HackerBox 0036: JumboTron: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Denne måneden utforsker HackerBox Hackers jumbo LED-matriseskjermer, ESP32 enbrikkede datamaskiner og styrespaker for styrespaker. Denne instruksen inneholder informasjon om hvordan du kommer i gang med HackerBox #0036, som kan kjøpes her så lenge lageret rekker. Hvis du også 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 0036:

• Konfigurer Arduino IDE for å programmere ESP32
• Grensesnitt joystick og trykknapp kontrollinnganger
• Kabeldata og strøm til JumboTron LED -paneler
• Programmer forskjellige applikasjoner som bruker matriseskjermer

HackerBoxes er den månedlige abonnementstjenesten for DIY -elektronikk og datateknologi. Vi er hobbyfolk, produsenter og eksperimenter. Vi er drømmerne om drømmer. HAKK PLANETEN!

Trinn 1: HackerBox 0036: Innhold i esken

• P3 RGB LED Matrix med 64x32 piksler
• ESP32 Development Board
• Spillkontrollbrett med joystick
• Strømforsyningssele for LED Matrix
• DuPont Gensere Kvinne-Kvinne 20cm
• Eksklusiv HackerBoxes Glider Koozie
• Eksklusiv Atari retro fan art decal

Noen andre ting som vil være nyttige:

• 5V likestrømforsyning (2-4 ampere)
• 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. Vi liker alle å lære ny teknologi og forhåpentligvis bygge noen kule prosjekter. 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.

Glideren er et mønster som reiser over hele linja i Conways Game of Life. Det har blitt løst vedtatt som et emblem for å representere hackerkulturen siden Game of Life -mobilautomaten appellerer til hackere og konseptet med seilflyet ble født på omtrent samme tid som Internett og Unix. Kan du programmere Conways Game of Life på 64x32 LED Matrix?

Trinn 2: ESP32 og Arduino IDE

ESP32 er en enkeltbrikke -datamaskin. Det er svært integrert med 2,4 GHz Wi-Fi og Bluetooth. ESP32 integrerer antennebryter, RF -balun, effektforsterker, mottaksforsterker med lav støy, filtre og strømstyringsmoduler. Som sådan opptar hele løsningen minimalt Printed Circuit Board (PCB) -område.

Det finnes noen få typer ESP32 -utviklingstavler. Den som brukes her er en variant av "DOIT ESP32 DevKit". De fleste I/O -pinnene løper ut til pinnehodene på begge sider for enkel grensesnitt. En USB -grensesnittbrikke og spenningsregulator er integrert i modulen. ESP32 støttes i Arduino -økosystemet og IDE, som er en veldig rask og enkel måte å jobbe med ESP32.

Arduino ESP32 github -depotet inneholder installasjonsinstruksjoner for Linux, OSX og Windows. Klikk på denne koblingen og følg instruksjonene som samsvarer med operativsystemet på datamaskinen din.

PROGRAMMERING AV UTVIKLINGSSTYRET

For å teste at IDE er riktig konfigurert før du går videre, last inn BLINK -eksempelet for å blinke den innebygde LED -en. Endre forsinkelsesverdiene for å prøve forskjellige blinkfrekvenser og sørg for at koden lastes på nytt på ESP32 -kortet.

Når du programmerer ESP32, trykker du på og holder inne "BOOT" -knappen på ESP32-utviklingsbordet før du trykker på opplastingsknappen på Arduino IDE. Når meldingen “Connecting _ _ _…” vises på Arduino IDE, kan du slippe “BOOT” -knappen og programmeringen skal begynne.

Trinn 3: Spillkontrollbrett med joystick

Denne spillkontrollen "breakout board" inkluderer en analog joystick -kontroll og fire knapper. Dens størrelse og form er godt egnet for håndholdt bruk.

Den analoge posisjonskontrollen er basert på to potensiometre (en for x og en for y) som er koblet til i standard "spenningsdeler" -konfigurasjon. Følgelig må OUTX og OUTY leses som analoge verdier og skaleres på riktig måte som vist i demokoden. OUTZ og de fire knappene er enkle på/av digitale brytere som normalt flyter åpne og korte til GND når de er aktivert.

Brettet kan kobles til ESP32 ved hjelp av DuPont Jumpers på følgende pinner:

ESP32 spillkontroller

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

Det er ikke noe spesielt med disse pin -oppgavene, men det er de som brukes i demokoden. Siden visse IO -pinner på ESP32 bare sendes ut, vil du kanskje holde det enkelt og bare bruke de samme verdiene.

Trinn 4: 64x32 RGB LED Matrix P3 -panel

Med 2048 RGB-lysdioder i full farge, er denne matrisen som din egen personlige "mini" jumbotron-skjerm. Disse panelene er faktisk den samme typen som brukes i jumbo LED -skjermer som du sikkert kan se fra den industrielle styrken. Lysdiodene er plassert på et 3 mm stigningsnett (derav P3 -betegnelsen). De kjøres med en 1:16 skannehastighet.

Vi kommer til å bruke PxMatrix -biblioteket for Arduino IDE. Fortsett og installer det biblioteket nå. Det er også massevis av driftsteoretiske detaljer på denne lenken hvis du er interessert i å sjekke det ut.

Det er tre kontakter på baksiden av LED Matrix Panel. Disse inkluderer to 16 -pins doble overskrifter (merket IN og OUT) og også en liten power header. Det er tre forskjellige sett med ledninger for å koble til disse som beskrevet nedenfor.

FINE Jumpers fra DATA IN til DATA OUT

UT

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

NINE hoppere fra ESP32 til DATA IN

ESP IN

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

Kraftsele

Den medfølgende strømledningen må kobles til en 5VDC -forsyning. Hvis du planlegger å belyse alle lysdiodene til full lysstyrke, vil panelet trekke opp til omtrent 4A. Hvis du har en anstendig "benk forsyning" som bør gjelde for å gi 4A. For typisk gjennomsnittsoperasjon kan 2A være tilstrekkelig. For eksempel testet vi ut en 2,5A USB strømbank (batteripakke), som fungerte bra. Vi loddet en USB -kontakt i stedet for skruekrokene på strømnettet slik at den kan kobles til USB -strømbanken.

Det er to fire-pins hoder på strømnettet. Disse er for å drive to paneler. En av overskriftene kan fjernes hvis du ønsker å rydde opp i ting. Bare vær sikker på å pakke inn de avskårne trådendene (med tape eller slange) for å forhindre kortslutning av strømforsyningen.

Felles strømforsyning til LED -panel og ESP32

Klipp den ene enden av en DuPont -genser. Strip og tinn ledningen for å koble den til en rød linje i selen. Et enkelt alternativ er å bruke en av linjene der vi fjernet den ekstra firpins kraftoverskriften. Igjen, sørg for å pakke inn strømskjøtene for å forhindre at ting blir korte ut. Etter at ESP32 er programmert og USB -kabelen er fjernet, kan den kvinnelige DuPont -pluggen i den andre enden av skjøtet ledning plasseres på VIN -pinnen (ikke 3V3 -pinnen) på ESP32 -kortet. Dette vil levere strøm til ESP32 -kortet og og LED -matrisen fra den samme 5V -forsyningen, noe som gjør en tett og bærbar konfigurasjon for å kjøre på batteristrøm.

Trinn 5: Matrix Demo Prog

Programmer den vedlagte jumbotrondemo.ino -skissen i ESP32.

Pass på at PxMatrix -biblioteket er installert.

De fire modusene for demoprogrammet velges med K1 - K4. Koden bør være ganske selvforklarende for utvidelse til dine egne prosjekter.

Trinn 6: 1 2 3 GO

Hva skal du lage med 64x32 fargeskjerm og spillkontroller? Start idémyldring med litt inspirasjon fra andre eksempelprosjekter …

• Prosjektet Morphing Digital Clock
• Adafruit Matrix Display ressurser
• Kan undervises med LED Matrix Prosjekter
• Legg til Android BLE -kontroll
• Hva med et fint spill Tetris?
• CHIP-8 Games (opprinnelig for 64x32 skjermer)
• Bibliotek for bruk med ESP32 IDF (ikke Arduino)
• Ti flotte DIY elektroniske spill fra WIRED

Send inn en lenke til prosjektet ditt, slik at vi kan dele det med de andre nedenfor:

• Physics Toy fra JeffG
• Snake Game fra Collene
• Go Fast Turn Left Game fra ppervink
• Cryptocurrency Ticker fra ananseMugen
• Nedtellingsklokke for jul fra rznazn

Trinn 7: HAKK PLANET

Hvis du har hatt glede av denne instruksjonsboken og ønsker å ha en kul boks med hackbar elektronikk og datatekniske prosjekter ned i postkassen din hver måned, kan du bli med i revolusjonen ved å surfe over til HackerBoxes.com og abonnere på å motta vår månedlige overraskelsesboks.

Nå ut og del suksessen din i kommentarene nedenfor eller på HackerBoxes Facebook -side. Gi oss beskjed hvis du har spørsmål eller trenger hjelp med noe. Takk for at du er en del av HackerBoxes!