HackerBox 0041: CircuitPython: 8 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Zdravím hackery HackerBox z celého světa. HackerBox 0041 nám přináší CircuitPython, MakeCode Arcade, Atari Punk Console a mnoho dalšího. Tento Instructable obsahuje informace pro začátek s HackerBox 0041, který lze zakoupit zde do vyprodání zásob. Pokud byste chtěli každý měsíc dostávat HackerBox přímo do své schránky, přihlaste se k odběru na HackerBoxes.com a připojte se k revoluci!

Témata a vzdělávací cíle pro HackerBox 0041:

• Objevování SAMD51 ARM Cortex M4
• Vestavěné programování s CircuitPython
• Retro herní design pro MakeCode Arcade
• Sestavení syntetizátoru konzoly Atari Punk

HackerBoxes je služba měsíčního předplatného pro elektroniku a počítačovou technologii pro kutily. Jsme fandové, tvůrci a experimentátoři. Jsme snílci snů.

HACKUJTE PLANETU

Krok 1: Seznam obsahu pro HackerBox 0041

• Adafruit ItsyBitsy M4 Express
• Exkluzivní arkádová deska MakeCode Arcade
• Exkluzivní PCB konzole Atari Punk
• Dvě sady elektronických součástek
• Barevný displej 128 x 160 pixelů TFT
• Balíček mincí CR2032, pět balení
• RGB 12 LED kruhový modul
• Micro servomotor SG90
• 400 Point Clear Breadboard
• Propojovací vodiče DuPont Male-Male
• Pletený MicroUSB kabel
• Exkluzivní obtisk obvodu Python
• Exkluzivní obtisk HackerBox Maker
• Exkluzivní nažehlovačka HackerBox

Některé další věci, které budou užitečné:

• Páječka, pájka a základní pájecí nástroje
• Počítač pro spouštění softwarových nástrojů

A co je nejdůležitější, budete potřebovat smysl pro dobrodružství, hackerského ducha, trpělivost a zvědavost. Vytváření a experimentování s elektronikou, i když je velmi přínosné, může být občas ošidné, náročné a dokonce frustrující. Cílem je pokrok, ne dokonalost. Když vytrváte a užíváte si dobrodružství, lze z tohoto koníčku odvodit velké uspokojení. Udělejte každý krok pomalu, pamatujte na detaily a nebojte se požádat o pomoc.

Ve FAQ HackerBoxes je k dispozici velké množství informací pro současné i potenciální členy. Téměř všechny e-maily netechnické podpory, které dostáváme, jsou zde již zodpovězeny, takže si velmi vážíme toho, že jste si přečetli FAQ několik minut.

Krok 2: Balíčky elektronických součástek

Seznamte se se zde zobrazenými součástmi. Všimněte si navrhovaného rozdělení těchto komponent podle barevně označených bloků.

HackerBox 0041 obsahuje tyto komponenty zabalené ve dvou znovu uzavíratelných sáčcích. Vezměte prosím na vědomí, že součásti jsou rozděleny pouze do dvou sáčků, aby se usnadnilo balení, a nemá smysl umisťovat součásti do jednoho nebo druhého ze dvou sáčků.

Krok 3: Adafruit ItsyBitsy M4 Express

Adafruit ItsyBitsy M4 Express je vybaven procesorem Microchip ATSAMD51 ARM Cortex M4 (datasheet) běžícím na frekvenci 120 MHz. Mikrokontrolér má podporu s plovoucí desetinnou čárkou, 512 kB Flash a 192 kB RAM.

Zatímco ItsyBitsy M4 lze použít s Arduino IDE, dodává se s CircuitPython na palubě. Když jej připojíte, zobrazí se jako malá disková jednotka s main.py. Upravte main.py pomocí svého oblíbeného textového editoru a vytvořte svůj projekt pomocí Pythonu, nejpopulárnějšího programovacího jazyka. Nejsou potřeba žádné instalace, IDE ani kompilátor, takže jej můžete použít na jakémkoli počítači, dokonce i na Chromeboocích nebo počítačích, na které nelze nainstalovat software.

Krok 4: CircuitPython

CircuitPython je programovací jazyk, jehož cílem je zjednodušit experimentování a naučit se programovat na levných deskách mikrokontrolérů. CircuitPython je open source derivát programovacího jazyka MicroPython. Jedná se o softwarovou implementaci programovacího jazyka Python 3 a byl portován pro provoz na několika moderních mikrokontrolérech. (viz Wikipedie)

Stránka Adafruit Welcome to CircuitPython je nejlepším výchozím bodem.

Nepájivá deska, propojovací vodiče a různé další položky z HackerBox 0041 jsou užitečné při práci na demo experimentech Adafruit CircuitPython Essentials.

Krok 5: MakeCode Arcade

MakeCode Arcade je webová platforma vhodná pro začátečníky pro vytváření retro arkádových her pro web a mikrokontroléry. Pomocí exkluzivní PCB HackerBox MakeCode Arcade, Adafruit ItsyBitsy M4 Express, barevného TFT displeje a sedmi tlačítek si můžete sestavit vlastní kapesní platformu MakeCode Arcade.

MONTÁŽNÍ POZNÁMKY: Začněte stranou PCB včetně textu „ItsyBitsy“na sítotisku směrem nahoru. Všechny komponenty jdou na tuto stranu DPS. K provedení ItsyBitsy je v designu DPS zapojen piezoelektrický bzučák. Zdá se však, že podpora pro tento výstup ještě není implementována v kódu Arcade, takže pájení bzučáku je v tuto chvíli volitelné. 40pinovou zásuvku lze rozdělit na dvě 14kolíkové sekce a vytvořit tak „zásuvku“pro ItsyBitsy. Soketování ItsyBitsy podporuje vysunutí modulu z a na desku Arcade PCB a nepájivou desku podle potřeby pro různé projekty. Samozřejmě, pokud nakonec použijete obě platformy pro ItsyBitsy s velkou frekvencí, možná budete chtít vyzvednout další ItsyBitsy a pájet jej přímo na PCB Arcade.

PROGRAMOVÁNÍ: Podívejte se na podrobnosti o MakeCode Arcade pro SAMD51.

Krok 6: Napájení z baterie pro PCB MakeCode Arcade

Ve výchozím nastavení je PCB MakeCode Arcade napájena přes port microUSB na ItsyBitsy. Napájení USB může být zajištěno USB portem počítače, bradavicí atd.

U přenosné platformy Arcade lze port USB napájet pomocí powerbanky USB. Volitelně je čistým řešením pro integraci napájení baterií LiPo batoh Adafruit LiIon/LiPoly zobrazený na fotografii. Tento batoh lze kombinovat s baterií LiPo a volitelně tlačítkem pro zapnutí/vypnutí. Všimněte si na fotografii, že batoh LiPo lze úhledně umístit na zadní stranu arkádové desky plošných spojů. Pomáhá ponechat příslušné tři piny ItsyBitsy, pokud plánujete po pájení oříznout ostatní piny.

Krok 7: Odznak konzoly Atari Punk

Atari Punk Console je populární obvod, který využívá dva integrované obvody s časovačem 555 nebo jeden integrovaný obvod s časovačem 556. Původní obvod byl publikován v brožuře Radio Shack v roce 1980. Jeho konstruktér Forrest M. Mims III ve své brožuře „Engineer's Mini -Notebook - 555 Circuits“nazval obvod „Stepped Tone Generator“.

Obvod je často nazýván „Atari Punk Console“, protože jeho „low-fi“zvuky připomínají klasické konzolové hry Atari z 80. let minulého století s výstupem se čtvercovými vlnami podobnými Atari 2600. Technicky se jedná o úžasný oscilátor se čtvercovými vlnami pohánějící monostabilní oscilátor, který vytváří jeden (čtvercový) puls.

MONTÁŽNÍ POZNÁMKY:

• Na zadní straně desky jsou dva klipy na mince
• Všechny ostatní součásti jsou umístěny na přední straně desky
• Pocínujte všechny tři podložky pro každý klip, abyste zajistili dobrý kontakt s knoflíkovou buňkou
• Těsně pod IC je umístěn 1K odpor R2
• DIP přepínače ovládají napájení oscilátorů a LED samostatně
• C1 a C2 jsou uzávěry 0,1 uF
• C3 je 10uF Cap
• U všech tří víček dbejte na označení polarity na desce umístěním delšího kolíku směrem ke značce +
• Pro jasné, blikající LED diody jde kratší kolík do otvoru poblíž plochého okraje kruhu desky
• Na desce plošných spojů je u reproduktoru značka +
• IC (a jeho zásuvka) by měly být orientovány podle značky půlkruhu na desce
• Pájte IC zásuvku bez čipu a poté vložte IC do zásuvky, jakmile vychladne
• Potenciometry 1Mohm jsou ve spodní části označeny „B105“. V některých verzích sady dílů je místo toho k dispozici potenciometr 500Kohm. Jsou označeny „B504“.
• Potenciometr 5Kohm je označen „B502“. V některých verzích sady dílů je místo toho k dispozici potenciometr 1Kohm. Je označen „B102“.

Stránka konzoly Wikipedia Atari Punk

Stránka konzoly Jameco Electronics Atari Punk

Krok 8: Žiji HackLife

Doufáme, že jste si užili tento měsíc plavbu do kutilské elektroniky. Oslovte a podělte se o svůj úspěch v níže uvedených komentářích nebo na facebookové skupině HackerBoxes. Určitě nám dejte vědět, pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete s čímkoli pomoci.

Připojte se k revoluci. Žijte HackLife. Můžete si každý měsíc nechat doručit skvělou krabici hacknutelných projektů elektroniky a počítačové techniky přímo do vaší poštovní schránky. Stačí procházet na HackerBoxes.com a přihlásit se k měsíční službě HackerBox.