HackerBox 0053: Chromalux: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Zdravím hackery HackerBox z celého světa! HackerBox 0053 zkoumá barvu a světlo. Nakonfigurujte desku mikrokontroléru Arduino UNO a nástroje IDE. Připojte plně barevný 3,5palcový LCD displej Arduino LCD se vstupy na dotykové obrazovce a prozkoumejte demo kód dotykové barvy. Připojte barevný senzor I2C k identifikaci frekvenčních složek odraženého světla, zobrazení barev na adresovatelných LED diodách, pájení prototypového štítu Arduino a prozkoumání různých vstupních/výstupních komponent pomocí multifunkčního štítu Arduino Experimentation Shield. Zdokonalte své schopnosti pájení na povrch pomocí desky LED Chaser. Podívejte se na úvod do technologie umělých neuronových sítí a hlubokého učení.

Tato příručka obsahuje informace pro začátek s HackerBox 0053, 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!

HackerBoxes je služba měsíčního předplatného pro hardwarové hackery a nadšence do elektroniky a výpočetní techniky. Připojte se k nám a žijte HACK LIFE.

Krok 1: Seznam obsahu pro HackerBox 0053

• Štít displeje TFT 3,5 palce 480 x 320
• Arduino UNO Mega382P s MicroUSB
• Modul barevného senzoru GY-33 TCS34725
• Multifunkční experimentální štít pro Arduino UNO
• OLED 0,96 palce I2C 128x64
• Pět 8mm kulatých adresovatelných RGB LED diod
• Arduino Prototyp PCB štít s kolíky
• Pájecí sada pro povrchovou montáž LED Chaser
• Nálepka Muž ve středním hackeru
• Samolepka hackerského manifestu

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: Arduino UNO

Toto Arduino UNO R3 bylo navrženo s ohledem na snadné použití. Port rozhraní MicroUSB je kompatibilní se stejnými kabely MicroUSB, jaké se používají u mnoha mobilních telefonů a tabletů.

Specifikace:

• Mikrokontrolér: ATmega328P (datový list)
• USB Serial Bridge: CH340G (ovladače)
• Provozní napětí: 5V
• Vstupní napětí (doporučeno): 7-12V
• Vstupní napětí (limity): 6-20V
• Digitální I/O piny: 14 (z toho 6 poskytuje výstup PWM)
• Piny analogového vstupu: 6
• Stejnosměrný proud na I/O pin: 40 mA
• Stejnosměrný proud pro pin 3,3 V: 50 mA
• Flash paměť: 32 KB, z toho 0,5 KB používá bootloader
• SRAM: 2 kB
• EEPROM: 1 kB
• Taktovací frekvence: 16 MHz

Desky Arduino UNO jsou vybaveny vestavěným čipem USB/Serial Bridge. U této konkrétní varianty je můstkovým čipem CH340G. Pro čipy CH340 USB/Serial jsou k dispozici ovladače pro mnoho operačních systémů (UNIX, Mac OS X nebo Windows). Najdete je pomocí výše uvedeného odkazu.

Když poprvé zapojíte Arduino UNO do USB portu vašeho počítače, rozsvítí se červená kontrolka napájení (LED). Téměř okamžitě poté začne červená uživatelská LED rychle rychle blikat. K tomu dochází, protože v procesoru je předem nainstalován program BLINK, o kterém budeme dále diskutovat níže.

Pokud ještě nemáte nainstalované Arduino IDE, můžete si jej stáhnout z Arduino.cc a pokud byste chtěli další úvodní informace k práci v ekosystému Arduino, doporučujeme vám prohlédnout si online průvodce HackerBox Starter Workshop.

Připojte UNO k počítači pomocí kabelu MicroUSB. Spusťte software Arduino IDE.

V nabídce IDE vyberte „Arduino UNO“v části nástroje> deska. V IDE také vyberte příslušný port USB v části nástroje> port (pravděpodobně název s „wchusb“).

Nakonec načtěte kousek ukázkového kódu:

Soubor-> Příklady-> Základy-> Blink

Toto je vlastně kód, který byl předem načten do UNO a měl by právě běžet, aby blikal červený uživatelský indikátor LED. Naprogramujte BLINK kód do UNO kliknutím na tlačítko UPLOAD (ikona šipky) těsně nad zobrazeným kódem. Pod kódem najdete informace o stavu: „kompilace“a poté „nahrávání“. Nakonec by IDE mělo indikovat „Nahrávání dokončeno“a vaše LED by měla začít znovu blikat - možná trochu jinou rychlostí.

Jakmile budete moci stáhnout původní BLINK kód a ověřit změnu rychlosti LED. Podívejte se zblízka na kód. Můžete vidět, že program zapne LED, čeká 1000 milisekund (jedna sekunda), vypne LED, čeká další sekundu a pak to udělá znovu - navždy. Upravte kód změnou obou příkazů „zpoždění (1000)“na „zpoždění (100)“. Tato úprava způsobí, že LED bliká desetkrát rychleji, že?

Vložte upravený kód do UNO a vaše LED by měla blikat rychleji. Pokud ano, gratulujeme! Právě jste hackli svůj první kousek vloženého kódu. Jakmile je verze rychlého blikání načtena a spuštěna, proč nezkusit, zda můžete kód znovu změnit, aby LED dvakrát rychle blikla, a poté počkat několik sekund, než to zopakujete? Pokusit se! A co nějaké další vzory? Jakmile uspějete při vizualizaci požadovaného výsledku, jeho kódování a pozorování, aby fungovalo podle plánu, udělali jste obrovský krok k tomu, abyste se stali integrovaným programátorem a hardwarovým hackerem.

Krok 3: Plně barevný dotykový displej TFT LCD 480 x 320

Touch Screen Shield je vybaven 3,5palcovým TFT displejem s rozlišením 480 x 320 při 16bitových (65 000) sytých barvách.

Štít se zapojuje přímo na Arduino UNO, jak je znázorněno na obrázku. Pro snadné vyrovnání stačí zarovnat kolík 3,3 V štítu s kolíkem 3,3 V Arduino UNO.

Různé podrobnosti o štítu najdete na stránce lcdwiki.

Z Arduino IDE nainstalujte knihovnu MCUFRIEND_kvb pomocí Správce knihoven.

Otevřete Soubor> Příklady> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Nahrajte a užijte si grafické demo.

Zde zahrnutý náčrtek Touch_Paint.ino používá stejnou knihovnu pro ukázku pestrobarevného programu malování.

Podělte se o to, jaké barevné aplikace uvaříte pro tento štít TFT.

Krok 4: Modul senzoru barev

Modul barevného senzoru GY-33 je založen na barevném senzoru TCS34725. Modul barevného senzoru GY-33 pracuje na napájení 3–5 V a komunikuje měření přes I2C. Zařízení TCS3472 poskytuje digitální návrat hodnot snímání červeného, zeleného, modrého (RGB) a jasného světla. IR blokovací filtr, integrovaný na čipu a lokalizovaný ve fotodiodách snímajících barvy, minimalizuje IR spektrální složku přicházejícího světla a umožňuje přesné měření barev.

Skica GY33.ino dokáže přečíst snímač přes I2C, odeslat snímané hodnoty RGB jako text na sériový monitor a také zobrazit snímanou barvu na RGB LED WS2812B. Je vyžadována knihovna FastLED.

PŘIDAT OLED DISPLAY: Skica GY33_OLED.ino ukazuje, jak také zobrazit hodnoty RGB na OLED 128x64 I2C. Jednoduše zapojte OLED na sběrnici I2C (UNO piny A4/A5) paralelně s GY33. Obě zařízení lze připojit paralelně, protože jsou na různých I2C adresách. K OLED připojte také 5V a GND.

VÍCE LED diod: Nevyužitý pin LED v diagramu je „Data Out“, pokud chcete spojit dvě nebo více adresovatelných LED dohromady, jednoduše připojte Data_Out z LED N k Data_In LED N+1.

PROTOTYPE PCB SHIELD: Modul GY-33, OLED displej a jednu nebo více RGB LED lze připájet k prototypovému štítu a vytvořit tak štít nástroje pro snímání barev, který lze snadno připojit a odpojit od Arduino UNO.

Krok 5: Multifunkční experimentální štít Arduino

Multifunkční experimentální štít Arduino lze připojit k Arduino UNO pro experimentování s řadou komponent, včetně: červené LED diody, modré LED diody, dvou uživatelských vstupních tlačítek, resetovacího tlačítka, snímače teploty a vlhkosti DHT11, potenciometru analogového vstupu, piezo bzučáku, RGB LED, fotobuňka pro detekci jasu světla, teplotní senzor LM35D a infračervený přijímač.

Pin (y) Arduino pro každou součást jsou zobrazeny na sítotisku štítu. Podrobnosti a demo kód najdete také zde.

Krok 6: Pájení na povrchovou montáž: LED Chaser

Měli jste štěstí při konstrukci freeform LED Chaser z HackerBox 0052?

Ať tak či onak, je čas na další trénink pájení SMT. Toto je stejný obvod LED Chaser od HackerBox 0052, ale konstruovaný pomocí komponent SMT na desce plošných spojů namísto použití komponent freeform/deadbug.

Nejprve povzbuzující řeč od Davea Jonese v jeho EEVblogu o součástech pro pájení na povrchovou montáž.

Krok 7: Co je to neuronová síť?

Neuronová síť (wikipedia) je síť nebo obvod neuronů, nebo v moderním smyslu umělá neuronová síť, složená z umělých neuronů nebo uzlů. Neuronová síť je tedy buď biologická neurální síť tvořená skutečnými biologickými neurony, nebo umělá neurální síť pro řešení problémů s umělou inteligencí (AI).