HackerBox 0053: Chromalux: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تحياتي لقراصنة HackerBox حول العالم! يستكشف HackerBox 0053 اللون والضوء. تكوين لوحة متحكم Arduino UNO وأدوات IDE. قم بتوصيل شاشة LCD كاملة الألوان مقاس 3.5 بوصة من Arduino Shield بمدخلات شاشة تعمل باللمس واستكشف رمز العرض التوضيحي للطلاء باللمس. قم بتوصيل مستشعر ألوان I2C لتحديد مكونات التردد للضوء المنعكس ، وعرض الألوان على مصابيح LED القابلة للتوجيه ، ولحام درع النماذج الأولية من Arduino ، واستكشاف مجموعة متنوعة من مكونات الإدخال / الإخراج باستخدام درع Arduino Experimentation Shield متعدد الوظائف. صقل مهارات اللحام المثبتة على السطح باستخدام PCB المطارد LED. ألق نظرة تمهيدية على تقنية الشبكة العصبية الاصطناعية والتعلم العميق.

يحتوي هذا الدليل على معلومات لبدء استخدام HackerBox 0053 ، والتي يمكن شراؤها هنا أثناء نفاد المستلزمات. إذا كنت ترغب في تلقي HackerBox مثل هذا في صندوق البريد الخاص بك كل شهر ، يرجى الاشتراك في HackerBoxes.com والانضمام إلى الثورة!

HackerBoxes هي خدمة صندوق الاشتراك الشهري لقراصنة الأجهزة وعشاق الإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر. انضم إلينا وعش HACK LIFE.

الخطوة 1: قائمة محتويات HackerBox 0053

• TFT Display Shield 3.5 بوصة 480x320
• اردوينو UNO Mega382P مع MicroUSB
• وحدة استشعار اللون GY-33 TCS34725
• درع تجربة متعدد الوظائف لـ Arduino UNO
• OLED 0.96 بوصة I2C 128x64
• خمسة مصابيح RGB LED مستديرة 8 مم
• Arduino Prototype PCB Shield مع دبابيس
• طقم لحام LED مطارد سطح جبل
• رجل في ملصق هاكر الأوسط
• ملصق بيان هاكر

بعض الأشياء الأخرى التي ستكون مفيدة:

• لحام الحديد وأدوات اللحام الأساسية
• كمبيوتر لتشغيل أدوات البرمجيات

الأهم من ذلك أنك ستحتاج إلى حس المغامرة وروح الهاكرز والصبر والفضول. قد يكون بناء الإلكترونيات وتجريبها أمرًا مجزيًا للغاية ، إلا أنه قد يكون خادعًا ومليئًا بالتحدي وحتى محبطًا في بعض الأحيان. الهدف هو التقدم وليس الكمال. عندما تستمر في المغامرة وتستمتع بها ، يمكن أن تحصل على قدر كبير من الرضا من هذه الهواية. اتخذ كل خطوة ببطء ، واهتم بالتفاصيل ، ولا تخف من طلب المساعدة.

هناك ثروة من المعلومات للأعضاء الحاليين والمحتملين في الأسئلة الشائعة حول HackerBoxes. تم الرد على جميع رسائل البريد الإلكتروني الخاصة بالدعم غير التقني التي نتلقاها بالفعل هناك ، لذلك نقدر حقًا تخصيصك لبضع دقائق لقراءة الأسئلة الشائعة.

الخطوة 2: Arduino UNO

تم تصميم Arduino UNO R3 مع مراعاة سهولة الاستخدام. منفذ واجهة MicroUSB متوافق مع نفس كابلات MicroUSB المستخدمة مع العديد من الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية.

تخصيص:

• متحكم: ATmega328P (ورقة بيانات)
• USB Serial Bridge: CH340G (برامج تشغيل)
• جهد التشغيل: 5 فولت
• جهد الإدخال (موصى به): 7-12 فولت
• جهد الإدخال (الحدود): 6-20 فولت
• منافذ الإدخال / الإخراج الرقمية: 14 (منها 6 توفر خرج PWM)
• دبابيس الإدخال التناظرية: 6
• تيار مستمر لكل I / O Pin: 40 مللي أمبير
• تيار مستمر ل 3.3 فولت دبوس: 50 مللي أمبير
• ذاكرة فلاش: 32 كيلو بايت منها 0.5 كيلو بايت يستخدمها برنامج bootloader
• SRAM: 2 كيلو بايت
• إيبروم: 1 كيلو بايت
• سرعة الساعة: 16 ميجا هرتز

تتميز لوحات Arduino UNO بشريحة جسر USB / تسلسلي مدمج. في هذا المتغير المحدد ، شريحة الجسر هي CH340G. بالنسبة لشرائح CH340 USB / Serial ، تتوفر برامج تشغيل للعديد من أنظمة التشغيل (UNIX أو Mac OS X أو Windows). يمكن العثور عليها من خلال الرابط أعلاه.

عند توصيل Arduino UNO لأول مرة بمنفذ USB بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، سيتم تشغيل ضوء الطاقة الأحمر (LED). بعد ذلك مباشرة تقريبًا ، سيبدأ عادةً مؤشر LED الأحمر للمستخدم في الوميض بسرعة. يحدث هذا لأن المعالج محمّل مسبقًا ببرنامج BLINK ، والذي سنناقشه بمزيد من التفصيل أدناه.

إذا لم يكن لديك Arduino IDE مثبتًا بعد ، فيمكنك تنزيله من Arduino.cc وإذا كنت ترغب في الحصول على معلومات تمهيدية إضافية للعمل في نظام Arduino البيئي ، فنحن نقترح مراجعة الدليل عبر الإنترنت لورشة HackerBox Starter Workshop.

قم بتوصيل UNO بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل MicroUSB. قم بتشغيل برنامج Arduino IDE.

في قائمة IDE ، حدد "Arduino UNO" ضمن الأدوات> اللوحة. أيضًا ، حدد منفذ USB المناسب في IDE ضمن الأدوات> المنفذ (من المحتمل أن يكون الاسم يحتوي على "wchusb" بداخله).

أخيرًا ، قم بتحميل جزء من مثال التعليمات البرمجية:

ملف> أمثلة> أساسيات> وميض

هذا هو في الواقع الكود الذي تم تحميله مسبقًا على UNO ويجب تشغيله الآن لميض مؤشر LED الأحمر للمستخدم. قم ببرمجة كود BLINK في UNO بالنقر فوق الزر UPLOAD (رمز السهم) أعلى الرمز المعروض مباشرةً. شاهد أدناه رمز معلومات الحالة: "تجميع" ثم "تحميل". في النهاية ، يجب أن يشير IDE إلى "اكتمل التحميل" ويجب أن يبدأ مؤشر LED الخاص بك في الوميض مرة أخرى - ربما بمعدل مختلف قليلاً.

بمجرد أن تتمكن من تنزيل كود BLINK الأصلي والتحقق من التغيير في سرعة LED. ألق نظرة فاحصة على الكود. يمكنك أن ترى أن البرنامج يقوم بتشغيل مؤشر LED ، وينتظر 1000 مللي ثانية (ثانية واحدة) ، ويطفئ مؤشر LED ، وينتظر ثانية أخرى ، ثم يقوم بذلك مرة أخرى - إلى الأبد. قم بتعديل الكود عن طريق تغيير كل من عبارات "delay (1000)" إلى "delay (100)". سيؤدي هذا التعديل إلى وميض LED أسرع عشر مرات ، أليس كذلك؟

قم بتحميل الكود المعدل في UNO ويجب أن يومض مؤشر LED الخاص بك بشكل أسرع. إذا كان الأمر كذلك ، تهانينا! لقد قمت للتو باختراق أول جزء من التعليمات البرمجية المضمنة. بمجرد تحميل الإصدار سريع الوميض وتشغيله ، لماذا لا ترى ما إذا كان يمكنك تغيير الرمز مرة أخرى لجعل مؤشر LED يومض بسرعة مرتين ثم الانتظار لبضع ثوان قبل التكرار؟ جربها! ماذا عن بعض الأنماط الأخرى؟ بمجرد أن تنجح في تصور النتيجة المرجوة ، وترميزها ، ومراقبتها للعمل كما هو مخطط لها ، تكون قد اتخذت خطوة هائلة نحو أن تصبح مبرمجًا مضمنًا وهاكرًا للأجهزة.

الخطوة 3: شاشة لمس TFT LCD 480x320 بالألوان الكاملة

يتميز درع شاشة اللمس بشاشة TFT مقاس 3.5 بوصة بدقة 480 × 320 بألوان غنية 16 بت (65 كيلو).

يتم توصيل الدرع مباشرة بـ Arduino UNO كما هو موضح. لسهولة المحاذاة ، ما عليك سوى محاذاة دبوس 3.3 فولت من الدرع مع دبوس 3.3 فولت من Arduino UNO.

يمكن العثور على تفاصيل مختلفة حول الدرع في صفحة lcdwiki.

من Arduino IDE ، قم بتثبيت مكتبة MCUFRIEND_kvb باستخدام Library Manager.

فتح ملف> أمثلة> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

قم بتحميل العرض التوضيحي للرسومات واستمتع به.

يستخدم رسم Touch_Paint.ino المضمن هنا نفس المكتبة لعرض تجريبي لبرنامج الطلاء ذي الألوان الزاهية.

شارك التطبيقات الملونة التي تعدها لدرع شاشة TFT هذا.

الخطوة 4: وحدة استشعار اللون

تعتمد وحدة مستشعر الألوان GY-33 على مستشعر الألوان TCS34725. تعمل وحدة مستشعر الألوان GY-33 على إمداد 3-5 فولت وتوصيل القياسات عبر I2C. يوفر جهاز TCS3472 عودة رقمية لقيم استشعار الضوء الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) والواضحة. يعمل مرشح حجب الأشعة تحت الحمراء ، المدمج على الرقاقة والمترجم إلى الثنائيات الضوئية لاستشعار اللون ، على تقليل المكون الطيفي للأشعة تحت الحمراء للضوء الوارد ويسمح بإجراء قياسات الألوان بدقة.

يمكن للرسم التخطيطي GY33.ino قراءة المستشعر عبر I2C ، وإخراج قيم RGB المحسوسة كنص إلى الشاشة التسلسلية ، وكذلك عرض اللون المستشعر على WS2812B RGB LED. مكتبة FastLED مطلوبة.

إضافة شاشة OLED: يوضح رسم GY33_OLED.ino كيفية عرض قيم RGB أيضًا على 128x64 I2C OLED. ما عليك سوى توصيل OLED بحافلة I2C (دبابيس UNO A4 / A5) بالتوازي مع GY33. يمكن توصيل كلا الجهازين بالتوازي نظرًا لوجودهما في عناوين I2C مختلفة. قم أيضًا بتوصيل 5V و GND بـ OLED.

مصابيح LED متعددة: دبوس LED غير المستخدم في الرسم التخطيطي هو "Data Out" إذا كنت ترغب في ربط اثنين أو أكثر من مصابيح LED القابلة للتوجيه معًا ، ما عليك سوى توصيل Data_Out من LED N إلى Data_In من LED N + 1.

PROTOTYPE PCB SHIELD: يمكن لحام وحدة GY-33 وشاشة OLED وواحد أو أكثر من مصابيح RGB LED بدرع النماذج الأولية لإنشاء درع أداة استشعار اللون يمكن توصيله بسهولة وفصله عن Arduino UNO.

الخطوة 5: درع تجربة اردوينو متعدد الوظائف

يمكن توصيل درع Arduino Experimentation Shield متعدد الوظائف في Arduino UNO للتجربة مع مجموعة متنوعة من المكونات بما في ذلك: مؤشر LED أحمر ، مؤشر LED أزرق ، زري إدخال للمستخدم ، زر إعادة الضبط ، مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT11 ، مقياس جهد الإدخال التناظري ، صفارة بيزو ، RGB LED ، خلية ضوئية لاكتشاف سطوع الضوء ، مستشعر درجة الحرارة LM35D ، وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء.

يتم عرض دبوس (دبابيس) Arduino لكل مكون على الشاشة الحريرية للدرع. أيضا ، يمكن العثور على التفاصيل والرمز التجريبي هنا.

الخطوة 6: ممارسة لحام سطح جبل: LED المطارد

هل كان لديك حظ في إنشاء مطارد LED الحر من HackerBox 0052؟

في كلتا الحالتين ، حان الوقت لجلسة تدريب SMT أخرى. هذه الدائرة هي نفس دائرة مطارد LED من HackerBox 0052 ولكنها تم إنشاؤها باستخدام مكونات SMT على PCB بدلاً من استخدام مكونات الشكل الحر / deadbug.

أولاً ، حديث حماسي من Dave Jones في EEVblog الخاص به على Soldering Surface Mount Components.

الخطوة 7: ما هي الشبكة العصبية؟

الشبكة العصبية (ويكيبيديا) هي شبكة أو دائرة من الخلايا العصبية ، أو بالمعنى الحديث ، شبكة عصبية اصطناعية ، تتكون من عصبونات أو عقد صناعية. وبالتالي ، فإن الشبكة العصبية هي إما شبكة عصبية بيولوجية ، تتكون من خلايا عصبية بيولوجية حقيقية ، أو شبكة عصبية اصطناعية ، لحل مشاكل الذكاء الاصطناعي (AI).