HackerBox 0053: Chromalux: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hilsen HackerBox Hackere rundt om i verden! HackerBox 0053 utforsker farge og lys. Konfigurer Arduino UNO -mikrokontrollerkortet og IDE -verktøy. Koble til et 3,5-tommers LCD-Arduino-skjerm i full farge med berøringsskjerminnganger og utforsk demokoden for berøringsmaling. Koble til en I2C -fargesensor for å identifisere frekvenskomponentene til reflektert lys, vise farger på adresserbare lysdioder, lodde opp et Arduino -prototypeskjerm og utforske en rekke inngangs-/utgangskomponenter ved hjelp av et multifunksjonelt Arduino Experimentation Shield. Finpuss dine overflatemonterte loddeferdigheter med en LED Chaser PCB. Ta en innledende titt på kunstig nevral nettverksteknologi og dyp læring.

Denne guiden inneholder informasjon om hvordan du kommer i gang med HackerBox 0053, som kan kjøpes her så lenge lageret rekker. Hvis du ønsker å motta en HackerBox som denne rett i postkassen din hver måned, kan du abonnere på HackerBoxes.com og bli med i revolusjonen!

HackerBoxes er den månedlige abonnementstjenesten for maskinvarehackere og entusiaster innen elektronikk og datateknologi. Bli med oss og lev HACK LIFE.

Trinn 1: Innholdsliste for HackerBox 0053

• TFT -skjerm 3,5 tommer 480x320
• Arduino UNO Mega382P med MicroUSB
• Fargesensormodul GY-33 TCS34725
• Multifunksjonseksperimentskjold for Arduino UNO
• OLED 0,96 tommer I2C 128x64
• Fem 8 mm runde adresserbare RGB -lysdioder
• Arduino Prototype PCB Shield with Pins
• LED Chaser Surface Mount Loddesett
• Klistremerke Man in the Middle Hacker
• Klistremerke for hackermanifest

Noen andre ting som vil være nyttige:

• Loddejern, lodde og grunnleggende loddeverktøy
• Datamaskin for kjøring av programvareverktøy

Viktigst av alt, trenger du en følelse av eventyr, hackerånd, tålmodighet og nysgjerrighet. Å bygge og eksperimentere med elektronikk, selv om det er veldig givende, kan være vanskelig, utfordrende og til og med frustrerende til tider. Målet er fremgang, ikke perfeksjon. Når du fortsetter og liker eventyret, kan du få mye tilfredshet fra denne hobbyen. Ta hvert trinn sakte, vær oppmerksom på detaljene, og ikke vær redd for å be om hjelp.

Det er et vell av informasjon for nåværende og potensielle medlemmer i HackerBoxes FAQ. Nesten alle de ikke-tekniske support-e-postene vi mottar, er allerede besvart der, så vi setter stor pris på at du tar deg noen minutter til å lese vanlige spørsmål.

Trinn 2: Arduino UNO

Denne Arduino UNO R3 er designet med tanke på brukervennlighet. MicroUSB -grensesnittporten er kompatibel med de samme MicroUSB -kablene som brukes med mange mobiltelefoner og nettbrett.

Spesifikasjon:

• Mikrokontroller: ATmega328P (datablad)
• USB Serial Bridge: CH340G (drivere)
• Driftsspenning: 5V
• Inngangsspenning (anbefalt): 7-12V
• Inngangsspenning (grenser): 6-20V
• Digitale I/O -pinner: 14 (hvorav 6 gir PWM -utgang)
• Analoge inngangspinner: 6
• Likestrøm per I/O -pinne: 40 mA
• Likestrøm for 3,3V Pin: 50 mA
• Flash -minne: 32 KB, hvorav 0,5 KB brukt av bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Klokkehastighet: 16 MHz

Arduino UNO-kort har en innebygd USB/seriell brobrikke. På denne spesielle varianten er brobrikken CH340G. For CH340 USB/Serial -brikkene er det drivere tilgjengelig for mange operativsystemer (UNIX, Mac OS X eller Windows). Disse finner du via lenken ovenfor.

Når du først kobler Arduino UNO til en USB -port på datamaskinen, tennes en rød strømlampe (LED). Nesten umiddelbart etter vil en rød bruker -LED vanligvis begynne å blinke raskt. Dette skjer fordi prosessoren er forhåndslastet med BLINK-programmet, som vi vil diskutere videre nedenfor.

Hvis du ennå ikke har Arduino IDE installert, kan du laste det ned fra Arduino.cc, og hvis du ønsker ytterligere introduksjonsinformasjon for arbeid i Arduino -økosystemet, foreslår vi at du sjekker nettguiden for HackerBox Starter Workshop.

Koble UNO til datamaskinen med en MicroUSB -kabel. Start Arduino IDE -programvaren.

Velg "Arduino UNO" i IDE -menyen under verktøy> tavle. Velg også riktig USB -port i IDE under verktøy> port (sannsynligvis et navn med "wchusb" i den).

Til slutt, last opp et eksempel på kode:

Fil-> Eksempler-> Grunnleggende-> Blink

Dette er faktisk koden som var forhåndslastet på UNO og burde kjøre akkurat nå for å blinke den røde bruker -LED -en. Programmer BLINK -koden til UNO ved å klikke på UPLOAD -knappen (pilikonet) like over den viste koden. Se under koden for statusinformasjon: "kompilering" og deretter "opplasting". Til slutt skal IDE indikere "Opplasting fullført", og LED -lampen din skal begynne å blinke igjen - muligens med en litt annen hastighet.

Når du er i stand til å laste ned den originale BLINK -koden og bekrefte endringen i LED -hastigheten. Ta en nærmere titt på koden. Du kan se at programmet slår på LED -en, venter 1000 millisekunder (ett sekund), slår av LED -en, venter et sekund til og deretter gjør alt igjen - for alltid. Endre koden ved å endre begge "forsinkelser (1000)" -uttalelsene til "forsinkelse (100)". Denne endringen vil føre til at LED -en blinker ti ganger raskere, ikke sant?

Last den endrede koden inn i UNO og LED -lampen din skal blinke raskere. Gratulerer i så fall! Du har nettopp hacket ditt første stykke innebygd kode. Når hurtigblink-versjonen er lastet og kjører, hvorfor ikke se om du kan endre koden igjen slik at LED-en blinker raskt to ganger og deretter vente et par sekunder før du gjentar den? Gi det et forsøk! Hva med noen andre mønstre? Når du først har lykkes med å visualisere et ønsket resultat, kode det og observere at det fungerer som planlagt, har du tatt et enormt skritt mot å bli en innebygd programmerer og maskinvarehacker.

Trinn 3: Fullfarge TFT LCD 480x320 berøringsskjerm

Berøringsskjermskjermen har en 3,5 tommers TFT -skjerm med 480x320 oppløsning på 16bit (65K) rik farge.

Skjoldet kobles direkte til Arduino UNO som vist. For enkel justering må du bare stille opp 3.3V -pinnen på skjoldet med 3.3V -pinnen på Arduino UNO.

Ulike detaljer om skjoldet finnes på lcdwiki -siden.

Fra Arduino IDE, installer MCUFRIEND_kvb -biblioteket ved hjelp av Library Manager.

Åpne Fil> Eksempler> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Last opp og nyt grafikkdemoen.

Touch_Paint.ino -skissen som er inkludert her, bruker det samme biblioteket for en demo av fargerike maleprogrammer.

Del hvilke fargerike applikasjoner du tilbereder for dette TFT -skjermbildet.

Trinn 4: Fargesensormodul

GY-33 fargesensormodul er basert på fargesensoren TCS34725. GY-33 fargesensormodul opererer på 3-5V forsyning og kommuniserer målinger over I2C. TCS3472 -enheten gir en digital retur av røde, grønne, blå (RGB) og klare lysfølende verdier. Et IR-blokkeringsfilter, integrert på brikken og lokalisert til fargedenserende fotodioder, minimerer IR-spektralkomponenten i det innkommende lyset og lar fargemålinger utføres nøyaktig.

GY33.ino -skissen kan lese sensoren over I2C, sende de registrerte RGB -verdiene som tekst til den serielle skjermen, og også vise den registrerte fargen til en WS2812B RGB LED. FastLED -biblioteket er påkrevd.

LEGG TIL EN OLED -SKJERM: GY33_OLED.ino -skissen viser hvordan du også viser RGB -verdiene til en 128x64 I2C OLED. Bare koble OLED -en til I2C -bussen (UNO -pinner A4/A5) parallelt med GY33. Begge enhetene kan kobles parallelt siden de er på forskjellige I2C -adresser. Koble også 5V og GND til OLED.

MULTIPLE LEDs: Den ubrukte LED-pinnen i diagrammet er "Data Out" hvis du ønsker å kjede to eller flere av de adresserbare LED-ene sammen bare koble Data_Out fra LED N til Data_In av LED N+1.

PROTOTYPE PCB SHIELD: GY-33-modulen, OLED-displayet og en eller flere RGB-lysdioder kan loddes til prototypeskjoldet for å konstruere et fargesensorinstrumentskjerm som enkelt kan festes til og løsnes fra Arduino UNO.

Trinn 5: Multifunksjons Arduino Experimentation Shield

Multifunksjon Arduino Experimentation Shield kan kobles til Arduino UNO for å eksperimentere med en rekke komponenter, inkludert: rød LED -indikator, blå LED -indikator, to brukerinngangsknapper, tilbakestillingsknapp, DHT11 temperatur- og fuktighetssensor, analogt inngangspotensiometer, piezo summer, RGB LED, fotocelle for å oppdage lysstyrken, LM35D temperatursensor og en infrarød mottaker.

Arduino -pinnen (e) for hver komponent er vist på skjermens silketrykk. Du finner også detaljer og demokode her.

Trinn 6: Overflatemontering Loddepraksis: LED Chaser

Hadde du flaks med å konstruere freeform LED Chaser fra HackerBox 0052?

Uansett er det på tide med nok en øvelse med SMT -lodding. Denne er den samme LED Chaser -kretsen fra HackerBox 0052, men konstruert ved hjelp av SMT -komponenter på en PCB i stedet for å bruke freeform/deadbug -komponenter.

Først en pipetale fra Dave Jones i sin EEVblog on Lodding Surface Mount Components.

Trinn 7: Hva er et nevrale nettverk?

Et nevrale nettverk (wikipedia) er et nettverk eller en krets av nevroner, eller i moderne forstand, et kunstig nevralnettverk, sammensatt av kunstige nevroner eller noder. Således er et nevralnettverk enten et biologisk nevralnettverk, som består av ekte biologiske nevroner, eller et kunstig neuralt nettverk, for å løse problemer med kunstig intelligens (AI).