați jumperul de alimentare al adaptorului serial USB FT232RL la 3.3V. Scurtcetul dintre pinii IO0 și GND este folosit pentru a pune ESP32 în modul program. Acest fir poate fi eliminat pentru a permite ESP32 să pornească în modul de execuție.

MODUL WEBCAM

Odată programat, ESP32-CAM trebuie să aibă doar 5V și GND conectate. Modulul de alimentare USB poate fi utilizat sau orice altă sursă de 5V capabilă să furnizeze suficient curent.

SUPORT MONITOR SERIAL

Pentru a rula ESP32-CAM în timp ce sunteți încă conectat la USB (de exemplu, pentru a vizualiza ieșirea monitorului serial) pur și simplu conectați ambele module așa cum se arată aici în același timp, dar apoi scoateți masa IO0 odată ce programarea este finalizată. Acest lucru va permite ESP32 să execute și să utilizeze conexiunea USB / serial, oferind în același timp suficient curent prin pinul de 5V pentru a alimenta complet ESP32. Fără sursa de 5V, ieșirea de 3,3V a FT232RL nu va alimenta pe deplin ESP32 și va apărea un mesaj de eroare "brownout".

Pasul 4: Server de streaming pentru camera web ESP32-CAM

1. Asigurați-vă că jumperul de alimentare al modulului FT232RL este setat la 3,3V
2. Dacă nu este deja instalat, apucați ID-ul Arduino
3. Urmați Instrucțiunile de instalare pentru pachetul de asistență pentru placa ESP32 Arduino IDE
4. În Instrumentele IDE, setați Board la ESP32 Wrover Module
5. În Instrumentele IDE, setați Partition Scheme la Huge APP
6. În Instrumentele IDE, setați Portul la adaptorul serial USB FT232RL
7. În fișiere IDE, deschideți Exemple> ESP32> Cameră> CameraWebServer
8. Schimbați modelul de cameră #define în „CAMERA_MODEL_AI_THINKER”
9. Schimbați șirurile SSID și Parolă pentru a se potrivi cu rețeaua dvs. WiFi
10. Compilați și încărcați exemplul modificat
11. Scoateți jumperul IO0
12. Confirmați că și sursa de 5V este conectată sau ESP32 se poate „întrerupe”
13. Deschideți monitorul serial (115200 baud)
14. Apăsați butonul de resetare a modulului ESP32-CAM
15. Copiați adresa IP din ieșirea Serial Monitor
16. Inserați adresa IP în browserul dvs. web
17. Ar trebui să se afișeze interfața webcam ESP32-CAM
18. Faceți clic pe butonul „Start Stream” din interfața camerei web

Pasul 5: Condensatoare ceramice

Un condensator ceramic este un condensator cu valoare fixă în care materialul ceramic acționează ca dielectric. Este construit din două sau mai multe straturi alternante de ceramică și un strat metalic care acționează ca electrozi. Compoziția materialului ceramic definește comportamentul electric al condensatorului. (Wikipedia)

Circuit Basics are o discuție utilă care acoperă măsurarea capacității, inclusiv câteva exemple de condensatoare de măsurare care utilizează hardware și programe Arduino. Derulați în jos până la titlul secțiunii "CAPACITANCE METER FOR 470 UF TO 18 PF CAPACITORS" pentru o demonstrație care poate fi utilizată cu tipul de condensatori ceramici din setul de condensatori ceramici. În timp ce demonstrația descrie un Arduino UNO, se poate utiliza și Arduino Nano. După ce ați configurat Arduino IDE pentru a programa Arduino Nano, pur și simplu lipiți în „CODUL PENTRU IEȘIREA MONITORULUI SERIAL” din pagina legată în IDE și compilați / descărcați codul lipit în Nano.

Pentru informații suplimentare despre configurarea și programarea Arduino Nano, aruncați o privire la ghidul online pentru HackerBoxes Starter Workshop.

Pasul 6: Setul de insigne WOPR

Această insignă WOPR are optsprezece LED-uri cu ciclu de culoare controlat în întregime de oscilatoare analogice temporizate cu condensator. Exemple anterioare de HackerBox au folosit acest tip de circuit analogic pentru aplicații similare cu intermitent LED. Designul ne amintește că microcontrolerele, la fel de mult pe cât le iubim, nu sunt întotdeauna necesare pentru a obține rezultate interesante. Ansamblul completat al plăcii de circuite poate fi purtat ca o insignă LED intermitentă.

Conținutul kitului:

• Placă de circuite imprimate personalizate WOPR
• Două clipe pentru celule de monedă CR2032
• Șase LED-uri roșii de 3 mm
• Șase LED-uri portocalii de 3 mm
• Șase LED-uri verzi de 3 mm
• Trei tranzistoare 9014 NPN
• Trei condensatori 22uF
• Trei rezistențe de 1K ohm (maro-negru-roșu)
• Trei rezistențe de 10K ohm (maro-negru-portocaliu)
• Comutator glisant
• Două inele despicate

Designul are trei oscilatoare în cascadă pentru a controla ciclul culorilor cu LED-uri. Fiecare dintre rezistențele de 10K și condensatorii de 22uF formează un oscilator RC care împinge periodic tranzistorul asociat. Cele trei oscilatoare RC sunt în cascadă într-un lanț pentru a le menține în desfășurare, ceea ce face ca clipirea să pară aleatorie în jurul plăcii. Când tranzistorul este „pornit”, curentul trece prin banca sa de 6 LED-uri și rezistorul lor de limitare a curentului de 1K, ceea ce face ca acel banc de 6 LED-uri să clipească.

Acest exemplu include o explicație frumoasă a acestui concept de oscilator analogic folosind o singură etapă (un oscilator și un tranzistor).

Pasul 7: Ansamblu kit WOPR Badge

NOTĂ FOARTE IMPORTANTĂ DESPRE ORIENTAREA COMPONENTELOR: Ecusonul arată cel mai bine atunci când este asamblat cu componentele orificiului traversant de pe „partea frontală” a PCB-ului unde este afișată opera de artă a WOPR. Cu toate acestea, contururile componentelor sunt pe revers și acestea dictează orientarea corectă a componentelor. Acest lucru poate fi deosebit de confuz în ceea ce privește tranzistoarele TO-92, care ar trebui inserate din fața PCB-ului cu porțiunea plană orientată în sus, care este răsturnată din orientarea necesară dacă este introdusă din spatele PCB-ului. Tranzistoarele TO-92 pot fi, de asemenea, așezate cu suprafața plană pe fața PCB, așa cum se arată în exemplu.

Rețineți că există două valori diferite ale rezistențelor. Nu sunt interschimbabile. Rezistoarele nu sunt polarizate. Acestea pot fi inserate în ambele direcții.

Rețineți că există trei „bănci” de LED-uri D1-D6, D7-D12 și D13-D18. Fiecare bancă ar trebui să aibă o singură culoare pentru a echilibra sarcina curentă și, de asemenea, pentru un efect vizual frumos. De exemplu, LED-urile D1-D6 pot fi toate (R) ED, D7-D12 toate (G) REEN și D13-D18 toate (O) GAMA.

Condensatorii sunt polarizați. Rețineți realizarea „+” pe serigrafia PCB. Marcajul „-” (și știftul scurt) de pe condensator trebuie introdus în ALTE gauri.

De asemenea, LED-urile sunt polarizate. Rețineți partea plană a LED-ului afișat pe serigrafia PCB. Știftul scurt (catod sau cablu negativ) al LED-ului ar trebui să fie în gaura cea mai apropiată de „partea plană” a serigrafiei cu LED-uri.

Întoarceți complet toate cele trei tampoane pentru fiecare dintre clemele cu celule de monedă cu lipit. Chiar dacă nimic nu se lipește cu tampoanele centrale, cosirea ajută la construirea tamponului pentru a asigura un contact bun cu celula de monedă respectivă.

După lipire, acționați comutatorul de mai multe ori pentru a elimina contactele de resturi sau oxidare.

Aveți grijă să nu scurtați împreună cele două cleme pentru celule de monedă în timp ce se poartă insigna WOPR.

Pasul 8: Ansamblu Micro-Servo Pan-Tilt

Ansamblul Pan-Tilt este format din două micro servo, patru elemente mecanice din plastic turnat și hardware asortat. Ansamblul poate fi achiziționat de la Adafruit, unde puteți găsi, de asemenea, un ghid excelent care ilustrează modul de funcționare al ansamblului.

Biblioteca Arduino Servo poate fi utilizată pentru a controla unul dintre micro servo-urile pentru a deplasa ansamblul în jurul axei sale centrale și celălalt micro servo pentru a înclina ansamblul în sus și în jos. Acest Instructable oferă un exemplu detaliat pentru poziționarea celor două servos folosind codul Arduino.

Ansamblul Pan-Tilt poate fi utilizat pentru a poziționa afișaje, lasere, lumini, camere sau aproape orice. Ca de obicei, să vedem cu ce veniți!

O provocare interesantă, dacă sunteți pregătit, este să adăugați două comenzi de diapozitive (panoramare și înclinare) la interfața web a exemplului "CameraWebCamera" care împinge parametrii de poziție pe firmware-ul ESP32-CAM care la rândul său setează cele două servouri la poziționați camera web în timp ce transmiteți.

Pasul 9: Livin 'HackLife

Sperăm că v-ați bucurat de călătoria acestei luni către electronică și tehnologia computerelor. Intindeți-vă și împărtășiți-vă succesul în comentariile de mai jos sau pe grupul Facebook HackerBoxes. Cu siguranță, anunțați-ne dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de ajutor cu ceva.

Alatura-te revolutiei. Trăiește HackLife. Puteți obține o cutie interesantă de proiecte electronice hackabile și tehnologii informatice livrate direct în cutia poștală în fiecare lună. Navigați doar la HackerBoxes.com și abonați-vă la serviciul HackerBox lunar.