HackerBox 0043: Falkens labyrint: 9 trinn

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

Hilsen HackerBox Hackere rundt om i verden! HackerBox 0043 gir oss innebygd webkamera-streaming, kondensatorkretser, mikro-servo pan-tilt-enheter og mye mer. Denne instruksen inneholder informasjon om hvordan du kommer i gang med HackerBox 0043, 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!

Emner og læringsmål for HackerBox 0043:

• Konfigurer ESP32-CAM for Arduino IDE
• Programmer en webkamera-demo for ESP32-CAM
• Mål keramiske kondensatorer
• Sett sammen et analogt LED -sykkelmerke
• Utforsk Micro Servos og Pan-Tilt Assemblies

HackerBoxes er den månedlige abonnementstjenesten for entusiaster innen elektronikk og datateknologi - Hardware Hackers - Dreamers of dreams.

HAKK PLANET

Trinn 1: Innholdsliste for HackerBox 0043

• ESP32-CAM-modul
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Pan-Tilt Assembly med Dual Micro Servos
• FT232RL USB -seriell adaptermodul
• USB 5V og 3.3V strømmodul
• Keramisk kondensatorsett
• WOPR -merke - loddesett
• To CR2032 litiummyntceller
• Miniatyr loddefritt brødbrett
• Kvinnelige-kvinnelige DuPont-gensere
• MiniUSB -kabel
• Java -dekal
• Eksklusive HackerBoxes Falken's Maze Game
• Eksklusivt WarGames Inspired Decal

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: Gå rett gjennom Falkens labyrint

Falken's Maze: Game Theory, Computer Science, and the Cold War Inspirations for WarGames

"Et merkelig spill. Det eneste vinnende trekket er å ikke spille. Hva med et fint sjakkspill?"

-1983 Film WarGames

Trinn 3: ESP32-CAM ledningsmoduser

ESP32-CAM-modulen kombinerer en ESP32-S-modul, et OV2640-kamera, et microSD-kortspor, LED-blits og flere I/O-pinner. ESP32-CAM lar deg konfigurere trådløs videostreaming, tilby et webservergrensesnitt, integrere et trådløst overvåkningskamera i hjemmeautomatiseringssystemet ditt, utføre ansiktsgjenkjenning/gjenkjenning og mye mer.

Installer kameraet: Kamerakontakten på ESP32 er et hvitt spor med en mørkere brun eller svart snap i kanten. Den mørke snapsen henges ned fra PCB mot den hvite delen av kontakten. Når den er åpnet, settes flex -kontakten inn i det hvite sporet med linsen vendt ut. Til slutt trykkes det mørke snapet ned igjen i sporet. Vær oppmerksom på at linsen har et beskyttende omslag som kan skrelles av før bruk.

PROGRAMMERINGSMODUS

For å programmere ESP32-CAM, koble til FT232RL USB Serial Adapter som vist. Sørg for å sette strømbryteren på FT232RL USB Serial Adapter til 3,3V. Kortet mellom IO0- og GND -pinnene brukes til å sette ESP32 i programmodus. Denne ledningen kan fjernes slik at ESP32 kan starte opp i utførelsesmodus.

WEBCAM -MODUS

Når den er programmert, trenger ESP32-CAM bare å ha 5V og GND tilkoblet. USB -strømforsyningsmodulen kan brukes eller en hvilken som helst annen 5V -forsyning som kan levere nok strøm.

SERIAL MONITOR SUPPORT

For å kjøre ESP32-CAM mens den fortsatt er koblet til USB (for eksempel for å se seriell monitorutgang), kobler du bare begge modulene som vist her samtidig, men fjerner deretter IO0-bakken når programmeringen er fullført. Dette vil tillate ESP32 å utføre og bruke USB/seriell tilkobling, samtidig som den gir nok strøm gjennom 5V -pinnen til å gi ESP32 full strøm. Uten 5V -forsyningen vil 3.3V -utgangen fra FT232RL ikke gi ESP32 full strøm, og det oppstår en "brownout" feilmelding.

Trinn 4: ESP32-CAM Webcam Streaming Server

1. Sørg for at FT232RL -modulens strømbryter er satt til 3,3V
2. Hvis den ikke allerede er installert, ta tak i Arduino IDE
3. Følg installasjonsinstruksjonene for ESP32 Arduino IDE Board Support Package
4. I IDE Tools, sett Board til ESP32 Wrover Module
5. I IDE Tools, sett Partition Scheme til Huge APP
6. I IDE Tools, sett Port til FT232RL USB Serial Adapter
7. I IDE -filer åpner du Eksempler> ESP32> Kamera> CameraWebServer
8. Endre kameramodell #define til "CAMERA_MODEL_AI_THINKER"
9. Endre SSID- og passordstrenger for å matche WiFi -nettverket ditt
10. Kompiler og last opp det endrede eksemplet
11. Fjern IO0 -jumperen
12. Bekreft at 5V -forsyningen også er tilkoblet, ellers kan ESP32 "brune ut"
13. Åpne seriell skjerm (115200 baud)
14. Trykk på tilbakestillingsknappen på ESP32-CAM-modulen
15. Kopier IP -adressen fra Serial Monitor -utgangen
16. Lim inn IP -adressen i nettleseren din
17. ESP32-CAM-webkamera-grensesnittet skal vises
18. Klikk på "Start Stream" -knappen i webkamera -grensesnittet

Trinn 5: Keramiske kondensatorer

En keramisk kondensator er en kondensator med fast verdi der det keramiske materialet fungerer som dielektrikum. Den er konstruert av to eller flere vekslende lag med keramikk og et metalllag som fungerer som elektrodene. Sammensetningen av det keramiske materialet definerer kondensatorens elektriske oppførsel. (Wikipedia)

Circuit Basics har en nyttig diskusjon som dekker måling av kapasitans, inkludert noen eksempler på måling av kondensatorer ved bruk av Arduino maskinvare og programmer. Rull ned til seksjonens overskrift "KAPASITANSMÅLER FOR 470 UF TIL 18 PF KAPASITATORER" for en demo som kan brukes med typen keramiske kondensatorer i Keramisk kondensatorsett. Mens demoen viser en Arduino UNO, kan bruk av Arduino Nano også brukes. Etter at du har konfigurert Arduino IDE for å programmere Arduino Nano, limer du bare inn "KODEN FOR SERIAL MONITOR OUTPUT" fra den koblede siden til IDE og kompilerer/laster ned den limte koden til Nano.

For ytterligere informasjon om konfigurering og programmering av Arduino Nano, ta en titt på den elektroniske guiden for HackerBoxes Starter Workshop.

Trinn 6: WOPR -merkesett

Dette WOPR-merket har atten lysdioder med fargesykling som er fullstendig kontrollert av analoge kondensator-timede oscillatorer. Tidligere HackerBox -eksempler har brukt denne typen analoge kretser for lignende LED -blinkende applikasjoner. Designet minner oss om at mikrokontrollere, så mye som vi elsker dem, ikke alltid er nødvendig for å oppnå interessante resultater. Det ferdige kretskortet kan bæres som et blinkende LED -merke.

Innhold i settet:

• Tilpasset WOPR kretskort
• To CR2032 myntcelleklips
• Seks røde 3 mm lysdioder
• Seks oransje 3 mm lysdioder
• Seks grønne 3 mm lysdioder
• Tre 9014 NPN -transistorer
• Tre 22uF kondensatorer
• Tre 1K ohm motstander (brun-svart-rød)
• Tre 10K ohm motstander (brun-svart-oransje)
• Skyvebryter
• To delte ringer

Designet har tre kaskade oscillatorer for å kontrollere LED-fargesyklusen. Hver av 10K -motstandene og 22uF -kondensatorene danner en RC -oscillator som periodisk skyver den tilhørende transistoren på. De tre RC -oscillatorene er kaskadert i en kjede for å holde dem sykle ut av fase, noe som får blinkingen til å virke tilfeldig rundt brettet. Når transistoren er "på", passerer strømmen gjennom banken med 6 lysdioder og deres 1K strømbegrensende motstand som får den banken med 6 lysdioder til å blinke.

Dette eksemplet inneholder en fin forklaring på dette analoge oscillatorkonseptet ved hjelp av et enkelt trinn (en oscillator og en transistor).

Trinn 7: Montering av WOPR -merkesett

VELDIG VIKTIG MERKNAD OM ORIENTERING AV KOMPONENTER: Merket ser best ut når det monteres med gjennomgående hullkomponenter på "forsiden" av kretskortet der kunstverket til WOPR vises. Komponentskissene er imidlertid på baksiden, og disse tilsier komponentene riktig orientering. Dette kan være spesielt forvirrende når det gjelder TO-92-transistorer, som skal settes inn fra fronten av kretskortet med den flate delen oppover, som vendes fra den nødvendige retningen hvis den settes inn på baksiden av kretskortet. TO-92-transistorene kan også legges med den flate overflaten mot PCB-fronten som vist i eksemplet.

Vær oppmerksom på at det er to forskjellige verdier av motstander. De er ikke utskiftbare. Motstander er ikke polariserte. De kan settes inn i begge retninger.

Vær oppmerksom på at det er tre "banker" av lysdioder D1-D6, D7-D12 og D13-D18. Hver bank bør ha en farge for å balansere gjeldende belastning og også for en fin visuell effekt. For eksempel kan lysdiodene D1-D6 alle være (R) ED, D7-D12 alle (G) REEN og D13-D18 alle (O) RANGE.

Kondensatorene er polarisert. Legg merke til "+" -tegningen på silketrykket på PCB. "-"-merkingen (og den korte pinnen) på kondensatoren bør settes inn i det ANDRE hullet.

Lysdiodene er også polariserte. Legg merke til den flate siden av LED -en som vises på PCB -silketrykket. Den korte pinnen (katode eller negativ ledning) til LED -en skal være i hullet nærmest den "flate siden" av LED -silketrykket.

Tinn alle tre putene helt for hver av myntcelleklipsene med loddetinn. Selv om ingenting blir loddet til senterputene, hjelper tinning med å bygge puten opp for å sikre god kontakt med den respektive myntcellen.

Etter lodding, bruk bryteren flere ganger for å fjerne kontaktene for rusk eller oksidasjon.

Pass på å ikke korte de to myntcelleklippene sammen mens WOPR -merket bæres.

Trinn 8: Micro Servo Pan-Tilt Assembly

Pan-Tilt Assembly består av to mikroservoer, fire støpte mekaniske plastelementer og diverse maskinvare. Samlingen kan kjøpes fra Adafruit, hvor du også kan finne en flott guide som illustrerer hvordan monteringen fungerer.

Arduino Servobibliotek kan brukes til å styre en av mikroservoene for å panorere enheten rundt den sentrale aksen og den andre mikroservoen for å vippe enheten opp og ned. Denne instruksjonsboken gir et detaljert eksempel for å plassere de to servoene ved hjelp av Arduino -kode.

Pan-Tilt Assembly kan brukes til å plassere skjermer, lasere, lys, kameraer eller omtrent alt. Som vanlig, la oss se hva du finner på!

En interessant utfordring, hvis du er klar for det, er å legge til to skyvekontroller (panorere og vippe) til webgrensesnittet i "CameraWebCamera" -eksemplet som skyver posisjonsparametere til ESP32-CAM-fastvaren, som igjen setter de to servoene til plasser webkameraet mens du streamer.

Trinn 9: Livin 'the HackLife

Vi håper du har hatt glede av denne måneds reise til elektronikk og datateknologi. Nå ut og del suksessen din i kommentarene nedenfor eller på HackerBoxes Facebook Group. Gi oss beskjed hvis du har spørsmål eller trenger hjelp med noe.

Bli med på revolusjonen. Lev HackLife. Du kan få en kul boks med hackbar elektronikk og datatekniske prosjekter levert rett i postkassen din hver måned. Bare surf over til HackerBoxes.com og abonner på den månedlige HackerBox -tjenesten.