HackerBox 0053: Chromalux: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Zdravím hackerov HackerBoxu z celého sveta! HackerBox 0053 skúma farby a svetlo. Nakonfigurujte dosku mikrokontroléra Arduino UNO a nástroje IDE. Pripojte plnofarebný 3,5-palcový LCD displej Arduino LCD s dotykovými vstupmi a preskúmajte demo kód dotykovej farby. Zapojte farebný snímač I2C, aby ste identifikovali frekvenčné zložky odrazeného svetla, zobrazovali farby na adresovateľných diódach LED, spájkovali prototypový štít Arduino a skúmali rôzne vstupno -výstupné komponenty pomocou multifunkčného štítu Arduino Experimentation Shield. Zdokonaľte svoje schopnosti spájkovania na povrchu s LED diódou Chaser. Pozrite sa na úvod do technológie umelých neurónových sietí a hlbokého učenia.

Táto príručka obsahuje informácie o tom, ako začať s HackerBox 0053, ktorý je možné zakúpiť tu do vypredania zásob. Ak by ste chceli dostávať takýto HackerBox každý mesiac priamo do vašej poštovej schránky, prihláste sa na odber HackerBoxes.com a zapojte sa do revolúcie!

HackerBoxes je služba mesačného predplatného pre hardvérových hackerov a nadšencov elektroniky a počítačovej technológie. Pripojte sa k nám a žite HACK LIFE.

Krok 1: Zoznam obsahu pre HackerBox 0053

• Štít displeja TFT 3,5 palca 480 x 320
• Arduino UNO Mega382P s MicroUSB
• Modul snímača farby GY-33 TCS34725
• Multifunkčný experimentálny štít pre Arduino UNO
• OLED 0,96 palca I2C 128x64
• Päť 8 mm okrúhlych adresovateľných LED diód RGB
• Arduino Prototyp PCB štít s kolíkmi
• Súprava spájkovania na povrch LED Chaser
• Nálepka s mužom v strede
• Samolepka hackerského manifestu

Pomôžu aj ďalšie veci:

• Spájkovačka, spájkovačka a základné spájkovacie nástroje
• Počítač na spustenie softvérových nástrojov

A čo je najdôležitejšie, budete potrebovať zmysel pre dobrodružstvo, hackerského ducha, trpezlivosť a zvedavosť. Budovanie a experimentovanie s elektronikou, aj keď je to veľmi prospešné, môže byť občas náročné, náročné a dokonca frustrujúce. Cieľom je pokrok, nie dokonalosť. Keď vytrváte a užívate si dobrodružstvo, dá sa z tohto koníčka odvodiť veľké uspokojenie. Každý krok robte pomaly, všímajte si detaily a nebojte sa požiadať o pomoc.

V sekcii Časté otázky o HackerBoxes je množstvo informácií o súčasných a potenciálnych členoch. Na takmer všetky e-maily netechnickej podpory, ktoré dostávame, sme tam už odpovedali, a preto si veľmi vážime, že ste si našli pár minút na prečítanie častých otázok.

Krok 2: Arduino UNO

Tento Arduino UNO R3 bol navrhnutý s ohľadom na jednoduché použitie. Port rozhrania MicroUSB je kompatibilný s rovnakými káblami MicroUSB, aké sa používajú s mnohými mobilnými telefónmi a tabletmi.

Špecifikácia:

• Mikrokontrolér: ATmega328P (technický list)
• USB Serial Bridge: CH340G (ovládače)
• Prevádzkové napätie: 5V
• Vstupné napätie (odporúčané): 7-12V
• Vstupné napätie (limity): 6-20V
• Digitálne I/O piny: 14 (z toho 6 poskytuje výstup PWM)
• Kolíky analógového vstupu: 6
• Jednosmerný prúd na I/O kolík: 40 mA
• Jednosmerný prúd pre pin 3,3 V: 50 mA
• Flash pamäť: 32 KB, z toho 0,5 KB používa bootloader
• Pamäť SRAM: 2 kB
• EEPROM: 1 kB
• Taktovacia frekvencia: 16 MHz

Dosky Arduino UNO sú vybavené vstavaným čipom USB/Serial. V tomto konkrétnom variante je mostíkovým čipom CH340G. Pre USB/sériové čipy CH340 sú k dispozícii ovládače pre mnoho operačných systémov (UNIX, Mac OS X alebo Windows). Nájdete ich prostredníctvom vyššie uvedeného odkazu.

Keď prvýkrát zapojíte Arduino UNO do USB portu vášho počítača, rozsvieti sa červená kontrolka napájania (LED). Takmer bezprostredne potom začne červená používateľská LED dióda zvyčajne rýchlo blikať. Stáva sa to preto, že v procesore je vopred nainštalovaný program BLINK, o ktorom budeme ďalej diskutovať nižšie.

Ak ešte nemáte nainštalované Arduino IDE, môžete si ho stiahnuť z Arduino.cc a ak by ste chceli ďalšie úvodné informácie o práci v ekosystéme Arduino, odporúčame vám pozrieť si online príručku pre HackerBox Starter Workshop.

Pripojte UNO k počítaču pomocou kábla MicroUSB. Spustite softvér Arduino IDE.

V ponuke IDE vyberte v časti Nástroje> doska položku „Arduino UNO“. Vyberte tiež príslušný port USB v IDE v časti tools> port (pravdepodobne názov s „wchusb“).

Nakoniec načítajte ukážkový kód:

Súbor-> Príklady-> Základy-> Žmurknutie

Toto je vlastne kód, ktorý bol vopred načítaný do UNO a mal by práve bežať, aby blikala červená LED dióda používateľa. Naprogramujte BLINK kód do UNO kliknutím na tlačidlo UPLOAD (ikona šípky) tesne nad zobrazeným kódom. Informácie o stave nájdete nižšie pod kódom: „kompilácia“a potom „nahrávanie“. Nakoniec by IDE malo indikovať „Odovzdávanie dokončené“a kontrolka LED by mala začať znova blikať - možno trochu odlišnou rýchlosťou.

Akonáhle si budete môcť stiahnuť pôvodný BLINK kód a overiť zmenu rýchlosti LED. Pozrite sa zblízka na kód. Môžete vidieť, že program zapne LED diódu, počká 1 000 milisekúnd (jednu sekundu), vypne LED diódu, počká ďalšiu sekundu a potom to urobí znova - navždy. Upravte kód zmenou oboch príkazov „oneskorenie (1000)“na „oneskorenie (100)“. Táto úprava spôsobí, že LED dióda bliká desaťkrát rýchlejšie, však?

Vložte upravený kód do UNO a vaša LED dióda by mala blikať rýchlejšie. Ak áno, gratulujeme! Práve ste hackli svoj prvý kúsok vloženého kódu. Keď sa už verzia s rýchlym blikaním načíta a spustí, prečo sa nezobrazí, či môžete kód znova zmeniť, aby LED dvakrát rýchlo zablikala, a potom počkajte niekoľko sekúnd, kým to zopakujete? Pokúsiť sa! Čo hovoríte na ďalšie vzory? Keď sa vám podarí vizualizovať požadovaný výsledok, kódovať ho a pozorovať, aby fungoval podľa plánu, urobili ste obrovský krok k tomu, aby ste sa stali vstavaným programátorom a hardvérovým hackerom.

Krok 3: plnofarebná dotyková obrazovka TFT LCD 480 x 320

Dotykový štít je vybavený 3,5 -palcovým TFT displejom s rozlíšením 480 x 320 pri sýtych farbách 16 bitov (65 kB).

Štít sa pripája priamo na Arduino UNO, ako je znázornené. Pre ľahké zarovnanie jednoducho zarovnajte kolík 3,3 V štítu s 3,3 V kolíkom Arduino UNO.

Rôzne podrobnosti o štíte nájdete na stránke lcdwiki.

Z Arduino IDE nainštalujte knižnicu MCUFRIEND_kvb pomocou Správcu knižníc.

Otvorte súbor> Príklady> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Odovzdajte a vychutnajte si ukážku grafiky.

Tu zahrnutý náčrt Touch_Paint.ino používa rovnakú knižnicu aj na ukážku pestrofarebného programu na maľovanie.

Podeľte sa o to, aké farebné aplikácie varíte pre tento štít TFT.

Krok 4: Modul senzora farieb

Modul farebného senzora GY-33 je založený na farebnom senzore TCS34725. Modul farebného senzora GY-33 funguje na napájanie 3-5 V a komunikuje merania cez I2C. Zariadenie TCS3472 poskytuje digitálny návrat hodnôt snímania červeného, zeleného, modrého (RGB) a jasného svetla. IR blokovací filter, integrovaný na čipe a lokalizovaný do fotodiód snímajúcich farby, minimalizuje spektrálnu zložku infračerveného žiarenia prichádzajúceho svetla a umožňuje presné meranie farieb.

Náčrt GY33.ino dokáže prečítať snímač cez I2C, odoslať nasnímané hodnoty RGB ako text na sériový monitor a tiež zobraziť snímanú farbu pomocou RGB LED WS2812B. Vyžaduje sa knižnica FastLED.

PRIDAJTE OLED DISPLEJ: Skica GY33_OLED.ino ukazuje, ako tiež zobraziť hodnoty RGB na OLED s rozlíšením 128 x 64 I2C. Jednoducho zapojte OLED na zbernicu I2C (UNO kolíky A4/A5) paralelne s GY33. Obe zariadenia je možné pripojiť paralelne, pretože sú na rôznych adresách I2C. K OLED pripojte aj 5V a GND.

Viacnásobné LED diódy: Nepoužívaný pin LED v diagrame je „Data Out“, ak chcete prepojiť dve alebo viac adresovateľných LED diód dohromady, jednoducho pripojte Data_Out z LED N k Data_In LED N+1.

PROTOTYPE PCB SHIELD: Modul GY-33, OLED displej a jednu alebo viac RGB LED diód je možné spájkovať s prototypovým štítom, aby sa vytvoril štít prístrojov na snímanie farieb, ktorý sa dá ľahko pripevniť k Arduino UNO a odpojiť od neho.

Krok 5: Multifunkčný experimentálny štít Arduino

Multifunkčný experimentálny štít Arduino je možné pripojiť k Arduino UNO na experimentovanie s rôznymi komponentmi vrátane: červeného LED indikátora, modrého LED indikátora, dvoch tlačidiel vstupu užívateľa, resetovacieho tlačidla, snímača teploty a vlhkosti DHT11, analógového vstupného potenciometra, piezo bzučiaka, RGB LED, fotobunka na detekciu jasu svetla, snímač teploty LM35D a infračervený prijímač.

Pin (y) Arduino pre každý komponent je zobrazený na silkscreene štítu. Tu nájdete aj podrobnosti a demo kód.

Krok 6: Postup spájkovania na povrchu: LED Chaser

Mali ste šťastie pri konštrukcii LED diódy Chaser vo voľnom formáte z HackerBox 0052?

Tak či onak, je čas na ďalšie cvičenie spájkovania SMT. Toto je ten istý obvod LED Chaser od HackerBox 0052, ale zostrojený pomocou komponentov SMT na doske plošných spojov namiesto použitia komponentov voľného tvaru/mŕtveho ťahu.

Po prvé, múdra reč od Davea Jonesa v jeho EEVblogu o Spájkovacích súčiastkach pre povrchovú montáž.

Krok 7: Čo je to neurónová sieť?

Neurónová sieť (wikipédia) je sieť alebo obvod neurónov alebo v modernom zmysle umelá neurónová sieť zložená z umelých neurónov alebo uzlov. Neurónová sieť je teda buď biologická neurónová sieť, ktorá pozostáva zo skutočných biologických neurónov, alebo umelá neurónová sieť na riešenie problémov s umelou inteligenciou (AI).