HackerBox 0046: Vedholdenhet: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hilsen HackerBox Hackere rundt om i verden! Med HackerBox 0046 eksperimenterer vi med vedvarende elektroniske papirskjermer, LED -generering av visjon (POV) tekstgenerering, Arduino mikrokontrollerplattformer, elektronisk prototyping og oppladbare batteristrømbanker.

Denne instruksen inneholder informasjon om hvordan du kommer i gang med HackerBox 0046, 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 entusiaster innen elektronikk og datateknologi - Hardware Hackers - Dreamers of dreams.

HAKK PLANET

Trinn 1: Innholdsliste for HackerBox 0046

• ePaper -modul
• Arduino UNO med MicroUSB
• To UNO -prototypeskjold
• USB 18650 batteristrømbank
• Spredte røde 5 mm lysdioder
• 560 Ohm motstander
• Mann-Kvinne DuPont Jumper Wires
• 9V batteriholder
• Åpne maskinvareklistremerke
• Eksklusiv åpen maskinvare reverspinne

Noen andre ting som vil være nyttige:

• 9V batteri
• 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 den ned fra Arduino.cc, og hvis du ønsker ytterligere introduksjonsinformasjon for arbeid i Arduino -økosystemet, foreslår vi at du sjekker instruksjonene for HackerBoxes 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: Elektronisk papirvisningsteknologi

Elektronisk papir, ePaper, elektronisk blekk eller e-blekk-teknologier gjør det mulig å vise enheter som etterligner vanlig blekk på papir. Elektronisk papirvisning er generelt vedvarende ved at bildet forblir synlig selv uten strøm eller med kontrollkretsene fjernet eller slått av. I motsetning til konvensjonelle bakgrunnsbelyste flatskjermer som avgir lys, reflekterer elektroniske papirskjermer lys som papir. Dette kan gjøre dem mer komfortable å lese og gi en bredere synsvinkel enn de fleste lysemitterende skjermer.

Kontrastforholdet nærmer seg avisen med nyutviklede skjermer (siden 2008) som fortsatt er litt bedre. En ideell ePaper -skjerm kan leses i direkte sollys uten at bildet ser ut til å falme.

Fleksibelt elektronisk papir bruker bøyelige plastunderlag og plastelektronikk til bakplanet på displayet. Det er en pågående konkurranse blant produsentene om å tilby elektronisk papir i full farge.

(Wikipedia)

Trinn 4: Flerfarget EPaper -modul

MH-ET LIVE 1,54-tommers ePaper-modulen kan vise både svart og rødt blekk. Modulen refereres til i eksemplet og dokumentasjonen som svart/hvitt/rødt (s/h/r) 200x200 elektronisk papirdisplay (EPD).

Skjermteknologien er Microencapsulated Electrophoretic Display (MED), som bruker bittesmå kuler der de ladede fargepigmentene henger i den gjennomsiktige oljen og beveger seg til syne avhengig av påførte elektroniske ladninger.

EPaper -skjermen kan vise mønstre ved å reflektere omgivelseslys, så den fungerer uten bakgrunnsbelysning. Selv i sterkt sollys gir ePaper -skjermen høy synlighet med en 180 graders synsvinkel.

Bruk av MH-ET-modul med Arduino UNO:

1. Installer Arduino IDE (hvis den ikke allerede er installert)
2. Bruk Library Manager (Verktøy-> Administrer biblioteker) for å installere Adafruit GFX Library
3. Bruk Library Manager til å installere GxEPD (IKKE GxEPD2)
4. Åpne fil-> eksempler-> GxEPD> GxEPD_eksempel
5. Ikke kommenter linjen for å inkludere GxGDEW0154Z04 (1,54 "s/h/r 200x200)
6. Ledning UNO til EPD: Opptatt = 7, DC = 8, Tilbakestill = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Sett EPD -brytere BÅDE til “L”
8. Last ned GxEPD_Eksempelskisse fra IDE til UNO som vanlig

Et annet bibliotek med demokode (levert fra EPD -produsenten) finner du her. Vær oppmerksom på at disse demoene (og noen andre eksempler tilgjengelig online) har andre pin -tildelinger enn de som er brukt ovenfor i GxEPD -eksemplet. Spesielt er pinnene 8 og 9 ofte reversert.

Trinn 5: Arduino UNO Prototyping Shield

Et Arduino UNO Prototyping Shield passer direkte på et Arduino UNO (eller kompatibelt) brett akkurat som alle andre skjold. Imidlertid har Arduino UNO Prototyping Shield et generelt "perf-board" område i midten hvor du kan lodde på dine egne komponenter for å konstruere ditt eget tilpassede skjold. Bare lodd hodene inn på de ytre radene av skjoldet slik at det kan plugges rett på toppen av UNO. De belagte hullene ved siden av overskriftene kobles til overskriftssignalene slik at linjene fra UNO enkelt kan kobles til din tilpassede krets.

Trinn 6: Syv LED -oppsett på Prototype Shield

Et Arduino Prototype Shield kan brukes til å støtte den illustrerte kretsen. Kretsen har I/O-pinner 1-7 av Arduino koblet til syv lysdioder. Hver LED er koblet i linje med sin egen strømbegrensende motstand, som i dette eksemplet er 560 Ohm motstander.

Vær oppmerksom på at den korte pinnen til hver LED må orienteres mot GND -pinnen på Arduino. Motstandene kan hver orienteres i begge retninger. 9V batterisholderen kan kobles til for å gjøre prosjektet "bærbart", men må være koblet til Vin -pinnen (ikke til 5V eller 3.3V).

Når kretslysdiodene og motstandene er koblet til, kan du eksperimentere med blitseksempelskissen ved å endre pin -nummeret til forskjellige verdier mellom 1 og 7.

Prøv til slutt knight_rider.ino -skissen som er vedlagt her for et tilbakeblikk fra 80 -tallet.

Trinn 7: Visjonens utholdenhet

Persistens av syn [VIDEO] refererer til den optiske illusjonen som oppstår når visuell oppfatning av et objekt ikke opphører en stund etter at lysstrålene som kommer fra det, har sluttet å komme inn i øyet. Illusjonen beskrives også som "retinal persistence", "persistence of impressions", eller rett og slett "persistence". (wikipedia)

Prøv POV.ino -skissen som er inkludert her på "Seven LED" maskinvareoppsettet fra det siste trinnet. Eksperimenter med forskjellige meldingstekster og tidsparametere på skissen for å få forskjellige effekter.

Inspiration: Arduino POV Project fra Ahmad Saeed.

Fotokreditt: Charles Marshall

Trinn 8: USB 18650 batteristrømbank

Bare kast en 18650 litiumioncelle inn i denne babyen for å lage din egen oppladbare "Power Bank" for bruk med forskjellige 5V og 3V prosjekter!

Du finner disse vanlige 18650 litiumionceller fra forskjellige kilder, inkludert denne fra Amazon.

Power Bank Module Spesifikasjoner:

• Inngang (lading) Forsyning: 5 til 8V via mikro USB -port opptil 0,5A

• Utgangseffekt:

  • 5V via USB Type A -port
  • 3 kontakter for å levere 3V opptil 1A
  • 3 kontakter for å levere 5V opptil 2A

• LED -statusindikator

  • Grønt = batteri ladet
  • Rød = lader)
• Batteribeskyttelse (overlading eller overladning)
• OBS: Det er ingen beskyttelse mot omvendt polaritet!

Trinn 9: Lev HackLife

Vi håper vi nyter denne månedens HackerBox -eventyr innen elektronikk og datateknologi. Nå ut og del suksessen din i kommentarene nedenfor eller på HackerBoxes Facebook Group. Husk også at du når som helst kan sende en e -post til [email protected] hvis du har spørsmål eller trenger hjelp.

Hva blir det neste? Bli med på revolusjonen. Lev HackLife. Få en kul boks med hackbart utstyr levert rett i postkassen din hver måned. Surf over til HackerBoxes.com og registrer deg for ditt månedlige HackerBox -abonnement.