HackerBox 0046: Vedholdenhed: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hilsen til HackerBox Hackere rundt om i verden! Med HackerBox 0046 eksperimenterer vi med vedvarende elektroniske papirdisplays, LED -persistens af vision (POV) tekstgenerering, Arduino mikrokontrollerplatforme, elektronisk prototyping og genopladelige batteristrømbanker.

Denne instruktion indeholder oplysninger om, hvordan du kommer i gang med HackerBox 0046, som kan købes her, så længe lager haves. Hvis du gerne vil modtage en HackerBox som denne direkte i din postkasse hver måned, skal du abonnere på HackerBoxes.com og deltage i revolutionen!

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassetjeneste for entusiaster inden for elektronik og computerteknologi - Hardware Hackers - Drømmernes drømme.

HACK PLANET

Trin 1: Indholdsliste til HackerBox 0046

• ePaper -modul
• Arduino UNO med MicroUSB
• To UNO -prototypeskærme
• USB 18650 batteristrømbank
• Spredte røde 5 mm lysdioder
• 560 Ohm modstande
• Mand-Kvinde DuPont Jumper Wires
• 9V batteriholder
• Åbn hardware klistermærke
• Eksklusiv åben hardware revers pin

Nogle andre ting, der vil være nyttige:

• 9V batteri
• Loddejern, lodde og grundlæggende loddeværktøjer
• Computer til at køre softwareværktøjer

Vigtigst af alt har du brug for en følelse af eventyr, hackerånd, tålmodighed og nysgerrighed. At bygge og eksperimentere med elektronik, selvom det er meget givende, kan til tider være svært, udfordrende og endda frustrerende. Målet er fremskridt, ikke perfektion. Når du vedvarer og nyder eventyret, kan der opnås stor tilfredshed fra denne hobby. Tag hvert trin langsomt, vær opmærksom på detaljerne, og vær ikke bange for at bede om hjælp.

Der er et væld af oplysninger til nuværende og potentielle medlemmer i HackerBoxes ofte stillede spørgsmål. Næsten alle de ikke-tekniske support-e-mails, vi modtager, besvares allerede der, så vi sætter stor pris på, at du tager et par minutter på at læse FAQ.

Trin 2: Arduino UNO

Denne Arduino UNO R3 er designet med let at bruge i tankerne. MicroUSB -interfaceporten er kompatibel med de samme MicroUSB -kabler, der bruges til mange mobiltelefoner og tablets.

Specifikation:

• Mikrocontroller: ATmega328P (datablad)
• USB Serial Bridge: CH340G (drivere)
• Driftsspænding: 5V
• Indgangsspænding (anbefalet): 7-12V
• Indgangsspænding (grænser): 6-20V
• Digitale I/O -ben: 14 (heraf 6 med PWM -output)
• Analoge indgangsstifter: 6
• Jævnstrøm pr. I/O Pin: 40 mA
• Jævnstrøm til 3,3V Pin: 50 mA
• Flash -hukommelse: 32 KB, hvoraf 0,5 KB bruges af bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Urhastighed: 16 MHz

Arduino UNO-kort har en indbygget USB/seriel brochip. På denne særlige variant er brochippen CH340G. Til CH340 USB/Serial -chips er der tilgængelige drivere til mange operativsystemer (UNIX, Mac OS X eller Windows). Disse kan findes via ovenstående link.

Når du først tilslutter Arduino UNO til en USB -port på din computer, tændes en rød strømindikator (LED). Næsten umiddelbart efter begynder en rød bruger -LED normalt at blinke hurtigt. Dette sker, fordi processoren er forudindlæst med BLINK-programmet, som vi vil diskutere yderligere nedenfor.

Hvis du endnu ikke har Arduino IDE installeret, kan du downloade den fra Arduino.cc, og hvis du gerne vil have yderligere introduktionsoplysninger til arbejde i Arduino -økosystemet, foreslår vi at tjekke instruktionerne for HackerBoxes Starter Workshop.

Slut UNO til din computer ved hjælp af et MicroUSB -kabel. Start Arduino IDE -softwaren.

Vælg "Arduino UNO" i IDE -menuen under værktøjer> bord. Vælg også den relevante USB -port i IDE under værktøjer> port (sandsynligvis et navn med "wchusb" i den).

Endelig skal du indlæse et stykke eksempelkode:

Fil-> Eksempler-> Grundlæggende-> Blink

Dette er faktisk koden, der var forudindlæst på UNO og skulle køre lige nu for at blinke den røde bruger -LED. Programmer BLINK -koden i UNO ved at klikke på knappen UPLOAD (pilikonet) lige over den viste kode. Se nedenfor koden for statusoplysninger: "kompilering" og derefter "upload". Til sidst skal IDE angive "Upload fuldført", og din LED skal begynde at blinke igen - muligvis med en lidt anden hastighed.

Når du er i stand til at downloade den originale BLINK -kode og kontrollere ændringen i LED -hastigheden. Se nærmere på koden. Du kan se, at programmet tænder LED'en, venter 1000 millisekunder (et sekund), slukker LED'en, venter endnu et sekund og derefter gør det hele igen - for evigt. Rediger koden ved at ændre begge "forsinkelser (1000)" udsagn til "forsinkelse (100)". Denne ændring får LED'en til at blinke ti gange hurtigere, ikke?

Indlæs den ændrede kode i UNO'en, og din LED skal blinke hurtigere. Hvis ja, tillykke! Du har lige hacket dit første stykke indlejret kode. Når din hurtigblink-version er indlæst og kører, hvorfor så ikke se, om du kan ændre koden igen for at få LED'en til at blinke hurtigt to gange og derefter vente et par sekunder, før du gentager? Prøv det! Hvad med nogle andre mønstre? Når det lykkes dig at visualisere et ønsket resultat, kode det og observere det til at fungere som planlagt, har du taget et enormt skridt mod at blive en integreret programmør og hardwarehacker.

Trin 3: Elektronisk papirvisningsteknologi

Elektronisk papir, ePaper, elektronisk blæk eller e-ink-teknologier muliggør displayenheder, der efterligner almindeligt blæk på papir. Elektronisk papirvisning er generelt vedholdende, idet billedet forbliver synligt, selv uden strøm eller med kontrolkredsløbet fjernet eller lukket ned. I modsætning til konventionelle baggrundsbelyste fladskærme, der udsender lys, reflekterer elektroniske papirskærme lys som papir. Dette kan gøre dem mere behagelige at læse og give en bredere synsvinkel end de fleste lysemitterende skærme.

Kontrastforholdet nærmer sig avisen, hvor nyudviklede displays (siden 2008) stadig er lidt bedre. Et ideelt ePaper -display kan læses i direkte sollys, uden at billedet ser ud til at falme.

Fleksibelt elektronisk papir bruger bøjelige plastsubstrater og plastelektronik til bagpladen på displayet. Der er løbende konkurrence mellem producenterne om at levere elektronisk papir i fuld farve.

(Wikipedia)

Trin 4: Flerfarvet EPaper -modul

MH-ET LIVE 1,54-tommer ePaper-modulet kan vise både sort og rødt blæk. Modulet omtales i eksemplet og dokumentationen som det sort/hvide/røde (s/h/r) 200x200 elektroniske papirdisplay (EPD).

Displayteknologien er Microencapsulated Electrophoretic Display (MED), der anvender bittesmå kugler, hvor de ladede farvepigmenter suspenderes i den transparente olie og bevæger sig i betragtning afhængigt af anvendte elektroniske ladninger.

EPaper -skærmen kan vise mønstre ved at reflektere omgivende lys, så den fungerer uden baggrundsbelysning. Selv i stærkt sollys giver ePaper -skærmen høj synlighed med en 180 graders betragtningsvinkel.

Brug af MH-ET-modul med Arduino UNO:

1. Installer Arduino IDE (hvis den ikke allerede er installeret)
2. Brug Library Manager (Værktøjer-> Administrer biblioteker) til at installere Adafruit GFX Library
3. Brug Library Manager til at installere GxEPD (IKKE GxEPD2)
4. Åbn fil-> eksempler-> GxEPD> GxEPD_Eksempel
5. Fjern kommentaren fra linjen for at omfatte GxGDEW0154Z04 (1,54 "s/h/r 200x200)
6. Ledning UNO til EPD: Optaget = 7, DC = 8, Nulstil = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Sæt EPD -kontakterne BÅDE til “L”
8. Download GxEPD_Eksempelskitse fra IDE til UNO som normalt

Et andet bibliotek med demokode (leveret fra EPD -producenten) findes her. Bemærk, at disse demoer (og nogle andre eksempler tilgængelige online) har andre pin -tildelinger end dem, der bruges ovenfor i GxEPD -eksemplet. Mest markant er ben 8 og 9 ofte vendt.

Trin 5: Arduino UNO Prototyping Shield

Et Arduino UNO Prototyping Shield passer direkte på et Arduino UNO (eller kompatibelt) bord ligesom alle andre skjold. Arduino UNO Prototyping Shield har imidlertid et generelt "perf-board" område i midten, hvor du kan lodde på dine egne komponenter for at konstruere dit eget brugerdefinerede skjold. Du skal blot lodde hovederne ind i de ydre rækker af skjoldet, så det kan tilsluttes lige oven på UNO. De belagte huller ved siden af overskrifterne forbinder til overskriftssignalerne, så linjerne fra UNO let kan forbindes til dit brugerdefinerede kredsløb.

Trin 6: Syv LED -opsætninger på Prototype Shield

Et Arduino Prototype Shield kan bruges til at understøtte det illustrerede kredsløb. Kredsløbet har I/O-ben 1-7 af Arduino forbundet til syv lysdioder. Hver LED er forbundet i linje med sin egen strømbegrænsende modstand, som i dette eksempel er 560 Ohm modstande.

Bemærk, at den korte pin på hver LED skal orienteres mod GND -stiften på Arduino. Modstandene kan hver især orienteres i begge retninger. 9V batter -holderen kan tilsluttes for at gøre projektet "bærbart", men skal forbindes til Vin -stiften (ikke til 5V eller 3.3V).

Når kredsløbets lysdioder og modstande er forbundet, kan du eksperimentere med skitsen med blinkeksempler ved at ændre stiftnummeret til forskellige værdier mellem 1 og 7.

Prøv endelig knight_rider.ino -skitsen, der er vedhæftet her, for et tilbageblik fra 80'erne.

Trin 7: Visionens vedholdenhed

Vedholdenhed i synet [VIDEO] refererer til den optiske illusion, der opstår, når den visuelle opfattelse af et objekt ikke ophører i nogen tid, efter at lysstråler, der kommer derfra, er ophørt med at komme ind i øjet. Illusionen beskrives også som "retinal persistens", "persistens af indtryk" eller simpelthen "persistens". (wikipedia)

Prøv POV.ino -skitsen, der er inkluderet her på "Seven LED" hardwareopsætningen fra det sidste trin. I skitsen kan du eksperimentere med forskellige meddelelsestekster og timingparametre for at få forskellige effekter.

Inspiration: Arduino POV -projekt fra Ahmad Saeed.

Fotokredit: Charles Marshall

Trin 8: USB 18650 batteristrømbank

Bare stik en 18650 litiumioncelle ind i denne baby for at lave din egen genopladelige "Power Bank" til brug med forskellige 5V og 3V projekter!

Du kan finde disse almindelige 18650 litiumionceller fra forskellige kilder, herunder denne fra Amazon.

Power Bank -modulspecifikationer:

• Input (opladning) Forsyning: 5 til 8V via mikro USB -port op til 0,5A

• Udgangseffekt:

  • 5V via USB Type A -port
  • 3 stik til at levere 3V op til 1A
  • 3 stik til at levere 5V op til 2A

• LED -statusindikator

  • Grøn = batteri opladet
  • Rød = opladning)
• Batteribeskyttelse (overopladning eller overladning)
• OBS: Der er ingen beskyttelse mod omvendt polaritet!

Trin 9: Lev HackLife

Vi håber, at vi nyder denne måneds HackerBox -eventyr inden for elektronik og computerteknologi. Nå ud og del din succes i kommentarerne herunder eller på HackerBoxes Facebook Group. Husk også, at du når som helst kan e -maile [email protected], hvis du har et spørgsmål eller har brug for hjælp.

Hvad er det næste? Deltag i revolutionen. Live HackLife. Få en kølig æske med hackbart udstyr leveret direkte til din postkasse hver måned. Surf over til HackerBoxes.com og tilmeld dig dit månedlige HackerBox -abonnement.