HackerBox 0043: Falkenovo bludisko: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Zdravím hackerov HackerBoxu z celého sveta! HackerBox 0043 nám prináša vstavané streamovanie webkamery, kondenzátorové obvody, zostavy mikro-servo výklopného nakláňania a mnoho ďalších. Tento návod obsahuje informácie o tom, ako začať s HackerBox 0043, 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!

Témy a vzdelávacie ciele pre HackerBox 0043:

• Nakonfigurujte ESP32-CAM pre Arduino IDE
• Naprogramujte si ukážku webovej kamery pre ESP32-CAM
• Zmerajte keramické kondenzátory
• Zostavte analógový cyklistický odznak LED
• Pozrite sa na zostavy mikro serv a naklápania

HackerBoxes je služba mesačného predplatného pre nadšencov elektroniky a počítačovej techniky - Hackeri hardvéru - Snívatelia snov.

HACKUJTE PLANETU

Krok 1: Zoznam obsahu pre HackerBox 0043

• Modul ESP32-CAM
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Zostava naklápania s dvoma mikro servami
• Modul sériového adaptéra USB FT232RL
• Napájací modul USB 5V a 3,3V
• Súprava keramického kondenzátora
• Odznak WOPR - súprava na spájkovanie
• Dve lítiové coin bunky CR2032
• Miniatúrna spájkovačka bez spájky
• Dámske a dámske prepojky DuPont
• MiniUSB kábel
• Nálepka Java
• Exkluzívna hra HackerBoxes Falken's Maze
• Exkluzívna nálepka inšpirovaná WarGames

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: Choďte doprava Falkenovým bludiskom

Falken’s Maze: Teória hier, počítačová veda a inšpirácie studenej vojny pre WarGames

„Zvláštna hra. Jediným víťazným ťahom je nehrať. Čo tak peknú šachovú partiu?“

-1983 Filmové vojnové hry

Krok 3: Režimy zapojenia ESP32-CAM

Modul ESP32-CAM kombinuje modul ESP32-S, kameru OV2640, slot na kartu microSD, LED blesk a niekoľko I/O pinov. ESP32-CAM vám umožňuje nastaviť bezdrôtové streamovanie videa, poskytovať rozhranie webového servera, integrovať bezdrôtovú kameru do vášho systému domácej automatizácie, vykonávať detekciu/rozpoznávanie tváre a mnoho ďalších.

Inštalácia kamery: Konektor kamery na ESP32 je biely slot s tmavšie hnedým alebo čiernym zapínaním na okraji. Tmavá západka kĺže smerom dole od dosky plošných spojov k bielej časti konektora. Po otvorení sa flex konektor zasunie do bieleho otvoru šošovkou smerom von. Nakoniec sa tmavá západka zatlačí späť do konektora zásuvky. Objektív má ochranný krycí list, ktorý je možné pred použitím odlepiť.

PROGRAMOVACÍ REŽIM

Na programovanie ESP32-CAM zapojte USB sériový adaptér FT232RL podľa obrázku. Uistite sa, že ste nastavili prepojku napájania na sériovom adaptéri USB FT232RL na 3,3 V. Skrat medzi pinmi IO0 a GND sa používa na prepnutie ESP32 do programového režimu. Tento vodič je možné odstrániť, aby sa ESP32 mohol spustiť v režime spustenia.

REŽIM WEBCAMU

Po naprogramovaní potrebuje mať ESP32-CAM pripojené iba 5 V a GND. Je možné použiť modul napájania USB alebo akékoľvek iné 5V napájanie schopné dodávať dostatok prúdu.

PODPORA SÉRIOVÉHO MONITORA

Ak chcete spustiť ESP32-CAM, keď je stále pripojený k USB (napríklad na zobrazenie výstupu sériového monitora), jednoducho pripojte oba moduly súčasne, ako je tu znázornené, ale po dokončení programovania odstráňte uzemnenie IO0. To umožní ESP32 vykonávať a používať USB/sériové pripojenie a zároveň poskytne dostatok prúdu cez 5V pin na plné napájanie ESP32. Bez napájania 5 V nebude 3,3 V výstup FT232RL plne napájať ESP32 a dôjde k chybe „Brownout“.

Krok 4: Server na streamovanie webovej kamery ESP32-CAM

1. Uistite sa, že prepojka napájania modulu FT232RL je nastavená na 3,3 V.
2. Ak ešte nie je nainštalovaný, vezmite si Arduino IDE
3. Postupujte podľa pokynov na inštaláciu balíka podpory pre dosku ESP32 Arduino IDE
4. V nástrojoch IDE nastavte Dosku na modul ESP32 Wrover
5. V nástrojoch IDE nastavte Schéma oddielov na Obrovskú aplikáciu
6. V nástrojoch IDE nastavte Port na sériový adaptér USB FT232RL
7. V súboroch IDE otvorte Príklady> ESP32> Kamera> CameraWebServer
8. Zmeniť model kamery #define na „CAMERA_MODEL_AI_THINKER“
9. Zmeňte reťazce SSID a heslo tak, aby zodpovedali vašej sieti WiFi
10. Zostavte a nahrajte upravený príklad
11. Odstráňte prepojku IO0
12. Uistite sa, že je pripojené aj napájanie 5V, alebo môže ESP32 „vypadnúť“
13. Otvorte sériový monitor (115 200 baudov)
14. Kliknite na tlačidlo reset na module ESP32-CAM
15. Skopírujte IP adresu z výstupu Serial Monitor
16. Vložte adresu IP do webového prehliadača
17. Malo by sa zobraziť rozhranie webovej kamery ESP32-CAM
18. V rozhraní webovej kamery kliknite na tlačidlo „Spustiť stream“

Krok 5: Keramické kondenzátory

Keramický kondenzátor je kondenzátor s pevnou hodnotou, kde keramický materiál funguje ako dielektrikum. Je vyrobený z dvoch alebo viacerých striedajúcich sa vrstiev keramiky a kovu, ktoré pôsobia ako elektródy. Zloženie keramického materiálu definuje elektrické správanie kondenzátora. (Wikipedia)

Circuit Basics má užitočnú diskusiu pokrývajúcu meranie kapacity vrátane niektorých príkladov merania kondenzátorov pomocou hardvéru a programov Arduino. Prejdite nadol na sekciu s nadpisom „KAPACITANCE METER PRE KAPACITORY 470 UF AŽ 18 PF“, kde nájdete ukážku, ktorú je možné použiť s typom keramických kondenzátorov v súprave Ceramic Capacitor Kit. Aj keď demo zobrazuje Arduino UNO, je možné použiť aj Arduino Nano. Po nastavení Arduino IDE na programovanie Arduino Nano stačí vložiť „KÓD VÝSTUPU SÉRIOVÉHO MONITORA“z prepojenej stránky do IDE a skompilovať/stiahnuť vložený kód do Nano.

Ďalšie informácie o konfigurácii a programovaní Arduino Nano nájdete v online sprievodcovi pre HackerBoxes Starter Workshop.

Krok 6: Súprava odznaku WOPR

Tento odznak WOPR je vybavený osemnástimi diódami LED s cyklovaním farieb, ktoré je úplne ovládané analógovými oscilátormi časovanými kondenzátorom. Predchádzajúce príklady HackerBox používali tento typ analógového obvodu na podobné aplikácie s blikaním diód LED. Dizajn nám pripomína, že mikrokontroléry, rovnako ako ich milujeme, nie sú vždy povinné získať zaujímavé výsledky. Kompletnú zostavu dosky plošných spojov je možné nosiť ako blikajúci odznak LED.

Obsah súpravy:

• Vlastná doska plošných spojov WOPR
• Dva sponky na mince CR2032
• Šesť červených 3 mm diód LED
• Šesť oranžových 3 mm diód LED
• Šesť zelených 3 mm diód LED
• Tri tranzistory 9014 NPN
• Tri kondenzátory 22uF
• Tri odpory 1K ohm (hnedo-čierno-červené)
• Tri 10K ohmové odpory (hnedo-čierno-oranžové)
• Posuvný prepínač
• Dva rozdelené prstene

Dizajn obsahuje tri kaskádové oscilátory na ovládanie cyklovania farieb LED. Každý z 10K odporov a 22uF kondenzátorov tvorí RC oscilátor, ktorý periodicky zapína príslušný tranzistor. Tri RC oscilátory sú kaskádovo zapojené do reťazca, aby sa cyklicky nedostali do fázy, v dôsledku čoho sa žmurkanie objaví náhodne okolo dosky. Keď je tranzistor „zapnutý“, prúd prechádza jeho bankou so 6 diódami LED a ich odporom obmedzujúcim prúd 1 kB, čo spôsobuje, že táto skupina 6 diód LED bliká.

Tento príklad obsahuje pekné vysvetlenie tohto konceptu analógového oscilátora pomocou jednostupňového (jeden oscilátor a jeden tranzistor).

Krok 7: Zostava súpravy odznaku WOPR

VEĽMI DÔLEŽITÁ POZNÁMKA O ORIENTÁCII KOMPONENTU: Odznak vyzerá najlepšie, keď je zostavený s komponentmi priechodného otvoru na „prednej strane“PCB, kde je zobrazená kresba WOPR. Obrysy komponentov sú však na opačnej strane a tieto diktujú správnu orientáciu komponentov. To môže byť obzvlášť mätúce vzhľadom na tranzistory TO-92, ktoré by mali byť vložené z prednej strany plošného spoja plochou stranou nahor, ktorá sa pri vložení zo zadnej strany plošného spoja preklopí z požadovanej orientácie. Tranzistory TO-92 je možné tiež položiť s rovným povrchom na prednú stranu DPS, ako je to znázornené na príklade.

Všimnite si toho, že existujú dve rôzne hodnoty rezistorov. Nie sú zameniteľné. Rezistory nie sú polarizované. Môžu byť vložené v oboch smeroch.

Všimnite si toho, že existujú tri „banky“LED diód D1-D6, D7-D12 a D13-D18. Každá banka by mala byť jednofarebná, aby sa vyvážilo aktuálne zaťaženie a tiež sa dosiahol pekný vizuálny efekt. Napríklad diódy LED D1-D6 môžu byť (R) ED, D7-D12 všetky (G) REEN a D13-D18 všetky (O) RANGE.

Kondenzátory sú polarizované. Všimnite si "+" vytvárania na silkscreenu PCB. Značenie „-“(a krátky kolík) na kondenzátore by malo byť vložené do INÉHO otvoru.

LED diódy sú tiež polarizované. Všimnite si plochej strany diódy LED zobrazenej na silkscreenu plošných spojov. Krátky kolík (katóda alebo záporný vodič) diódy LED by mal byť v otvore najbližšom k „plochej strane“sieťotlače LED.

Úplne pocínujte všetky tri podložky pre každú zo sponiek na mincové bunky spájkou. Aj keď sa na stredové podložky nič nespájkuje, pocínovanie pomáha postaviť podložku tak, aby bol zaistený dobrý kontakt s príslušnou mincovou bunkou.

Po spájkovaní niekoľkokrát prepnite spínač, aby ste odstránili kontakty z trosiek alebo oxidácie.

Dbajte na to, aby ste počas nosenia odznaku WOPR neskrátili dve spony na mincové bunky.

Krok 8: Zostava Micro Servo Pan-Tilt

Zostava Pan-Tilt sa skladá z dvoch mikro serv, štyroch mechanických prvkov z lisovaného plastu a rôzneho hardvéru. Zostavu je možné zakúpiť u spoločnosti Adafruit, kde nájdete aj skvelého sprievodcu, ktorý ukazuje, ako montáž funguje.

Servo knižnicu Arduino je možné použiť na ovládanie jedného z mikro serv na posúvanie zostavy okolo jej stredovej osi a na druhom mikro servo na naklonenie zostavy nahor a nadol. Tento návod poskytuje podrobný príklad umiestnenia dvoch serv pomocou kódu Arduino.

Zostavu Pan-Tilt je možné použiť na umiestnenie displejov, laserov, svetiel, kamier alebo čohokoľvek. Ako obvykle, uvidíme, s čím prídete!

Zaujímavou výzvou, ak ste na to, je pridať do webového rozhrania príkladu „CameraWebCamera“dva posuvné ovládače (posúvanie a nakláňanie), ktoré tlačia parametre polohy do firmvéru ESP32-CAM, ktorý zase nastavuje dve servá na umiestnite webovú kameru počas streamovania.

Krok 9: Žijem HackLife

Dúfame, že ste si užili tento mesiac cestu do elektroniky a výpočtovej techniky. Oslovte a podeľte sa o svoj úspech v nižšie uvedených komentároch alebo na facebookovej skupine HackerBoxes. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete s čímkoľvek pomôcť, určite nám dajte vedieť.

Pripojte sa k revolúcii. Žite HackLife. Môžete si nechať doručiť chladnú škatuľu hacknuteľných projektov elektroniky a počítačovej techniky každý mesiac priamo do vašej schránky. Stačí surfovať na HackerBoxes.com a prihlásiť sa na odber mesačnej služby HackerBox.