HackerBox 0036: JumboTron: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne måned udforsker HackerBox Hackers jumbo LED-matrixdisplays, ESP32 single-chip computere og joystick-spilkontroller. Denne instruktion indeholder oplysninger om, hvordan du kommer i gang med HackerBox #0036, som kan købes her, så længe lager haves. Hvis du også gerne vil modtage en HackerBox som denne direkte i din postkasse hver måned, skal du abonnere på HackerBoxes.com og deltage i revolutionen!

Emner og læringsmål for HackerBox 0036:

• Konfigurer Arduino IDE til at programmere ESP32
• Interface joystick og trykknapindgange
• Kabeldata og strøm til JumboTron LED -paneler
• Programmer forskellige applikationer ved hjælp af matrixskærme

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassetjeneste til DIY -elektronik og computerteknologi. Vi er hobbyfolk, producenter og eksperimenterende. Vi er drømmernes drømmere. HACK PLANET!

Trin 1: HackerBox 0036: Indhold i kassen

• P3 RGB LED Matrix med 64x32 pixels
• ESP32 Development Board
• Game Controller Board med joystick
• Strømforsyningssele til LED Matrix
• DuPont Jumpere Kvinde-Kvinde 20cm
• Eksklusiv HackerBoxes Glider Koozie
• Eksklusiv Atari retro fan art decal

Nogle andre ting, der vil være nyttige:

• 5V DC strømforsyning (2-4 ampere)
• 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, mens 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. Vi nyder alle at lære ny teknologi og forhåbentlig bygge nogle fede projekter. 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.

Svæveflyet er et mønster, der rejser over hele linjen i Conways Game of Life. Det er blevet løst vedtaget som et emblem for at repræsentere hacker -kultur, siden Game of Life -mobilappellen appellerer til hackere, og konceptet med svæveflyet blev født på næsten samme tid som Internettet og Unix. Kan du programmere Conways Game of Life på 64x32 LED Matrix?

Trin 2: ESP32 og Arduino IDE

ESP32 er en enkelt chip computer. Det er stærkt integreret med 2,4 GHz Wi-Fi og Bluetooth. ESP32 integrerer antennekontakten, RF -balun, effektforstærker, støjsvag modtagerforstærker, filtre og strømstyringsmoduler. Som sådan fylder hele løsningen minimalt printkort (PCB).

Der er et par typer af ESP32 Development Boards. Den, der bruges her, er en variation af "DOIT ESP32 DevKit". De fleste af I/O -benene løber ud til stiftoverskrifterne på begge sider for let grænseflade. En USB -interfacechip og spændingsregulator er integreret i modulet. ESP32 understøttes i Arduino -økosystemet og IDE, hvilket er en meget hurtig og let måde at arbejde med ESP32.

Arduino ESP32 github -lageret indeholder installationsinstruktioner til Linux, OSX og Windows. Klik på dette link, og følg instruktionerne, der svarer til operativsystemet på din computer.

PROGRAMMERING AF UDVIKLINGSBESTYRELSEN

For at teste, at IDE er korrekt konfigureret, før du fortsætter, skal du indlæse BLINK -eksemplet for at blinke den indbyggede LED. Skift forsinkelsesværdierne for at prøve forskellige blinkfrekvenser og sørg for, at koden genindlæses effektivt på ESP32 -kortet.

Når du programmerer ESP32, skal du trykke på "BOOT" -knappen i ESP32-udviklingskortet og holde det nede, inden du trykker på upload-knappen på Arduino IDE. Når meddelelsen “Connecting _ _ _…” vises på Arduino IDE, kan du slippe knappen “BOOT”, og programmeringen skal begynde.

Trin 3: Game Controller Board med joystick

Denne game controller "breakout board" indeholder en analog joystick -kontrol og fire knapper. Dens størrelse og form er velegnet til håndholdt betjening.

Den analoge positionsstyring er baseret på to potentiometre (en for x og en for y), som er forbundet i standard "spændingsdeler" -konfiguration. Derfor skal OUTX og OUTY læses som analoge værdier og skaleres korrekt som vist i demokoden. OUTZ og de fire knapper er enkle tænd/sluk digitale kontakter, der normalt flyder åbne og korte til GND, når de aktiveres.

Kortet kan forbindes til ESP32 ved hjælp af DuPont Jumpers på følgende ben:

ESP32 Game Controller

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 KEY1 32 KEY2 33 KEY3 25 KEY4

Der er ikke noget særligt ved disse pin -tildelinger, men det er dem, der bruges i demokoden. Da visse IO -ben på ESP32 kun er output, vil du måske beholde det enkelt og bare bruge de samme værdier.

Trin 4: 64x32 RGB LED Matrix P3 -panel

Med 2048 RGB-LED'er i fuld farve er denne matrix ligesom din egen personlige "mini" jumbotron-skærm. Disse paneler er faktisk den samme type, der bruges i jumbo LED -skærme, som du sandsynligvis kan se fra den industrielle styrke sele. Lysdioderne er placeret på et 3 mm stigningsgitter (heraf P3 -betegnelsen). De køres med en 1:16 scanningshastighed.

Vi vil bruge PxMatrix -biblioteket til Arduino IDE. Fortsæt og installer det bibliotek nu. Der er også masser af operationsteoretiske detaljer på dette link, hvis du er interesseret i at tjekke det ud.

Der er tre stik på bagsiden af LED Matrix Panel. Disse inkluderer to 16 -pins dual headers (mærket IN og OUT) og også en lille power header. Der er tre forskellige ledninger, der kan forbindes til disse som beskrevet nedenfor.

FINE Jumpers fra DATA IN til DATA OUT

IND UD

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

NINE Jumpere fra ESP32 til DATA IN

ESP IN

13 R1 22 LAT 19 A 23 B 18 C 5 D 2 OE 14 CLK GND GND

El -sele

Den medfølgende strømstik skal tilsluttes en 5VDC forsyning. Hvis du planlægger at belyse alle lysdioderne til fuld lysstyrke, vil panelet trække op til cirka 4A. Hvis du har en anstændig "bænkforsyning", bør den være gældende for at levere 4A. Ved typisk gennemsnitlig drift er 2A nok. For eksempel testede vi en 2,5A USB powerbank (batteripakke), som fungerede fint. Vi loddet et USB -stik i stedet for skruelågene på strømnettet, så det kunne sættes i USB -strømbanken.

Der er to fire-benede headers på el-selen. Disse er til strømforsyning af to paneler. En af overskrifterne kan fjernes, hvis du vil rydde op i tingene. Sørg bare for at pakke de afskårne trådender op (med tape eller slange) for at forhindre kortslutning af strømforsyningen.

Fælles strømforsyning til LED -panel og ESP32

Skær den ene ende af en DuPont -jumper. Afbryd og tin ledningen for at forbinde den med en rød linje i selen. En let mulighed er at bruge en af linjerne, hvor vi fjernede det ekstra fire-pins power header. Igen skal du sørge for at pakke strømskærmene ind for at forhindre kortslutning af ting. Efter ESP32 er programmeret, og USB -kablet er fjernet, kan det kvindelige DuPont -stik i den anden ende af splejsede ledninger placeres på VIN -stiften (ikke 3V3 -stiften) på ESP32 -kortet. Dette vil levere strøm til ESP32 -kortet og og LED -matrixen fra den samme 5V -forsyning, hvilket gør en stram og bærbar konfiguration til drift under batteristrøm.

Trin 5: Matrix Demo Prog

Programmer den vedlagte jumbotrondemo.ino -skitse i ESP32.

Sørg for, at PxMatrix -biblioteket er installeret.

Demoprogrammets fire tilstande vælges ved hjælp af K1 - K4. Koden bør være temmelig selvforklarende for udvidelse til dine egne projekter.

Trin 6: 1 2 3 GO

Hvad skal du lave med din 64x32 farvedisplay og spilcontroller? Start brainstorming med lidt inspiration fra andre eksempelprojekter …

• Projekt Morphing Digital Clock
• Adafruit Matrix Display ressourcer
• Kan undervises med LED Matrix -projekter
• Tilføj Android BLE -kontrol
• Hvad med et godt spil Tetris?
• CHIP-8 spil (oprindeligt til 64x32 skærme)
• Bibliotek til brug med ESP32 IDF (ikke Arduino)
• Ti store DIY elektroniske spil fra WIRED

Send et link til dit projekt, så vi kan dele det med de andre herunder:

• Fysiklegetøj fra JeffG
• Snake Game fra Collene
• Gå hurtigt Drej til venstre spil fra ppervink
• Cryptocurrency Ticker fra ananseMugen
• Jul nedtællingsur fra rznazn

Trin 7: HAKK PLANET

Hvis du har nydt denne Instructable og gerne vil have en cool æske med hackbar elektronik og computerteknologiske projekter ned på din postkasse hver måned, kan du deltage i revolutionen ved at surfe over til HackerBoxes.com og abonnere på at modtage vores månedlige overraskelsesboks.

Nå ud og del din succes i kommentarerne herunder eller på HackerBoxes Facebook -side. Lad os bestemt vide det, hvis du har spørgsmål eller har brug for hjælp til noget. Tak fordi du var en del af HackerBoxes!