HackerBox 0036: JumboTron: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

هذا الشهر ، يستكشف HackerBox Hackers شاشات مصفوفة LED الضخمة ، وأجهزة الكمبيوتر أحادية الشريحة ESP32 ، وعصا التحكم في الألعاب. يحتوي هذا Instructable على معلومات لبدء استخدام HackerBox # 0036 ، والذي يمكن شراؤه هنا أثناء نفاد المستلزمات. أيضًا ، إذا كنت ترغب في تلقي HackerBox مثل هذا في صندوق البريد الخاص بك كل شهر ، فيرجى الاشتراك في HackerBoxes.com والانضمام إلى الثورة!

الموضوعات وأهداف التعلم لـ HackerBox 0036:

• قم بتكوين Arduino IDE لبرمجة ESP32
• عصا التحكم في الواجهة ومدخلات التحكم بضغطة زر
• بيانات الأسلاك والطاقة إلى لوحات JumboTron LED
• برمجة التطبيقات المختلفة التي تستفيد من عروض المصفوفة

HackerBoxes هي خدمة صندوق الاشتراك الشهري للإلكترونيات اليدوية وتقنية الكمبيوتر. نحن هواة ، صناع ، ومجربون. نحن حالمو الاحلام. هاك الكوكب!

الخطوة 1: HackerBox 0036: محتويات الصندوق

• مصفوفة P3 RGB LED بدقة 64 × 32 بكسل
• مجلس التنمية ESP32
• لوحة تحكم تسالي مع عصا تحكم
• تسخير التيار الكهربائي لمصفوفة LED
• دوبونت صداري انثى-انثى 20 سم
• حصري HackerBoxes Glider Koozie
• ملصق فنون ريترو حصري لمروحة أتاري

بعض الأشياء الأخرى التي ستكون مفيدة:

• مصدر طاقة بجهد 5 فولت (2-4 أمبير)
• 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. نستمتع جميعًا بتعلم تقنية جديدة ونأمل في بناء بعض المشاريع الرائعة. اتخذ كل خطوة ببطء ، واهتم بالتفاصيل ، ولا تخف من طلب المساعدة.

هناك ثروة من المعلومات للأعضاء الحاليين والمحتملين في الأسئلة الشائعة حول HackerBoxes.

الطائرة الشراعية هي نمط ينتقل عبر اللوح في لعبة الحياة في كونواي. لقد تم اعتماده بشكل فضفاض كرمز لتمثيل ثقافة القراصنة منذ أن ناشدت لعبة Game of Life الأوتوماتيكية الخلوية المتسللين وولد مفهوم الطائرة الشراعية في نفس الوقت تقريبًا مع الإنترنت ويونيكس. هل يمكنك برمجة لعبة Conway's Game of Life على 64x32 LED Matrix؟

الخطوة 2: ESP32 و Arduino IDE

ESP32 عبارة عن كمبيوتر ذو شريحة واحدة. إنه مدمج للغاية ويتميز بشبكة Wi-Fi وبلوتوث بتردد 2.4 جيجاهرتز. يدمج ESP32 مفتاح الهوائي ، و Balun RF ، ومضخم الطاقة ، ومضخم استقبال منخفض الضوضاء ، والفلاتر ، ووحدات إدارة الطاقة. على هذا النحو ، فإن الحل بأكمله يشغل الحد الأدنى من مساحة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).

هناك أنواع قليلة من لوحات تطوير ESP32. المستخدم هنا هو نوع مختلف عن "DOIT ESP32 DevKit". يتم تشغيل معظم منافذ الإدخال / الإخراج في رؤوس الدبوس على كلا الجانبين لسهولة التفاعل. تم دمج شريحة واجهة USB ومنظم الجهد في الوحدة. يتم دعم ESP32 في نظام Arduino البيئي و IDE ، وهي طريقة سريعة وسهلة للغاية للعمل مع ESP32.

يتضمن مستودع جيثب Arduino ESP32 تعليمات التثبيت لأنظمة Linux و OSX و Windows. انقر فوق هذا الارتباط واتبع الإرشادات التي تتوافق مع نظام التشغيل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

برمجة مجلس التنمية

لاختبار أن IDE قد تم تكوينه بشكل صحيح قبل الانتقال ، قم بتحميل مثال BLINK وميض مؤشر LED الموجود على اللوحة. قم بتغيير قيم التأخير لتجربة ترددات وميض مختلفة وتأكد من إعادة تحميل الكود بشكل فعال على لوحة ESP32.

عند برمجة ESP32 ، اضغط مع الاستمرار على زر "BOOT" في لوحة تطوير ESP32 قبل الضغط على زر التحميل في Arduino IDE. بمجرد ظهور رسالة "Connecting _ _ _ …" على Arduino IDE ، يمكنك تحرير زر "BOOT" ويجب أن تبدأ البرمجة.

الخطوة 3: لوحة تحكم الألعاب مع عصا التحكم

تتضمن "لوحة اندلاع" وحدة التحكم في اللعبة هذه تحكمًا تناظريًا بعصا التحكم وأربعة أزرار. حجمها وشكلها مناسبان تمامًا للتشغيل اليدوي.

يعتمد التحكم في الموضع التناظري على مقياسين للجهد (أحدهما لـ x والآخر لـ y) تم توصيلهما بأسلاك في تكوين "مقسم الجهد" القياسي. وفقًا لذلك ، يجب قراءة OUTX و OUTY كقيم تناظرية وقياسها بشكل مناسب كما هو موضح في الكود التجريبي. OUTZ والأزرار الأربعة عبارة عن مفاتيح تشغيل / إيقاف رقمية بسيطة تطفو عادةً وتفتح وقصيرة إلى GND عند تنشيطها.

يمكن توصيل اللوحة بـ ESP32 باستخدام DuPont Jumpers على المسامير التالية:

جهاز التحكم بالألعاب ESP32

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

لا يوجد شيء مميز حول تعيينات الدبوس هذه ، لكنها تستخدم في الكود التجريبي. نظرًا لأن بعض دبابيس IO على ESP32 يتم إخراجها فقط ، فقد ترغب في إبقائها بسيطة واستخدام هذه القيم نفسها فقط.

الخطوة 4: لوحة 64x32 RGB LED Matrix P3

مع 2048 لونًا كاملًا من مصابيح RGB LED ، تشبه هذه المصفوفة شاشة ضخمة الحجم "صغيرة" خاصة بك. هذه اللوحات هي في الواقع نفس النوع المستخدم في شاشات LED الضخمة كما يمكنك أن تعرفها على الأرجح من تسخير القوة الصناعية. يتم وضع مصابيح LED على شبكة خطوة 3 مم (ومن هنا جاءت تسمية P3). يتم تشغيلها بمعدل مسح 1:16.

سنستخدم مكتبة PxMatrix لـ Arduino IDE. انطلق وقم بتثبيت تلك المكتبة الآن. هناك أيضًا الكثير من تفاصيل نظرية التشغيل على هذا الرابط إذا كنت مهتمًا بالتحقق من ذلك.

توجد ثلاثة موصلات في الجزء الخلفي من لوحة مصفوفة LED. يتضمن ذلك رأسين مزدوجين من 16 سنًا (مسمى IN و OUT) وأيضًا رأس طاقة صغير. هناك ثلاث مجموعات مختلفة من الأسلاك لتوصيلها كما هو موضح أدناه.

وصلات مرور دقيقة من DATA IN إلى DATA OUT

في خارج

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

تسعة وصلات قفز من ESP32 إلى DATA IN

ESP IN

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

تسخير الطاقة

يحتاج تسخير الطاقة المقدم إلى التوصيل بمصدر 5VDC. إذا كنت تخطط لإضاءة جميع مصابيح LED حتى السطوع الكامل ، فستقوم اللوحة برسم ما يصل إلى 4A تقريبًا. إذا كان لديك "عرض مقاعد البدلاء" لائق يجب أن يتم تطبيقه لتوفير 4A. للعملية المتوسطة النموذجية ، قد يكفي 2A. على سبيل المثال ، قمنا باختبار بنك طاقة 2.5 أمبير USB (حزمة بطارية) ، والذي كان يعمل بشكل جيد. لقد قمنا بلحام موصل USB بدلاً من العروات اللولبية الموجودة في تسخير الطاقة مما يسمح بتوصيله ببنك طاقة USB.

يوجد رأسان بأربعة سنون على حزام الطاقة. هذه هي لتشغيل لوحين. يمكن إزالة أحد الرؤوس إذا كنت ترغب في ترتيب الأشياء ، فقط تأكد من لف أطراف الأسلاك المقطوعة (بشريط أو أنبوب) لمنع تقصير مصدر الطاقة.

مصدر طاقة مشترك للوحة LED و ESP32

اقطع أحد طرفي وصلة عبور DuPont. قم بفصل السلك وصفيحه لتوصيله بخط أحمر للحزام. خيار سهل هو استخدام أحد الخطوط حيث أزلنا رأس الطاقة الإضافي ذي الأربعة أسنان. مرة أخرى ، تأكد من لف وصلات الطاقة لمنع تقصير الأشياء. بعد برمجة ESP32 وإزالة كبل USB ، يمكن وضع قابس DuPont الأنثوي على الطرف الآخر من السلك المقسم على دبوس VIN (وليس دبوس 3V3) بلوحة ESP32. سيؤدي ذلك إلى توفير الطاقة للوحة ESP32 ومصفوفة LED من نفس مصدر التزويد بجهد 5 فولت مما يجعل تكوينًا محكمًا ومحمولًا للتشغيل تحت طاقة البطارية.

الخطوة 5: برنامج Matrix Demo Prog

قم ببرمجة رسم jumbotrondemo.ino المرفق في ESP32.

تأكد من تثبيت مكتبة PxMatrix.

يتم تحديد الأوضاع الأربعة للبرنامج التجريبي باستخدام K1 - K4. يجب أن يكون الرمز شرحًا ذاتيًا إلى حد ما للتوسع في مشاريعك الخاصة.

الخطوة 6: 1 2 3 اذهب

ما الذي ستصنعه باستخدام شاشة العرض الملونة مقاس 64 × 32 ووحدة التحكم في الألعاب؟ ابدأ العصف الذهني ببعض الإلهام من أمثلة المشاريع الأخرى …

• مشروع Morphing Digital Clock
• مصفوفة Adafruit عرض الموارد
• تعليمات مع مشاريع مصفوفة LED
• أضف تحكم Android BLE
• ماذا عن لعبة Tetris الجميلة؟
• ألعاب CHIP-8 (في الأصل لشاشات 64 × 32)
• مكتبة للاستخدام مع ESP32 IDF (وليس Arduino)
• عشر ألعاب إلكترونية رائعة DIY من WIRED

يرجى إرسال رابط إلى مشروعك حتى نتمكن من مشاركته مع الآخرين أدناه:

• لعبة الفيزياء من JeffG
• لعبة الثعبان من كولين
• انتقل سريعًا إلى اليسار لعبة من ppervink
• شريط العملة المشفرة من ananseMugen
• ساعة العد التنازلي لعيد الميلاد من rznazn

الخطوة 7: اخترق الكوكب

إذا كنت قد استمتعت بهذا Instructable وترغب في الحصول على صندوق رائع من الإلكترونيات القابلة للاختراق ومشاريع تكنولوجيا الكمبيوتر تنزل على صندوق البريد الخاص بك كل شهر ، فيرجى الانضمام إلى الثورة من خلال تصفح موقع HackerBoxes.com والاشتراك لتلقي صندوق المفاجآت الشهرية.

تواصل وشارك نجاحك في التعليقات أدناه أو على صفحة HackerBoxes على Facebook. أخبرنا بالتأكيد إذا كان لديك أي أسئلة أو تحتاج إلى بعض المساعدة في أي شيء. شكرا لكونك جزء من HackerBoxes!