HackerBox 0036: JumboTron: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Bulan ini, HackerBox Hacker sedang mengeksplorasi tampilan matriks LED jumbo, komputer chip tunggal ESP32, dan kontrol game joystick. Instruksi ini berisi informasi untuk memulai HackerBox #0036, yang dapat dibeli di sini selama persediaan masih ada. Juga, jika Anda ingin menerima HackerBox seperti ini langsung di kotak surat Anda setiap bulan, silakan berlangganan di HackerBoxes.com dan bergabunglah dengan revolusi!

Topik dan Tujuan Pembelajaran HackerBox 0036:

• Konfigurasikan Arduino IDE untuk memprogram ESP32
• Antarmuka joystick dan input kontrol tombol tekan
• Sambungkan data dan daya ke Panel LED JumboTron
• Memprogram berbagai aplikasi dengan memanfaatkan tampilan matriks

HackerBoxes adalah layanan kotak berlangganan bulanan untuk elektronik DIY dan teknologi komputer. Kami adalah penghobi, pembuat, dan eksperimen. Kami adalah pemimpi mimpi. HACK PLANET!

Langkah 1: HackerBox 0036: Isi Kotak

• Matriks LED RGB P3 dengan 64x32 piksel
• Papan Pengembangan ESP32
• Papan Pengontrol Game dengan Joystick
• Harness Catu Daya untuk Matriks LED
• DuPont Jumper Wanita-Wanita 20cm
• Eksklusif HackerBoxes Glider Koozie
• Stiker seni kipas retro Atari eksklusif

Beberapa hal lain yang akan membantu:

• Catu daya 5V DC (2-4 Amps)
• 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. Kita semua senang mempelajari teknologi baru dan mudah-mudahan membangun beberapa proyek keren. Ambil setiap langkah dengan perlahan, perhatikan detailnya, dan jangan takut untuk meminta bantuan.

Ada banyak informasi untuk anggota saat ini, dan calon, di FAQ HackerBoxes.

Glider adalah pola yang bergerak melintasi papan dalam Game of Life Conway. Ini telah diadopsi secara longgar sebagai lambang untuk mewakili budaya peretas sejak otomat seluler Game of Life menarik bagi peretas dan konsep glider lahir pada waktu yang hampir bersamaan dengan Internet dan Unix. Bisakah Anda memprogram Game of Life Conway di Matriks LED 64x32?

Langkah 2: ESP32 dan Arduino IDE

ESP32 adalah komputer chip tunggal. Ini sangat terintegrasi menampilkan 2,4 GHz Wi-Fi dan Bluetooth. ESP32 mengintegrasikan sakelar antena, balun RF, penguat daya, penguat penerima kebisingan rendah, filter, dan modul manajemen daya. Dengan demikian, seluruh solusi menempati area Printed Circuit Board (PCB) minimal.

Ada beberapa jenis Papan Pengembangan ESP32. Yang digunakan di sini adalah variasi dari "DOIT ESP32 DevKit". Sebagian besar pin I/O habis ke header pin di kedua sisi untuk memudahkan antarmuka. Chip antarmuka USB dan pengatur tegangan terintegrasi ke dalam modul. ESP32 didukung dalam ekosistem Arduino dan IDE, yang merupakan cara yang sangat cepat dan mudah untuk bekerja dengan ESP32.

Repositori github Arduino ESP32 mencakup instruksi instalasi untuk Linux, OSX, dan Windows. Klik tautan itu dan ikuti instruksi yang sesuai dengan sistem operasi di komputer Anda.

PEMROGRAMAN DEWAN PENGEMBANGAN

Untuk menguji bahwa IDE telah dikonfigurasi dengan benar sebelum melanjutkan, muat contoh BLINK untuk mem-flash LED onboard. Ubah nilai penundaan untuk mencoba frekuensi kedipan yang berbeda dan pastikan kode dimuat ulang secara efektif ke papan ESP32.

Saat memprogram ESP32, tekan dan tahan tombol "BOOT" di papan pengembangan ESP32 sebelum menekan tombol unggah di Arduino IDE. Setelah pesan “Connecting _ _ _ …” muncul di Arduino IDE, Anda dapat melepaskan tombol “BOOT” dan pemrograman harus dimulai.

Langkah 3: Papan Pengontrol Game Dengan Joystick

"Papan breakout" pengontrol game ini mencakup kontrol joystick analog dan empat tombol. Ukuran dan bentuknya sangat cocok untuk operasi genggam.

Kontrol posisi analog didasarkan pada dua potensiometer (satu untuk x dan satu untuk y) yang dihubungkan dalam konfigurasi "pembagi tegangan" standar. Oleh karena itu, OUTX dan OUTY harus dibaca sebagai nilai analog dan diskalakan dengan tepat seperti yang ditunjukkan dalam kode demo. OUTZ dan empat tombol adalah sakelar digital hidup/mati sederhana yang biasanya terbuka dan pendek ke GND saat diaktifkan.

Papan dapat disambungkan ke ESP32 menggunakan DuPont Jumper pada pin berikut:

Pengontrol Game ESP32

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 KEY1 32 KEY2 33 KEY3 25 KEY4

Tidak ada yang istimewa tentang penetapan pin ini, tetapi itu adalah yang digunakan dalam kode demo. Karena pin IO tertentu pada ESP32 hanya keluaran, Anda mungkin ingin membuatnya sederhana dan hanya menggunakan nilai yang sama ini.

Langkah 4: 64x32 RGB LED Matrix P3 Panel

Dengan 2048 LED RGB penuh warna, matriks ini seperti tampilan jumbotron "mini" pribadi Anda. Panel ini sebenarnya adalah jenis yang sama yang digunakan dalam tampilan LED jumbo seperti yang mungkin Anda ketahui dari rangkaian daya kekuatan industri. LED diposisikan pada grid pitch 3mm (karenanya penunjukan P3). Mereka didorong dengan kecepatan pemindaian 1:16.

Kami akan menggunakan Pustaka PxMatrix untuk Arduino IDE. Silakan dan instal perpustakaan itu sekarang. Ada juga banyak detail teori operasi di tautan itu jika Anda tertarik untuk memeriksanya.

Ada tiga konektor di bagian belakang Panel Matriks LED. Ini termasuk dua header ganda 16 pin (berlabel IN dan OUT) dan juga header daya kecil. Ada tiga set kabel yang berbeda untuk dihubungkan ke ini seperti yang dijelaskan di bawah ini.

Jumper HALUS dari DATA IN ke DATA OUT

DI KELUAR

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

SEMBILAN Jumper dari ESP32 ke DATA IN

ESP IN

13 R1 22 LAT 19 A 23 B 18 C 5 D 2 OE 14 CLK GND GND

Kekuatan Harness

Harness daya yang disediakan harus disambungkan ke catu daya 5VDC. Jika Anda berencana untuk menerangi semua LED dengan kecerahan penuh, panel akan menggambar hingga sekitar 4A. Jika Anda memiliki "pasokan bangku" yang layak, itu harus diterapkan untuk menyediakan 4A. Untuk operasi rata-rata tipikal, 2A mungkin cukup. Misalnya, kami menguji bank daya USB 2.5A (paket baterai), yang berfungsi dengan baik. Kami menyolder konektor USB sebagai pengganti lugs sekrup pada power harness yang memungkinkannya dicolokkan ke bank daya USB.

Ada dua header empat pin pada power harness. Ini untuk menyalakan dua panel. Salah satu header dapat dilepas jika Anda ingin merapikannya, pastikan untuk membungkus ujung kabel yang dipotong (dengan selotip atau pipa) untuk mencegah korsleting catu daya.

Catu Daya Umum ke Panel LED dan ESP32

Potong salah satu ujung jumper DuPont. Lepaskan dan ikat kabel untuk menghubungkannya ke garis merah harness. Opsi yang mudah adalah menggunakan salah satu jalur tempat kami melepas header daya empat pin tambahan. Sekali lagi, pastikan untuk membungkus sambungan listrik untuk mencegah korslet. Setelah ESP32 diprogram dan kabel USB dilepas, steker DuPont betina di ujung lain dari kabel yang disambung dapat ditempatkan pada pin VIN (bukan pin 3V3) pada papan ESP32. Ini akan memasok daya ke papan ESP32 dan dan matriks LED dari pasokan 5V yang sama membuat konfigurasi yang ketat dan portabel untuk berjalan di bawah daya baterai.

Langkah 5: Prog Demo Matriks

Programkan sketsa jumbotrondemo.ino terlampir ke dalam ESP32.

Pastikan pustaka PxMatrix diinstal.

Empat mode program demo dipilih menggunakan K1 - K4. Kode harus cukup jelas untuk diperluas ke proyek Anda sendiri.

Langkah 6: 1 2 3 PERGI

Apa yang akan Anda buat dengan Tampilan Warna 64x32 dan Pengontrol Game? Mulailah bertukar pikiran dengan beberapa inspirasi dari proyek contoh lain…

• Proyek Jam Digital Morphing
• Sumber daya Tampilan Matriks Adafruit
• Dapat diinstruksikan dengan Proyek Matriks LED
• Tambahkan kontrol Android BLE
• Bagaimana dengan permainan Tetris yang bagus?
• CHIP-8 Games (awalnya untuk tampilan 64x32)
• Perpustakaan untuk digunakan dengan ESP32 IDF (bukan Arduino)
• Sepuluh Game Elektronik DIY yang Hebat dari WIRED

Silakan kirim tautan ke proyek Anda sehingga kami dapat membagikannya dengan yang lain di bawah ini:

• Mainan Fisika dari JeffG
• Game Ular dari Collene
• Go Fast Turn Left Game dari ppervink
• Cryptocurrency Ticker dari ananseMugen
• Jam Hitung Mundur Natal dari rznazn

Langkah 7: HACK PLANET

Jika Anda menikmati Instruksi ini dan ingin memiliki kotak keren berisi proyek elektronik dan teknologi komputer yang dapat diretas setiap bulan, silakan bergabung dengan revolusi dengan menjelajahi HackerBoxes.com dan berlangganan untuk menerima kotak kejutan bulanan kami.

Jangkau dan bagikan kesuksesan Anda di komentar di bawah atau di Halaman Facebook HackerBoxes. Tentu saja beri tahu kami jika Anda memiliki pertanyaan atau butuh bantuan dengan apa pun. Terima kasih telah menjadi bagian dari HackerBox!