HackerBox 0046: الثبات: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

تحياتي لقراصنة HackerBox حول العالم! مع HackerBox 0046 ، نقوم بتجربة شاشات العرض الورقية الإلكترونية المستمرة ، وتوليد نصوص LED المستمرة للرؤية (POV) ، ومنصات متحكم Arduino الدقيقة ، والنماذج الأولية الإلكترونية ، وبنوك طاقة البطارية القابلة لإعادة الشحن.

يحتوي هذا Instructable على معلومات لبدء استخدام HackerBox 0046 ، والذي يمكن شراؤه هنا أثناء نفاد الإمدادات. 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 لعشاق الإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر - قراصنة الأجهزة - حالمون الأحلام.

هاك الكوكب

الخطوة 1: قائمة محتويات HackerBox 0046

• وحدة ePaper
• Arduino UNO مع MicroUSB
• درعان من UNO للنماذج الأولية
• بنك طاقة بطارية USB 18650
• مصابيح LED حمراء منتشرة بحجم 5 مم
• 560 أوم مقاومات
• ذكر-أنثى أسلاك الطائر دوبونت
• حامل بطارية 9 فولت
• افتح ملصق الجهاز
• حصري فتح دبوس طية صدر السترة الأجهزة

بعض الأشياء الأخرى التي ستكون مفيدة:

• بطارية 9 فولت
• 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 الإرشادات الخاصة بورشة HackerBoxes 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: تقنية عرض الورق الإلكتروني

تعمل تقنيات الورق الإلكتروني أو الورق الإلكتروني أو الحبر الإلكتروني أو الحبر الإلكتروني على تمكين أجهزة العرض التي تحاكي مظهر الحبر العادي على الورق. عادةً ما تكون شاشة العرض الورقية الإلكترونية ثابتة حيث تظل الصورة مرئية حتى بدون طاقة أو مع إزالة دائرة التحكم أو إيقاف تشغيلها. على عكس شاشات العرض المسطحة التقليدية ذات الإضاءة الخلفية التي ينبعث منها الضوء ، فإن شاشات الورق الإلكترونية تعكس الضوء مثل الورق. هذا يمكن أن يجعلهم أكثر راحة للقراءة ويوفر زاوية عرض أوسع من معظم الشاشات الباعثة للضوء.

تقترب نسبة التباين من الصحف مع شاشات مطورة حديثًا (منذ عام 2008) وهي أفضل قليلاً. يمكن قراءة شاشة ePaper المثالية في ضوء الشمس المباشر دون أن تظهر الصورة باهتة.

يستخدم الورق الإلكتروني المرن ركائز بلاستيكية مرنة وإلكترونيات بلاستيكية للوحة العرض المعززة. هناك منافسة مستمرة بين الشركات المصنعة لتوفير دعم الورق الإلكتروني بالألوان الكاملة.

(ويكيبيديا)

الخطوة 4: وحدة ورق EP متعددة الألوان

يمكن لوحدة الورق الإلكترونية MH-ET LIVE مقاس 1.54 بوصة عرض الحبر الأسود والأحمر. يشار إلى الوحدة في المثال والوثائق على أنها شاشة عرض الورق الإلكترونية 200 × 200 أسود / أبيض / أحمر (أسود / أبيض / أحمر).

تقنية العرض هي شاشة العرض الكهربي الدقيقة (MED) ، والتي تستخدم مجالات دقيقة حيث يتم تعليق أصباغ الألوان المشحونة في الزيت الشفاف وتنتقل إلى العرض اعتمادًا على الشحنات الإلكترونية المطبقة.

يمكن لشاشة ePaper عرض الأنماط من خلال عكس الضوء المحيط ، لذا فهي تعمل بدون إضاءة خلفية. حتى في ضوء الشمس الساطع ، توفر شاشة ePaper رؤية عالية بزاوية رؤية 180 درجة.

استخدام وحدة MH-ET مع Arduino UNO:

1. تثبيت Arduino IDE (إذا لم يكن مثبتًا بالفعل)
2. استخدم Library Manager (Tools-> Manage Libraries) لتثبيت Adafruit GFX Library
3. استخدم Library Manager لتثبيت GxEPD (وليس GxEPD2)
4. افتح ملف> أمثلة> GxEPD> GxEPD_Example
5. قم بإلغاء التعليق على الخط ليشمل GxGDEW0154Z04 (1.54 "b / w / r 200x200)
6. سلك UNO إلى EPD: مشغول = 7 ، DC = 8 ، إعادة تعيين = 9 ، CS = 10 ، DIN = 11 ، CLK = 13 ، GND = GND ، VCC = 5 فولت
7. ضبط مفتاحي EPD على "L"
8. قم بتنزيل رسم GxEPD_Example من IDE إلى UNO كالمعتاد

يمكن العثور على مكتبة أخرى بها رمز تجريبي (يتم توفيره من الشركة المصنعة EPD) هنا. لاحظ أن هذه العروض التوضيحية (وبعض الأمثلة الأخرى المتاحة عبر الإنترنت) لها تعيينات دبوس مختلفة عن تلك المستخدمة أعلاه في مثال GxEPD. والجدير بالذكر أن الدبابيس 8 و 9 غالبًا ما يتم عكسهما.

الخطوة 5: Arduino UNO Prototyping Shield

يلائم درع Arduino UNO Prototyping Shield لوحة Arduino UNO (أو متوافق) تمامًا مثل أي درع آخر. ومع ذلك ، فإن Arduino UNO Prototyping Shield يحتوي على منطقة "لوحة أداء" للأغراض العامة في المنتصف حيث يمكنك لحام المكونات الخاصة بك لإنشاء درع مخصص خاص بك. ما عليك سوى لحام الرؤوس في الصفوف الخارجية للدرع بحيث يمكن توصيلها أعلى UNO مباشرةً. تتصل الفتحات المطلية الموجودة بجانب الرؤوس بإشارات الرأس بحيث يمكن توصيل الخطوط من UNO بسهولة بدوائرك المخصصة.

الخطوة 6: إعداد سبعة LED على Prototype Shield

يمكن استخدام درع Arduino Prototype Shield لدعم الدائرة المصورة. تحتوي الدائرة على دبابيس إدخال / إخراج 1-7 من Arduino متصلة بسبعة مصابيح LED. يتم توصيل كل مصباح LED بما يتماشى مع مقاومة الحد الحالية الخاصة به ، والتي في هذا المثال هي 560 أوم مقاومات.

لاحظ أن الدبوس القصير لكل مؤشر LED يحتاج إلى أن يكون موجهًا نحو دبوس GND في Arduino. يمكن توجيه كل المقاومات في أي اتجاه. يمكن توصيل حامل الخليط 9 فولت لجعل المشروع "محمولاً" ولكن يجب توصيله بمسمار فين (ليس 5 فولت أو 3.3 فولت).

بمجرد توصيل مصابيح LED والمقاومات بالدائرة الكهربائية ، جرب مثال الرسم التخطيطي الوامض عن طريق تغيير رقم الدبوس إلى قيم مختلفة بين 1 و 7.

أخيرًا ، جرب رسم knight_rider.ino المرفق هنا للحصول على استرجاع من الثمانينيات.

الخطوة السابعة: استمرار الرؤية

يشير استمرار الرؤية [VIDEO] إلى الوهم البصري الذي يحدث عندما لا يتوقف الإدراك البصري لشيء ما لبعض الوقت بعد توقف أشعة الضوء المنبعثة منه عن دخول العين. يوصف الوهم أيضًا بـ "المثابرة الشبكية" ، "استمرار الانطباعات" ، أو ببساطة "المثابرة". (ويكيبيديا)

جرب رسم POV.ino المضمن هنا في إعداد الأجهزة "Seven LED" من الخطوة الأخيرة. في الرسم التخطيطي ، جرب نص الرسالة المختلفة ومعلمات التوقيت للحصول على تأثيرات مختلفة.

الإلهام: مشروع Arduino POV من أحمد سعيد.

مصدر الصورة: تشارلز مارشال

الخطوة 8: بنك طاقة بطارية USB 18650

ما عليك سوى إدخال خلية ليثيوم أيون 18650 في هذا الطفل لصنع "باور بانك" قابل لإعادة الشحن لاستخدامه مع مشاريع مختلفة بجهد 5 فولت و 3 فولت!

يمكنك العثور على 18650 من خلايا ليثيوم أيون الشائعة من مصادر مختلفة ، بما في ذلك هذا من أمازون.

مواصفات وحدة بنك الطاقة:

• مصدر الإدخال (الشحن): من 5 إلى 8 فولت عبر منفذ micro USB حتى 0.5 أمبير

• انتاج الطاقة:

  • 5 فولت عبر منفذ USB من النوع A.
  • 3 موصلات لتوصيل 3 فولت حتى 1 أمبير
  • 3 موصلات لتوصيل 5 فولت حتى 2 أمبير

• مؤشر حالة LED

  • أخضر = البطارية مشحونة
  • أحمر = الشحن)
• حماية البطارية (الشحن الزائد أو التفريغ الزائد)
• تنبيه: لا توجد حماية للقطبية العكسية!

الخطوة 9: عش HackLife

نأمل أن نستمتع بمغامرة HackerBox لهذا الشهر في الإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر. تواصل وشارك نجاحك في التعليقات أدناه أو على HackerBoxes Facebook Group. تذكر أيضًا أنه يمكنك إرسال بريد إلكتروني إلى [email protected] في أي وقت إذا كان لديك سؤال أو كنت بحاجة إلى بعض المساعدة.

ماذا بعد؟ انضم للثوره. عيش HackLife. احصل على صندوق رائع من المعدات القابلة للاختراق يتم تسليمها مباشرة إلى صندوق البريد الخاص بك كل شهر. تصفح إلى HackerBoxes.com واشترك في اشتراكك الشهري في HackerBox.