HackerBox 0053: Chromalux: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Hälsningar till HackerBox Hackare runt om i världen! HackerBox 0053 utforskar färg och ljus. Konfigurera Arduino UNO microcontroller board och IDE -verktyg. Anslut en 3,5-tums LCD-Arduino-skärm i fullfärg med pekskärmsingångar och utforska pekfärgens demokod. Anslut en I2C -färgsensor för att identifiera frekvenskomponenterna i reflekterat ljus, visa färger på adresserbara lysdioder, löd upp en Arduino -prototypsköld och utforska en mängd olika ingångs-/utgångskomponenter med hjälp av ett multifunktionellt Arduino Experimentation Shield. Finslipa dina ytmonterade lödkunskaper med en LED Chaser PCB. Ta en introduktion till artificiell neural nätverksteknik och djupinlärning.

Den här guiden innehåller information om hur du kommer igång med HackerBox 0053, som kan köpas här så länge lagret räcker. Om du vill få en sån här HackerBox i din brevlåda varje månad, prenumerera på HackerBoxes.com och gå med i revolutionen!

HackerBoxes är den månatliga prenumerationstjänsten för hårdvaruhackare och entusiaster inom elektronik och datorteknik. Följ med oss och lev HACK LIFE.

Steg 1: Innehållslista för HackerBox 0053

• TFT -skärm 3,5 tum 480x320
• Arduino UNO Mega382P med MicroUSB
• Färgsensormodul GY-33 TCS34725
• Multifunktions experimentsköld för Arduino UNO
• OLED 0,96 tum I2C 128x64
• Fem 8 mm runda adresserbara RGB -lysdioder
• Arduino Prototype PCB Shield with Pins
• LED Chaser Ytmonterat lödpaket
• Man i den mellersta hackaren klistermärke
• Hacker manifestera klistermärke

Några andra saker som kommer att vara till hjälp:

• Lödkolv, löd och grundläggande lödverktyg
• Dator för att köra mjukvaruverktyg

Viktigast av allt, du behöver en känsla av äventyr, hackeranda, tålamod och nyfikenhet. Att bygga och experimentera med elektronik, samtidigt som det är mycket givande, kan vara svårt, utmanande och till och med frustrerande ibland. Målet är framsteg, inte perfektion. När du fortsätter och njuter av äventyret kan du få stor tillfredsställelse från denna hobby. Ta varje steg långsamt, tänk på detaljerna och var inte rädd för att be om hjälp.

Det finns en mängd information för nuvarande och potentiella medlemmar i HackerBoxes FAQ. Nästan alla icke-tekniska support-e-postmeddelanden som vi får besvaras redan där, så vi uppskattar verkligen att du tar några minuter att läsa vanliga frågor.

Steg 2: Arduino UNO

Denna Arduino UNO R3 är utformad med enkel användning i åtanke. MicroUSB -gränssnittsporten är kompatibel med samma MicroUSB -kablar som används med många mobiltelefoner och surfplattor.

Specifikation:

• Mikrokontroller: ATmega328P (datablad)
• USB Serial Bridge: CH340G (drivrutiner)
• Driftspänning: 5V
• Ingångsspänning (rekommenderas): 7-12V
• Ingångsspänning (gränser): 6-20V
• Digitala I/O -stift: 14 (varav 6 ger PWM -utgång)
• Analoga ingångsstiften: 6
• Likström per I/O -stift: 40 mA
• Likström för 3.3V Pin: 50 mA
• Flash -minne: 32 KB varav 0,5 KB används av bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Klockhastighet: 16 MHz

Arduino UNO-kort har ett inbyggt USB/seriellt bryggchip. På den här varianten är bryggchippet CH340G. För CH340 USB/Serial -chips finns drivrutiner tillgängliga för många operativsystem (UNIX, Mac OS X eller Windows). Dessa hittar du via länken ovan.

När du först ansluter Arduino UNO till en USB -port på din dator tänds en röd strömlampa (LED). Nästan omedelbart efter börjar en röd användarlampa blinka snabbt. Detta händer eftersom processorn är förinstallerad med BLINK-programmet, vilket vi kommer att diskutera vidare nedan.

Om du ännu inte har Arduino IDE installerat kan du ladda ner det från Arduino.cc och om du vill ha ytterligare introduktionsinformation för att arbeta i Arduino -ekosystemet föreslår vi att du tittar på onlineguiden för HackerBox Starter Workshop.

Anslut UNO till din dator med en MicroUSB -kabel. Starta Arduino IDE -programvaran.

I IDE -menyn väljer du "Arduino UNO" under verktyg> tavla. Välj också lämplig USB -port i IDE under verktyg> port (troligen ett namn med "wchusb" i den).

Slutligen ladda upp en bit exempelkod:

Arkiv-> Exempel-> Grunder-> Blink

Detta är faktiskt koden som förinstallerades på UNO och borde köras just nu för att blinka den röda användarlampan. Programmera BLINK -koden till UNO genom att klicka på UPLOAD -knappen (pilikonen) strax ovanför den visade koden. Titta nedanför koden för statusinformation: "kompilering" och sedan "uppladdning". Så småningom ska IDE indikera "Uppladdning klar" och din lysdiod bör börja blinka igen - möjligen med en något annan hastighet.

När du kan ladda ner den ursprungliga BLINK -koden och verifiera ändringen i LED -hastigheten. Ta en närmare titt på koden. Du kan se att programmet tänder lysdioden, väntar 1000 millisekunder (en sekund), släcker lysdioden, väntar ytterligare en sekund och gör sedan allt igen - för alltid. Ändra koden genom att ändra båda "fördröjning (1000)" -uttalandena till "fördröjning (100)". Denna ändring kommer att leda till att lysdioden blinkar tio gånger snabbare, eller hur?

Ladda den modifierade koden i UNO och din LED ska blinka snabbare. Grattis i så fall! Du har just hackat din första inbäddade kod. När din snabbblinkade version har laddats och körs, varför inte se om du kan ändra koden igen så att lysdioden blinkar snabbt två gånger och sedan vänta ett par sekunder innan du upprepar? Ge det ett försök! Vad sägs om några andra mönster? När du väl lyckats visualisera ett önskat resultat, koda det och observera att det fungerar som planerat, har du tagit ett enormt steg mot att bli en inbäddad programmerare och hårdvaruhacker.

Steg 3: Pekskärm i fullfärg TFT LCD 480x320

Pekskärmsskärmen har en 3,5 -tums TFT -skärm med 480x320 upplösning med 16bit (65K) rik färg.

Skyddet ansluts direkt till Arduino UNO enligt bilden. För enkel inriktning är det bara att ställa in 3.3V -stiftet på skärmen med 3.3V -stiftet på Arduino UNO.

Olika detaljer om skölden finns på lcdwiki -sidan.

Från Arduino IDE, installera MCUFRIEND_kvb -biblioteket med hjälp av Library Manager.

Öppna Arkiv> Exempel> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Ladda upp och njut av grafikdemon.

Touch_Paint.ino -skissen som ingår här använder samma bibliotek för en demo av färgglada färgprogram.

Dela vilka färgglada applikationer du lagar till detta TFT -skärm.

Steg 4: Färgsensormodul

GY-33 färgsensormodul är baserad på färgsensorn TCS34725. GY-33 färgsensormodul fungerar på 3-5V matning och kommunicerar mätningar över I2C. TCS3472 -enheten ger en digital retur av röda, gröna, blå (RGB) och tydliga ljusavkänningsvärden. Ett IR-blockerande filter, integrerat on-chip och lokaliserat till de färgavkännande fotodioderna, minimerar IR-spektralkomponenten i det inkommande ljuset och gör det möjligt att göra färgmätningar exakt.

GY33.ino -skissen kan läsa sensorn över I2C, mata ut de avkända RGB -värdena som text till den seriella bildskärmen och även visa den avkända färgen till en WS2812B RGB LED. FastLED -biblioteket krävs.

LÄGG TILL EN OLED -SKÄRM: GY33_OLED.ino -skissen visar hur man även visar RGB -värdena till en 128x64 I2C OLED. Anslut bara OLED till I2C -bussen (UNO -stift A4/A5) parallellt med GY33. Båda enheterna kan anslutas parallellt eftersom de finns på olika I2C -adresser. Anslut också 5V och GND till OLED.

MULTIPLE LEDs: Den oanvända LED-stiftet i diagrammet är "Data Out" om du vill koppla ihop två eller flera av de adresserbara LED-lamporna tillsammans helt enkelt genom att ansluta Data_Out från LED N till Data_In på LED N+1.

PROTOTYPE PCB SHIELD: GY-33-modulen, OLED-displayen och en eller flera RGB-lysdioder kan lödas till prototypskärmen för att konstruera en färgavkänningsinstrumentskärm som enkelt kan fästas och lossas från Arduino UNO.

Steg 5: Multifunktions Arduino Experimentation Shield

Multifunktions Arduino Experimentation Shield kan anslutas till Arduino UNO för att experimentera med en mängd olika komponenter, inklusive: röd LED -indikator, blå LED -indikator, två användaringångsknappar, återställningsknapp, DHT11 -temperatur- och fuktighetssensor, analog ingångspotentiometer, piezo -summer, RGB LED, fotocell för att upptäcka ljusstyrkan, LM35D temperatursensor och en infraröd mottagare.

Arduino -stiften (erna) för varje komponent visas på skärmens silkscreen. Detaljer och demokod finns också här.

Steg 6: Ytmonterad lödningspraxis: LED -chaser

Hade du lycka till med att bygga friformad LED -chaser från HackerBox 0052?

Hur som helst är det dags för ytterligare en SMT -lödningspass. Den här är samma LED Chaser -krets från HackerBox 0052 men konstruerad med SMT -komponenter på en PCB istället för att använda freeform/deadbug -komponenter.

Först ett piptal från Dave Jones i hans EEVblog om lödning av ytmonterade komponenter.

Steg 7: Vad är ett neuralt nätverk?

Ett neuralt nätverk (wikipedia) är ett nätverk eller en krets av neuroner, eller i modern mening, ett artificiellt neuralt nätverk, bestående av artificiella neuroner eller noder. Således är ett neuralt nätverk antingen ett biologiskt neuralt nätverk, bestående av riktiga biologiska neuroner, eller ett artificiellt neuralt nätverk, för att lösa problem med artificiell intelligens (AI).