HackerBox 0049: Debug: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Salam untuk HackerBox Hacker di seluruh dunia! Untuk HackerBox 0049, kami bereksperimen dengan men-debug sistem mikrokontroler digital, mengonfigurasi platform Bluetooth WiFi LOLIN32 ESP-32 di dalam Arduino IDE, menerapkan Perpustakaan Animasi FastLED dengan matriks 8x8 LED RGB yang dapat dialamatkan, menjelajahi teknik debugging kode Serial Monitor, memanfaatkan Modul FTDI 2232HL untuk debugging JTAG sistem mikrokontroler, dan menyiapkan Penganalisis Logika DIY untuk digunakan dalam berbagai skenario debug dan pengujian perangkat keras.

Instruksi ini berisi informasi untuk memulai dengan HackerBox 0049, yang dapat dibeli di sini selama persediaan masih ada. Jika Anda ingin menerima HackerBox seperti ini langsung di kotak surat Anda setiap bulan, silakan berlangganan di HackerBoxes.com dan bergabunglah dengan revolusi!

HackerBoxes adalah layanan kotak berlangganan bulanan untuk penggemar elektronik dan teknologi komputer - Peretas Perangkat Keras - The Dreamers of Dreams.

Langkah 1: Daftar Konten untuk HackerBox 0049

• Modul Wemos LOLIN32 ESP-32
• Modul USB FTDI 2232HL
• Papan Mini CY7C68013A
• 8x8 Matriks LED RGB WS2812B
• Rainbow Set Mini Grabber Clips
• Set Jumper Dupont Wanita-Wanita
• Topi Berpikir HackerBox Eksklusif
• Pergi Stiker Penyamaran
• Stiker SIMM Tengkorak

Beberapa hal lain yang akan membantu:

• Besi solder, solder, dan alat solder dasar
• Komputer untuk menjalankan perangkat lunak

Yang terpenting, Anda akan membutuhkan rasa petualangan, semangat hacker, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, meskipun sangat bermanfaat, terkadang bisa rumit, menantang, dan bahkan membuat frustrasi. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Ketika Anda bertahan dan menikmati petualangan, banyak kepuasan dapat diperoleh dari hobi ini. Ambil setiap langkah secara perlahan, perhatikan detailnya, dan jangan takut untuk meminta bantuan.

Ada banyak informasi untuk anggota saat ini dan calon anggota di FAQ HackerBox. Hampir semua email dukungan non-teknis yang kami terima sudah dijawab di sana, jadi kami sangat menghargai Anda meluangkan beberapa menit untuk membaca FAQ.

Langkah 2: Modul Wemos LOLIN32 ESP-32

Lakukan pengujian awal platform Bluetooth WiFi Modul Wemos LOLIN32 ESP-32 sebelum menyolder pin header ke modul.

Instal Arduino IDE dan paket dukungan ESP-32

Di bawah alat> papan, pastikan untuk memilih "WeMos LOLIN32"

Muat kode contoh di File>Contoh>Basics>Blink dan program ke WeMos LOLIN32

Contoh program akan menyebabkan LED biru pada modul berkedip. Bereksperimenlah dengan memodifikasi parameter penundaan untuk membuat LED berkedip dengan pola yang berbeda. Ini selalu merupakan latihan yang baik untuk membangun kepercayaan diri dalam memprogram modul mikrokontroler baru.

Setelah Anda merasa nyaman dengan pengoperasian modul dan cara memprogramnya, solder dengan hati-hati kedua baris pin header ke tempatnya dan uji program pemuatan sekali lagi.

Langkah 3: Matriks dari 64 LED RGB

Instal Perpustakaan Animasi FastLED untuk Arduino IDE.

Hubungkan Matriks LED seperti yang ditunjukkan.

Perhatikan bahwa LED "Data Masuk" disambungkan ke ESP32 Pin 13 (A14).

Saat menyalakan lebih dari beberapa LED sekaligus, terutama untuk kecerahan penuh, pertimbangkan untuk menggunakan suplai 5V arus lebih tinggi daripada pin 5V pada LOLIN32.

Program sketsa demo LEDmatrix yang mengedipkan elemen acak dengan warna acak masing-masing selama empat detik.

Langkah 4: Debugging Serial Monitor Sederhana untuk Arduino IDE

Salah satu metode paling sederhana dan tercepat untuk men-debug sketsa Arduino adalah dengan menggunakan monitor serial untuk mengamati output dari pernyataan Serial.print selama eksekusi kode.

Dalam sketsa demo LEDmatrix, batalkan komentar pada baris "//#define DEBUG 1" dengan menghapus dua garis miring.

Ini akan mengaktifkan Serial Monitor Debugging di sketsa. Membuka monitor serial IDE ke 9600 baud akan menampilkan output debug. Tinjau kode untuk melihat bagaimana output ini dihasilkan.

Pernyataan keluaran serial tersebut dapat digunakan untuk menandai saat eksekusi masuk/keluar dari fungsi atau area kode tertentu. Pernyataan juga dapat dimasukkan (seperti yang ditunjukkan) ke nilai keluaran yang digunakan dalam program untuk memantau bagaimana mereka berubah di bagian program yang berbeda atau sebagai respons terhadap berbagai masukan atau kondisi lain.

Langkah 5: Debug Serial Lanjutan untuk Arduino IDE

Perpustakaan SerialDebug memungkinkan Anda memanfaatkan debugging yang lebih maju di Arduino IDE.

Tutorial Nerds Acak ini menunjukkan cara menggunakan Perpustakaan SerialDebug dalam proyek Anda.

Langkah 6: Debugging JTAG Dengan Modul FT2232HL

FT2232H (lembar data dan lainnya) adalah chip jembatan generasi ke-5 antara USB 2.0 Kecepatan Tinggi (480Mb/dtk) dan UART/FIFO. Ini memiliki kemampuan untuk dikonfigurasikan ke berbagai antarmuka serial atau paralel standar industri. FT2232H memiliki dua mesin serial sinkron multi-protokol (MPSSEs) yang memungkinkan komunikasi menggunakan JTAG, I2C dan SPI pada dua saluran secara bersamaan.

JTAG (Joint Test Action Group) adalah standar industri untuk memverifikasi desain dan menguji papan sirkuit tercetak. Meskipun aplikasi awal JTAG menargetkan pengujian tingkat papan, JTAG telah berkembang untuk digunakan sebagai sarana utama untuk mengakses sub-blok sirkuit terpadu, menjadikannya mekanisme penting untuk men-debug sistem tertanam yang mungkin tidak memiliki saluran komunikasi berkemampuan debug lainnya. "Adaptor JTAG" menggunakan JTAG sebagai mekanisme transport untuk mengakses modul debug on-chip di dalam CPU target. Modul-modul tersebut memungkinkan pengembang men-debug perangkat lunak sistem tertanam secara langsung pada tingkat instruksi mesin atau dalam hal kode sumber bahasa tingkat tinggi.

JTAG Debugging ESP32 dengan FT2232 dan OpenOCD

Dalam Sirkuit Debugging ESP32 menggunakan adaptor JTAG berbasis FTDI 2232HL

OpenOCD Debugger On-Chip Terbuka

Lihat juga panduan keren dari Adafruit yang mendemonstrasikan cara menggunakan FT232H untuk terhubung ke sensor I2C dan SPI dan breakout dari PC desktop apa pun yang menjalankan Windows, Mac OSX, atau Linux.

Langkah 7: Penganalisis Logika DIY - Papan Mini CY7C68013A

Penganalisis logika adalah instrumen elektronik yang menangkap dan menampilkan banyak sinyal dari sistem digital atau sirkuit digital. Penganalisis login bisa sangat berguna untuk men-debug sistem elektronik digital.

Proyek sigrok adalah rangkaian perangkat lunak analisis sinyal open source portabel, lintas platform, yang mendukung berbagai jenis perangkat termasuk penganalisis logika, osiloskop, dll.

Papan Mini CY7C68013A adalah papan evaluasi Cypress FX2LP. Papan ini dapat digunakan sebagai penganalisis logika 16 saluran berbasis USB dengan laju pengambilan sampel hingga 24MHz. Berdasarkan perangkat keras yang sangat mirip dengan Logika Saleae, firmware fx2lafw open-source sigrok dapat mendukung operasi sebagai penganalisis logika.

Konversi Penganalisis Logika yang dapat diinstruksikan dari Mini Boad

Untuk menghubungkan sinyal logika dari sistem target ke penganalisis logika, akan sangat membantu jika memiliki kabel klip yang sangat kecil. Jumper Dupont betina dengan salah satu ujungnya dilepas dapat disolder ke klip mini-grabber. Mempersiapkan satu set ini dapat berguna dalam banyak skenario debug perangkat keras yang membutuhkan penganalisis logika.

Langkah 8: Topi Berpikir HackerBox Eksklusif

Kami harap Anda menikmati petualangan HackerBox bulan ini ke dalam elektronik dan teknologi komputer. Jangkau dan bagikan kesuksesan Anda di komentar di bawah atau di Grup Facebook HackerBoxes. Juga, ingat bahwa Anda dapat mengirim email ke [email protected] kapan saja jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan bantuan.

Apa berikutnya? Bergabunglah dengan revolusi. Jalani HackLife. Dapatkan sekotak perlengkapan keren yang dapat diretas dikirim langsung ke kotak surat Anda setiap bulan. Jelajahi HackerBoxes.com dan daftar untuk berlangganan HackerBox bulanan Anda.