HackerBox 0043 : Le labyrinthe de Falken : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Salutations aux HackerBox Hackers du monde entier ! HackerBox 0043 nous apporte le streaming de webcam intégré, des circuits de condensateur, des assemblages micro-asservissement pan-tilt et bien plus encore. Ce Instructable contient des informations pour démarrer avec HackerBox 0043, qui peuvent être achetés 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 !

Sujets et objectifs d'apprentissage pour HackerBox 0043:

• Configurer l'ESP32-CAM pour Arduino IDE
• Programmer une démo de webcam pour ESP32-CAM
• Mesurer les condensateurs en céramique
• Assembler un badge de cyclisme à LED analogique
• Explorez les micro-servos et les assemblages Pan-Tilt

HackerBoxes est le service de box d'abonnement mensuel pour les passionnés d'électronique et d'informatique - Hardware Hackers - Les rêveurs de rêves.

PIRATER LA PLANÈTE

Étape 1: Liste de contenu pour HackerBox 0043

• Module ESP32-CAM
• Arduino Nano 5V 16Mhz
• Assemblage Pan-Tilt avec double micro servo
• Module adaptateur série USB FT232RL
• Module d'alimentation USB 5 V et 3,3 V
• Kit de condensateur en céramique
• Badge WOPR - Kit de soudure
• Deux piles bouton au lithium CR2032
• Planche à pain miniature sans soudure
• Pulls DuPont Femme-Femme
• Câble MiniUSB
• Décalque Java
• Jeu de labyrinthe exclusif HackerBoxes Falken
• Sticker exclusif inspiré de WarGames

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: Traversez le labyrinthe de Falken

Le labyrinthe de Falken: la théorie des jeux, l'informatique et les inspirations de la guerre froide pour WarGames

"Un jeu étrange. Le seul coup gagnant est de ne pas jouer. Que diriez-vous d'une belle partie d'échecs ?"

-1983 Film WarGames

Étape 3: Modes de câblage ESP32-CAM

Le module ESP32-CAM combine un module ESP32-S, une caméra OV2640, un emplacement pour carte microSD, un flash LED et plusieurs broches d'E/S. L'ESP32-CAM vous permet de configurer un streaming vidéo sans fil, de fournir une interface de serveur Web, d'intégrer une caméra de surveillance sans fil dans votre système domotique, d'effectuer une détection/reconnaissance faciale, et bien plus encore.

Installez la caméra: le connecteur de la caméra sur l'ESP32 est une fente blanche avec un bouton-pression marron plus foncé ou noir sur le bord. Le bouton-pression sombre s'éloigne du PCB vers la partie blanche du connecteur. Une fois ouvert, le connecteur flexible est inséré dans la fente blanche avec la lentille tournée vers l'extérieur. Enfin, le bouton-pression sombre est enfoncé dans le connecteur à fente. Notez que l'objectif a une feuille de protection qui peut être décollée avant utilisation.

MODE DE PROGRAMMATION

Pour programmer l'ESP32-CAM, câblez l'adaptateur série USB FT232RL comme indiqué. Assurez-vous de régler le cavalier d'alimentation de l'adaptateur série USB FT232RL sur 3,3 V. Le court-circuit entre les broches IO0 et GND est utilisé pour mettre l'ESP32 en mode programme. Ce fil peut être retiré pour permettre à l'ESP32 de démarrer en mode exécution.

MODE WEBCAM

Une fois programmé, l'ESP32-CAM n'a besoin que de 5V et GND connectés. Le module d'alimentation USB peut être utilisé ou toute autre alimentation 5V capable de fournir suffisamment de courant.

SUPPORT MONITEUR SERIE

Pour exécuter l'ESP32-CAM tout en étant toujours connecté à l'USB (par exemple, pour afficher la sortie du moniteur série), connectez simplement les deux modules comme indiqué ici en même temps, puis retirez la terre IO0 une fois la programmation terminée. Cela permettra à l'ESP32 d'exécuter et d'utiliser la connexion USB/série tout en fournissant suffisamment de courant via la broche 5V pour alimenter complètement l'ESP32. Sans l'alimentation 5V, la sortie 3,3V du FT232RL n'alimentera pas complètement l'ESP32 et un message d'échec "brownout" apparaîtra.

Étape 4: Serveur de diffusion de webcam ESP32-CAM

1. Assurez-vous que le cavalier d'alimentation du module FT232RL est réglé sur 3,3 V
2. S'il n'est pas déjà installé, récupérez l'IDE Arduino
3. Suivez les instructions d'installation pour le paquet de support de carte ESP32 Arduino IDE
4. Dans IDE Tools, définissez Board sur ESP32 Wrover Module
5. Dans les outils IDE, définissez le schéma de partition sur Huge APP
6. Dans les outils IDE, définissez le port sur l'adaptateur série USB FT232RL
7. Dans les fichiers IDE, ouvrez Exemples > ESP32 > Caméra > CameraWebServer
8. Remplacez le modèle de caméra #define par "CAMERA_MODEL_AI_THINKER"
9. Modifiez les chaînes SSID et Mot de passe pour qu'elles correspondent à votre réseau WiFi
10. Compilez et téléchargez l'exemple modifié
11. Retirez le cavalier IO0
12. Confirmez que l'alimentation 5V est également connectée ou que l'ESP32 peut "se contracter"
13. Ouvrez le moniteur série (115200 bauds)
14. Appuyez sur le bouton de réinitialisation du module ESP32-CAM
15. Copiez l'adresse IP de la sortie Serial Monitor
16. Collez l'adresse IP dans votre navigateur Web
17. L'interface de la webcam ESP32-CAM doit s'afficher
18. Cliquez sur le bouton "Démarrer le flux" dans l'interface de la webcam

Étape 5: Condensateurs en céramique

Un condensateur céramique est un condensateur à valeur fixe où le matériau céramique agit comme diélectrique. Il est constitué de deux ou plusieurs couches alternées de céramique et d'une couche métallique servant d'électrodes. La composition du matériau céramique définit le comportement électrique du condensateur. (Wikipédia)

Circuit Basics contient une discussion utile couvrant la mesure de la capacité, y compris quelques exemples de mesure de condensateurs à l'aide de matériel et de programmes Arduino. Faites défiler jusqu'à la section " CAPACITANCE METRE FOR 470 UF TO 18 PF CAPACITORS " pour une démonstration qui peut être utilisée avec le type de condensateurs céramiques dans le Ceramic Capacitor Kit. Alors que la démo représente un Arduino UNO, l'utilisation de l'Arduino Nano peut également être utilisée. Après avoir configuré l'IDE Arduino pour programmer l'Arduino Nano, collez simplement "LE CODE POUR LA SORTIE DU MONITEUR SÉRIE" de la page liée dans l'IDE et compilez/téléchargez le code collé dans le Nano.

Pour plus d'informations sur la configuration et la programmation de l'Arduino Nano, consultez le guide en ligne de l'atelier de démarrage HackerBoxes.

Étape 6: Kit de badge WOPR

Ce badge WOPR comprend dix-huit LED avec un cycle de couleur entièrement contrôlé par des oscillateurs analogiques à condensateur. Les exemples précédents de HackerBox ont utilisé ce type de circuit analogique pour des applications de clignotement de LED similaires. Le design nous rappelle que les microcontrôleurs, autant que nous les aimons, ne sont pas toujours nécessaires pour obtenir des résultats intéressants. L'ensemble de circuit imprimé terminé peut être porté comme un badge LED clignotant.

Contenu du kit:

• Circuit imprimé WOPR personnalisé
• Deux clips de pile bouton CR2032
• Six LED rouges de 3 mm
• Six LED oranges de 3 mm
• Six LED vertes de 3 mm
• Trois transistors 9014 NPN
• Trois condensateurs 22uF
• Trois résistances 1K ohm (marron-noir-rouge)
• Trois résistances 10K ohm (marron-noir-orange)
• Interrupteur à glissière
• Deux anneaux brisés

La conception comprend trois oscillateurs en cascade pour contrôler le cycle de couleur des LED. Chacune des résistances 10K et des condensateurs 22uF forme un oscillateur RC qui pousse périodiquement le transistor associé. Les trois oscillateurs RC sont mis en cascade dans une chaîne pour les maintenir hors de phase, ce qui fait que le clignotement semble aléatoire autour de la carte. Lorsque le transistor est « on », le courant traverse sa batterie de 6 LED et leur résistance de limitation de courant 1K, ce qui fait clignoter cette batterie de 6 LED.

Cet exemple comprend une belle explication de ce concept d'oscillateur analogique utilisant un seul étage (un oscillateur et un transistor).

Étape 7: Assemblage du kit de badge WOPR

REMARQUE TRÈS IMPORTANTE À PROPOS DE L'ORIENTATION DES COMPOSANTS: Le badge a une meilleure apparence lorsqu'il est assemblé avec les composants traversants sur la « face avant » du PCB où l'illustration du WOPR est affichée. Cependant, les contours des composants sont au verso et ceux-ci dictent l'orientation correcte des composants. Cela peut être particulièrement déroutant en ce qui concerne les transistors TO-92, qui doivent être insérés par l'avant du PCB avec la partie plate tournée vers le haut, qui est inversé par rapport à l'orientation requise s'il est inséré à l'arrière du PCB. Les transistors TO-92 peuvent également être posés avec la surface plane contre la face avant du PCB comme indiqué dans l'exemple.

Notez qu'il existe deux valeurs différentes de résistances. Ils ne sont pas interchangeables. Les résistances ne sont pas polarisées. Ils peuvent être insérés dans les deux sens.

Notez qu'il existe trois "banques" de LED D1-D6, D7-D12 et D13-D18. Chaque banque doit être d'une seule couleur afin d'équilibrer la charge actuelle et aussi pour un bel effet visuel. Par exemple, les LED D1-D6 pourraient toutes être (R)ED, D7-D12 toutes (G)REEN et D13-D18 toutes (O)RANGE.

Les condensateurs sont polarisés. Notez le signe "+" sur la sérigraphie du PCB. Le marquage "-" (et la broche courte) sur le condensateur doit être inséré dans l'AUTRE trou.

Les LED sont également polarisées. Notez le côté plat de la LED indiqué sur la sérigraphie du PCB. La broche courte (cathode ou fil négatif) de la LED doit être dans le trou le plus proche du "côté plat" de la sérigraphie LED.

Étamez entièrement les trois pastilles pour chacun des clips de pile bouton avec de la soudure. Même si rien n'est soudé aux pastilles centrales, l'étamage aide à construire la pastille pour assurer un bon contact avec la pile bouton respective.

Après la soudure, actionnez l'interrupteur plusieurs fois pour éliminer les contacts de débris ou d'oxydation.

Veillez à ne pas court-circuiter les deux clips de pile bouton pendant le port du badge WOPR.

Étape 8: Assemblage Pan-Tilt Micro Servo

L'assemblage Pan-Tilt se compose de deux micro servos, de quatre éléments mécaniques en plastique moulé et de matériel assorti. L'assemblage peut être acheté chez Adafruit où vous pouvez également trouver un excellent guide illustrant le fonctionnement de l'assemblage.

La bibliothèque de servomoteurs Arduino peut être utilisée pour contrôler l'un des micro servos pour faire pivoter l'ensemble autour de son axe central et l'autre micro servo pour incliner l'ensemble de haut en bas. Ce Instructable fournit un exemple détaillé pour positionner les deux servos à l'aide du code Arduino.

L'ensemble Pan-Tilt peut être utilisé pour positionner des écrans, des lasers, des lumières, des caméras ou à peu près n'importe quoi. Comme d'habitude, voyons ce que vous proposez !

Un défi intéressant, si vous êtes prêt à le faire, consiste à ajouter deux commandes coulissantes (panoramique et inclinaison) à l'interface Web de l'exemple "CameraWebCamera" qui transmettent les paramètres de position au firmware ESP32-CAM qui à son tour règle les deux servos sur positionner la webcam pendant le streaming.

Étape 9: Vivez le HackLife

Nous espérons que vous avez apprécié le voyage de ce mois-ci dans l'électronique et la technologie informatique. Contactez-nous et partagez votre succès dans les commentaires ci-dessous ou sur le groupe Facebook HackerBoxes. Faites-nous savoir si vous avez des questions ou si vous avez besoin d'aide pour quoi que ce soit.

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