HackerBox 0049: Debug: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Hälsningar till HackerBox Hackare runt om i världen! För HackerBox 0049 experimenterar vi med felsökning av digitala mikrokontrollersystem, konfigurerar LOLIN32 ESP-32 WiFi Bluetooth-plattformen inom Arduino IDE, tillämpar FastLED-animationsbiblioteket med en 8x8 matris av adresserbara RGB-lysdioder, utforskar seriell bildskärmsfelsökningsteknik, utnyttjar en FTDI 2232HL -modul för JTAG -felsökning av mikrokontrollersystem och förberedelse av en DIY Logic Analyzer för användning i olika hårdvarufelsöknings- och testscenarier.

Denna instruktionsbok innehåller information om hur du kommer igång med HackerBox 0049, 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 entusiaster inom elektronik och datorteknik - Hardware Hackers - The Dreamers of Dreams.

Steg 1: Innehållslista för HackerBox 0049

• Wemos LOLIN32 ESP-32-modul
• FTDI 2232HL USB -modul
• CY7C68013A Minikort
• 8x8 matris av WS2812B RGB -lysdioder
• Rainbow Set med Mini Grabber Clips
• Uppsättning av kvinnliga-kvinnliga Dupont-tröjor
• Exklusiv HackerBox Thinking Cap
• Blir inkognitoklistermärke
• Skalle SIMM -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: Wemos LOLIN32 ESP-32-modul

Gör de första testerna av Wemos LOLIN32 ESP-32-modulens WiFi Bluetooth-plattform innan du lödar huvudstiften på modulen.

Installera Arduino IDE och supportpaketet ESP-32

Under verktyg> kort, var noga med att välja "WeMos LOLIN32"

Ladda exempelkoden på Filer> Exempel> Grunder> Blink och programmera den till WeMos LOLIN32

Exempelprogrammet bör få den blå lysdioden på modulen att blinka. Experimentera med att ändra fördröjningsparametrarna så att lysdioden blinkar med olika mönster. Detta är alltid en bra övning för att bygga upp förtroende för att programmera en ny mikrokontrollmodul.

När du är bekväm med modulens drift och hur du programmerar den, löd försiktigt de två raderna med rubrikstift och testa laddningsprogrammen igen.

Steg 3: Matris med 64 RGB -lysdioder

Installera FastLED -animationsbiblioteket för Arduino IDE.

Anslut LED -matrisen enligt bilden.

Observera att LED "Data In" är ansluten till ESP32 Pin 13 (A14).

När du slår på mer än en handfull LED-lampor åt gången, särskilt för full ljusstyrka, kan du överväga att använda en 5V-strömförsörjning med högre ström istället för 5V-stiftet på LOLIN32.

Programmera LEDmatrix demoskiss som blinkar ett slumpmässigt element med en slumpmässig färg i fyra sekunder vardera.

Steg 4: Enkel seriell bildskärmsfelsökning för Arduino IDE

En av de enklaste och snabbaste metoderna för felsökning av en Arduino -skiss är att använda den seriella bildskärmen för att observera utdata från Serial.print -uttalanden under körning av koden.

I LEDmatrix -demoskissen, avmarkera raden "//#definiera DEBUG 1" genom att ta bort de två snedstreckna.

Detta aktiverar seriell bildskärmsfelsökning i skissen. Om IDE -seriemonitorn öppnas till 9600 baud visas felsökningsutmatningen. Granska koden för att se hur dessa utdata genereras.

Sådana seriella utdatasatser kan användas för att flagga när exekvering går in i/lämnar en viss funktion eller kodområde. Uttalanden kan också infogas (som visas) till utgångsvärden som används i programmet för att övervaka hur de ändras i olika delar av ett program eller som svar på olika ingångar eller andra förhållanden.

Steg 5: Avancerad seriell felsökning för Arduino IDE

Med SerialDebug -biblioteket kan du utnyttja mer avancerad felsökning i Arduino IDE.

Denna handledning för Random Nerds visar hur du använder SerialDebug -biblioteket i dina projekt.

Steg 6: JTAG -felsökning med FT2232HL -modulen

FT2232H (datablad och mer) är ett femte generations bryggchip mellan USB 2.0 Hi-Speed (480Mb/s) och UART/FIFO. Den har möjlighet att konfigureras till en mängd olika industriella standard seriella eller parallella gränssnitt. FT2232H har två synkrona seriemotorer med flera protokoll (MPSSE) som möjliggör kommunikation med JTAG, I2C och SPI på två kanaler samtidigt.

JTAG (Joint Test Action Group) är en branschstandard för att verifiera konstruktioner och testa kretskort. Även om JTAG: s tidiga applikationer riktade sig mot test på kortnivå har JTAG utvecklats till att användas som det primära sättet att komma åt delblock av integrerade kretsar, vilket gör det till en väsentlig mekanism för felsökning av inbäddade system som kanske inte har någon annan felsökningskanal kommunikationskanal. En "JTAG-adapter" använder JTAG som transportmekanism för att komma åt on-chip-felsökningsmoduler inuti målprocessorn. Dessa moduler låter utvecklare felsöka programvaran i ett inbäddat system direkt på maskininstruksnivå eller när det gäller språkkällkod på hög nivå.

JTAG Debugging ESP32 med FT2232 och OpenOCD

In-Circuit Debugging ESP32 using a FTDI 2232HL based JTAG adapter

OpenOCD Open On-Chip Debugger

Kolla också in denna coola guide från Adafruit som visar hur du använder en FT232H för att ansluta till I2C- och SPI -sensorer och utbrott från alla stationära datorer som kör Windows, Mac OSX eller Linux.

Steg 7: DIY Logic Analyzer - CY7C68013A Mini Board

En logisk analysator är ett elektroniskt instrument som fångar upp och visar flera signaler från ett digitalt system eller en digital krets. Inloggningsanalysatorer kan vara mycket användbara för felsökning av digitalt elektroniskt system.

Sigrok-projektet är en bärbar, plattformsoberoende, öppen källkod för signalanalysprogramvara som stöder olika typer av enheter, inklusive logiska analysatorer, oscilloskop, etc.

CY7C68013A Mini Board är ett Cypress FX2LP utvärderingskort. Kortet kan användas som en USB-baserad 16-kanals logisk analysator med upp till 24 MHz samplingshastighet. Baserat på hårdvara som liknar Saleae Logic kan sigrok fx2lafw firmware med öppen källkod stödja drift som en logisk analysator.

Instruerbar demonstration av Logic Analyzer -konvertering av minibåten

För att koppla ihop logiska signaler från ett målsystem till logikanalysatorn är det bra att ha mycket små klippledningar. En kvinnlig Dupont-tröja med ena änden borttagen kan lödas fast på en minigripklämma. Att förbereda en uppsättning av dessa kan vara användbart i många hårdvarufelsöknings -scenarier som kräver en logisk analysator.

Steg 8: Exklusivt HackerBox Thinking Cap

Vi hoppas att du njuter av månadens HackerBox -äventyr inom elektronik och datorteknik. Nå ut och dela din framgång i kommentarerna nedan eller på HackerBoxes Facebook Group. Kom också ihåg att du kan skicka e -post till [email protected] när som helst om du har en fråga eller behöver hjälp.

Vad kommer härnäst? Gå med i revolutionen. Lev HackLife. Få en cool låda med hackbar utrustning levererad direkt till din brevlåda varje månad. Surfa över till HackerBoxes.com och registrera dig för ditt månatliga HackerBox -abonnemang.