HackerBox 0053 : Chromalux : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Salutations aux HackerBox Hackers du monde entier ! HackerBox 0053 explore la couleur et la lumière. Configurez la carte microcontrôleur Arduino UNO et les outils IDE. Connectez un écran LCD Arduino de 3,5 pouces en couleur avec des entrées pour écran tactile et explorez le code de démonstration de la peinture tactile. Câblez un capteur de couleur I2C pour identifier les composants de fréquence de la lumière réfléchie, affichez les couleurs sur des LED adressables, soudez un blindage de prototypage Arduino et explorez une variété de composants d'entrée/sortie à l'aide d'un blindage d'expérimentation Arduino multifonction. Aiguisez vos compétences en soudure de montage en surface avec un circuit imprimé LED Chaser. Jetez un œil à la technologie des réseaux de neurones artificiels et à l'apprentissage en profondeur.

Ce guide contient des informations pour démarrer avec HackerBox 0053, qui peuvent être achetées ici jusqu'à épuisement des stocks. Si vous souhaitez recevoir une HackerBox comme celle-ci directement dans votre boîte mail chaque mois, veuillez vous inscrire sur HackerBoxes.com et rejoignez la révolution !

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Étape 1: Liste de contenu pour HackerBox 0053

• Écran TFT 3,5 pouces 480x320
• Arduino UNO Mega382P avec MicroUSB
• Module de capteur de couleur GY-33 TCS34725
• Bouclier d'expérimentation multifonction pour Arduino UNO
• OLED 0,96 pouces I2C 128x64
• Cinq LED RVB adressables rondes de 8 mm
• Blindage PCB prototype Arduino avec broches
• Kit de soudure pour montage en surface LED Chaser
• Homme au milieu Hacker Sticker
• Manifeste des pirates Sticker

Quelques autres choses qui seront utiles:

• Fer à souder, soudure et outils de soudure de base
• Ordinateur pour exécuter des outils logiciels

Plus important encore, vous aurez besoin d'un sens de l'aventure, d'un esprit de hacker, de patience et de curiosité. Construire et expérimenter avec l'électronique, bien que très gratifiant, peut être délicat, stimulant et même parfois frustrant. Le but est le progrès, pas la perfection. Lorsque vous persistez et profitez de l'aventure, une grande satisfaction peut être tirée de ce passe-temps. Faites chaque pas lentement, faites attention aux détails et n'ayez pas peur de demander de l'aide.

Il y a une mine d'informations pour les membres actuels et potentiels dans la FAQ HackerBoxes. Presque tous les e-mails d'assistance non techniques que nous recevons y sont déjà répondus, nous apprécions donc vraiment que vous preniez quelques minutes pour lire la FAQ.

Étape 2: Arduino UNO

Cet Arduino UNO R3 est conçu pour être facile à utiliser. Le port d'interface MicroUSB est compatible avec les mêmes câbles MicroUSB utilisés avec de nombreux téléphones mobiles et tablettes.

Spécification:

• Microcontrôleur: ATmega328P (fiche technique)
• Pont série USB: CH340G (pilotes)
• Tension de fonctionnement: 5V
• Tension d'entrée (recommandée): 7-12V
• Tension d'entrée (limites): 6-20V
• Broches d'E/S numériques: 14 (dont 6 fournissent une sortie PWM)
• Broches d'entrée analogique: 6
• Courant continu par broche E/S: 40 mA
• Courant continu pour broche 3,3 V: 50 mA
• Mémoire flash: 32 Ko dont 0,5 Ko utilisé par le bootloader
• SRAM: 2 Ko
• EEPROM: 1 Ko
• Vitesse d'horloge: 16 MHz

Les cartes Arduino UNO disposent d'une puce de pont USB/série intégrée. Sur cette variante particulière, la puce de pont est la CH340G. Pour les puces USB/Série CH340, il existe des pilotes disponibles pour de nombreux systèmes d'exploitation (UNIX, Mac OS X ou Windows). Ceux-ci peuvent être trouvés via le lien ci-dessus.

Lorsque vous branchez pour la première fois l'Arduino UNO sur un port USB de votre ordinateur, un voyant d'alimentation rouge (DEL) s'allume. Presque immédiatement après, une LED utilisateur rouge commencera généralement à clignoter rapidement. Cela se produit parce que le processeur est préchargé avec le programme BLINK, dont nous parlerons plus loin.

Si vous n'avez pas encore installé l'IDE Arduino, vous pouvez le télécharger sur Arduino.cc et si vous souhaitez des informations d'introduction supplémentaires pour travailler dans l'écosystème Arduino, nous vous suggérons de consulter le guide en ligne de l'atelier de démarrage HackerBox.

Branchez l'UNO à votre ordinateur à l'aide d'un câble MicroUSB. Lancez le logiciel Arduino IDE.

Dans le menu IDE, sélectionnez "Arduino UNO" sous Tools>board. Sélectionnez également le port USB approprié dans l'IDE sous tools>port (probablement un nom avec "wchusb" dedans).

Enfin, chargez un exemple de code:

Fichier->Exemples->Bases->Clignote

Il s'agit en fait du code qui a été préchargé sur l'UNO et devrait être en cours d'exécution pour faire clignoter la LED utilisateur rouge. Programmez le code BLINK dans l'UNO en cliquant sur le bouton UPLOAD (l'icône en forme de flèche) juste au-dessus du code affiché. Regardez ci-dessous le code pour les informations d'état: "compilation" puis "téléchargement". Finalement, l'IDE devrait indiquer "Téléchargement terminé" et votre LED devrait recommencer à clignoter - éventuellement à un rythme légèrement différent.

Une fois que vous êtes en mesure de télécharger le code BLINK d'origine et de vérifier le changement de vitesse de la LED. Regardez attentivement le code. Vous pouvez voir que le programme allume la LED, attend 1000 millisecondes (une seconde), éteint la LED, attend encore une seconde, puis recommence - pour toujours. Modifiez le code en changeant les deux instructions "delay(1000)" en "delay(100)". Cette modification fera clignoter la LED dix fois plus vite, non ?

Chargez le code modifié dans l'UNO et votre LED devrait clignoter plus rapidement. Si oui, félicitations ! Vous venez de pirater votre premier morceau de code intégré. Une fois que votre version à clignotement rapide est chargée et en cours d'exécution, pourquoi ne pas voir si vous pouvez modifier à nouveau le code pour que la LED clignote rapidement deux fois, puis attendez quelques secondes avant de répéter ? Essaie! Que diriez-vous d'autres modèles? Une fois que vous avez réussi à visualiser le résultat souhaité, à le coder et à l'observer fonctionner comme prévu, vous avez fait un énorme pas en avant pour devenir un programmeur intégré et un pirate informatique.

Étape 3: Écran tactile couleur TFT LCD 480x320

Le bouclier d'écran tactile dispose d'un écran TFT de 3,5 pouces avec une résolution de 480x320 à 16 bits (65K) de couleurs riches.

Le blindage se branche directement sur l'Arduino UNO comme indiqué. Pour un alignement facile, alignez simplement la broche 3,3 V du blindage avec la broche 3,3 V de l'Arduino UNO.

Divers détails sur le bouclier peuvent être trouvés sur la page lcdwiki.

À partir de l'IDE Arduino, installez la bibliothèque MCUFRIEND_kvb à l'aide du gestionnaire de bibliothèque.

Ouvrir le fichier > Exemples > MCUFRIEND_kvb > GLUE_Demo_480x320

Téléchargez et profitez de la démo graphique.

Le croquis Touch_Paint.ino inclus ici utilise la même bibliothèque pour une démonstration de programme de peinture aux couleurs vives.

Partagez les applications colorées que vous concoctez pour ce bouclier d'affichage TFT.

Étape 4: Module de capteur de couleur

Le module de capteur de couleur GY-33 est basé sur le capteur de couleur TCS34725. Le module de capteur de couleur GY-33 fonctionne sur une alimentation 3-5 V et communique les mesures via I2C. Le dispositif TCS3472 fournit un retour numérique des valeurs de détection de lumière rouge, verte, bleue (RVB) et claire. Un filtre de blocage IR, intégré sur puce et localisé sur les photodiodes de détection de couleur, minimise la composante spectrale IR de la lumière entrante et permet d'effectuer des mesures de couleur avec précision.

L'esquisse GY33.ino peut lire le capteur via I2C, émettre les valeurs RVB détectées sous forme de texte sur le moniteur série et également afficher la couleur détectée sur une LED RVB WS2812B. La bibliothèque FastLED est requise.

AJOUTER UN AFFICHAGE OLED: Le croquis GY33_OLED.ino montre comment afficher également les valeurs RVB sur un OLED 128x64 I2C. Connectez simplement l'OLED au bus I2C (broches UNO A4/A5) en parallèle avec le GY33. Les deux appareils peuvent être connectés en parallèle car ils sont à des adresses I2C différentes. Connectez également 5V et GND à l'OLED.

LED MULTIPLES: La broche LED inutilisée dans le schéma est « Data Out » si vous souhaitez connecter en guirlande deux ou plusieurs LED adressables ensemble, connectez simplement Data_Out de la LED N à Data_In de la LED N+1.

PROTOTYPE PCB SHIELD: Le module GY-33, l'écran OLED et une ou plusieurs LED RVB peuvent être soudés au blindage de prototypage pour construire un blindage d'instrument de détection de couleur qui se fixe et se détache facilement de l'Arduino UNO.

Étape 5: Bouclier d'expérimentation Arduino multifonction

Le bouclier d'expérimentation Arduino multifonction peut être branché sur l'Arduino UNO pour expérimenter une variété de composants, notamment: indicateur LED rouge, indicateur LED bleu, deux boutons d'entrée utilisateur, bouton de réinitialisation, capteur de température et d'humidité DHT11, potentiomètre d'entrée analogique, buzzer piézo, LED RVB, cellule photoélectrique pour détecter la luminosité de la lumière, capteur de température LM35D et récepteur infrarouge.

La ou les broches Arduino de chaque composant sont affichées sur la sérigraphie du shield. En outre, les détails et le code de démonstration peuvent être trouvés ici.

Étape 6: Pratique de la soudure de montage en surface: LED Chaser

Avez-vous eu de la chance en construisant le Freeform LED Chaser de HackerBox 0052 ?

Quoi qu'il en soit, il est temps pour une autre séance d'entraînement à la soudure SMT. Celui-ci est le même circuit LED Chaser de HackerBox 0052 mais construit à l'aide de composants SMT sur un PCB au lieu d'utiliser des composants de forme libre/deadbug.

Tout d'abord, un discours d'encouragement de Dave Jones dans son EEVblog sur les composants de montage en surface à souder.

Étape 7: Qu'est-ce qu'un réseau de neurones ?

Un réseau de neurones (wikipedia) est un réseau ou un circuit de neurones, ou dans un sens moderne, un réseau de neurones artificiels, composé de neurones ou de nœuds artificiels. Ainsi, un réseau de neurones est soit un réseau de neurones biologiques, composé de vrais neurones biologiques, soit un réseau de neurones artificiels, pour résoudre des problèmes d'intelligence artificielle (IA).