HackerBox 0049: Ladenie: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Zdravím hackerov HackerBoxu z celého sveta! Pre HackerBox 0049 experimentujeme s ladením systémov digitálnych mikrokontrolérov, konfigurujeme platformu Bluetooth LOLIN32 ESP-32 WiFi v rámci Arduino IDE, používame animačnú knižnicu FastLED s maticou 8x8 adresovateľných LED diód LED, skúmame techniky ladenia kódu sériového monitora a využívame Modul FTDI 2232HL na ladenie mikrokontrolérových systémov JTAG a prípravu DIY logického analyzátora na použitie v rôznych scenároch ladenia hardvéru a testovania.

Tento návod obsahuje informácie o tom, ako začať s HackerBox 0049, 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 nadšencov elektroniky a počítačovej techniky - Hardware Hackers - The Dreamers of Dreams.

Krok 1: Zoznam obsahu pre HackerBox 0049

• Modul Wemos LOLIN32 ESP-32
• Modul USB FTDI 2232HL
• Mini doska CY7C68013A
• Matica 8x8 RGB LED WS2812B
• Dúhová súprava mini drapákov
• Sada ženských a ženských duponových prepojok
• Exkluzívna čiapka na myslenie HackerBox
• Ide o nálepku inkognito
• Nálepka s lebkou SIMM

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: Modul Wemos LOLIN32 ESP-32

Pred spájkovaním kolíkov záhlavia na modul urobte úvodné testy platformy Wemos LOLIN32 ESP-32 WiFi modulu Bluetooth.

Nainštalujte balík Arduino IDE a balík podpory ESP-32

V časti nástroje> doska vyberte „WeMos LOLIN32“

Vložte ukážkový kód do priečinka Súbory> Príklady> Základy> Žmurknite a naprogramujte ho do WeMos LOLIN32

Ukážkový program by mal spôsobiť, že modrá dióda LED na module bliká. Experimentujte s úpravou parametrov oneskorenia, aby LED dióda blikala s rôznymi vzormi. Toto je vždy dobré cvičenie na vybudovanie dôvery v programovanie nového modulu mikrokontroléra.

Hneď ako budete s obsluhou modulu spokojní a s jeho programovaním, opatrne spájajte dva rady kolíkov záhlavia na svoje miesto a znova vyskúšajte programy načítania.

Krok 3: Matica 64 RGB LED diód

Nainštalujte si animačnú knižnicu FastLED pre Arduino IDE.

Pripojte maticu LED podľa obrázku.

Upozorňujeme, že dióda LED „Data In“je zapojená do kolíka 13 ESP32 (A14).

Keď zapínate naraz viac ako niekoľko LED diód, najmä na plný jas, zvážte použitie vyššieho prúdu 5 V namiesto 5V kolíka na LOLIN32.

Naprogramujte demo skicu LEDmatrix, ktorá bliká náhodným prvkom náhodnou farbou po dobu štyroch sekúnd.

Krok 4: Jednoduché ladenie sériového monitora pre Arduino IDE

Jednou z najjednoduchších a najrýchlejších metód ladenia náčrtu Arduino je použiť sériový monitor na sledovanie výstupu z príkazov Serial.print počas vykonávania kódu.

V ukážke náhľadu LEDmatrix odkomentujte riadok „//#define DEBUG 1“odstránením dvoch lomiek.

V skici to zapne ladenie sériového monitora. Po otvorení sériového monitora IDE na 9600 baudov sa zobrazí ladiaci výstup. Pozrite sa na kód a zistite, ako sa tieto výstupy generujú.

Také sériové výstupné príkazy je možné použiť na označenie, keď spustenie vstupuje/vystupuje z určitej funkcie alebo oblasti kódu. Príkazy je tiež možné vložiť (ako je znázornené) do výstupných hodnôt použitých v programe na monitorovanie toho, ako sa menia v rôznych častiach programu alebo v reakcii na rôzne vstupy alebo iné podmienky.

Krok 5: Pokročilé sériové ladenie pre Arduino IDE

Knižnica SerialDebug vám umožňuje využiť pokročilejšie ladenie v Arduino IDE.

Tento výukový program Random Nerds ukazuje, ako používať knižnicu SerialDebug vo vašich projektoch.

Krok 6: Ladenie JTAG s modulom FT2232HL

FT2232H (technický list a ďalšie) je mostom 5. generácie medzi USB 2.0 Hi-Speed (480 Mb/s) a UART/FIFO. Má schopnosť konfigurácie na rôzne priemyselné štandardné sériové alebo paralelné rozhrania. FT2232H má dva viacprotokolové synchrónne sériové motory (MPSSE), ktoré umožňujú komunikáciu pomocou JTAG, I2C a SPI na dvoch kanáloch súčasne.

JTAG (Joint Test Action Group) je priemyselný štandard na overovanie návrhov a testovanie dosiek plošných spojov. Aj keď sa prvé aplikácie JTAG zameriavali na testovanie na úrovni dosky, JTAG sa vyvinul tak, aby bol používaný ako primárny prostriedok na prístup k čiastkovým blokom integrovaných obvodov, čo z neho robí zásadný mechanizmus na ladenie vstavaných systémov, ktoré nemusia mať žiadny iný komunikačný kanál schopný ladenia. „Adaptér JTAG“používa JTAG ako transportný mechanizmus na prístup k modulom ladenia na čipe v cieľovom CPU. Tieto moduly umožňujú vývojárom ladiť softvér vstavaného systému priamo na úrovni strojových inštrukcií alebo z hľadiska zdrojového kódu jazyka na vysokej úrovni.

JTAG Ladenie ESP32 pomocou FT2232 a OpenOCD

Ladenie obvodu ESP32 pomocou adaptéra JTAG na báze FTDI 2232HL

OpenOCD je otvorený debugger na čipe

Pozrite sa tiež na tohto skvelého sprievodcu od spoločnosti Adafruit, ktorý ukazuje, ako sa pomocou FT232H pripojiť k senzorom I2C a SPI a výpadkom z akéhokoľvek stolného počítača so systémom Windows, Mac OSX alebo Linux.

Krok 7: Analytik logiky pre domácich majstrov - Mini Board CY7C68013A

Logický analyzátor je elektronický prístroj, ktorý zachytáva a zobrazuje viacero signálov z digitálneho systému alebo digitálneho obvodu. Analyzátory prihlásenia môžu byť veľmi užitočné pri ladení digitálneho elektronického systému.

Projekt sigrok je prenosný, multiplatformový, open source softvérový balík na analýzu signálu, ktorý podporuje rôzne typy zariadení vrátane logických analyzátorov, osciloskopov atď.

Mini doska CY7C68013A je hodnotiaca doska Cypress FX2LP. Dosku je možné použiť ako 16-kanálový logický analyzátor na báze USB so vzorkovacou frekvenciou až 24 MHz. Firmvér sigrok open-source fx2lafw založený na hardvéri dosť podobnom logike Saleae Logic môže podporovať prevádzku ako logický analyzátor.

Inštrukcia demonštrujúca konverziu logického analyzátora na Mini Boad

Na prepojenie logických signálov z cieľového systému s logickým analyzátorom je užitočné mať veľmi malé spony. Samičku prepojky Dupont s odstráneným jedným koncom je možné spájkovať na sponku na malé drapáky. Príprava ich sady môže byť užitočná v mnohých scenároch ladenia hardvéru, ktoré vyžadujú logický analyzátor.

Krok 8: Exkluzívna čiapka na myslenie HackerBox

Dúfame, že si tento mesiac užijete dobrodružstvo HackerBox v oblasti elektroniky a počítačovej technológie. Oslovte a podeľte sa o svoj úspech v nižšie uvedených komentároch alebo na facebookovej skupine HackerBoxes. Nezabudnite tiež, že ak máte otázku alebo potrebujete pomoc, môžete kedykoľvek napísať na adresu [email protected].

Čo bude ďalej? Pripojte sa k revolúcii. Žite HackLife. Nechajte si každý mesiac doručiť chladnú škatuľu hackerského vybavenia priamo do vašej poštovej schránky. Prejdite na stránku HackerBoxes.com a zaregistrujte sa na mesačné predplatné služby HackerBox.