HackerBox 0036 : JumboTron : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Ce mois-ci, les hackers de HackerBox explorent les écrans matriciels à LED géants, les ordinateurs à puce unique ESP32 et les commandes de jeu par joystick. Ce Instructable contient des informations pour démarrer avec HackerBox #0036, qui peut être acheté ici jusqu'à épuisement des stocks. De plus, si vous souhaitez recevoir une HackerBox comme celle-ci directement dans votre boîte aux lettres chaque mois, veuillez vous inscrire sur HackerBoxes.com et rejoindre la révolution !

Sujets et objectifs d'apprentissage pour HackerBox 0036:

• Configurer l'IDE Arduino pour programmer l'ESP32
• Joystick d'interface et entrées de commande à bouton-poussoir
• Câbler les données et l'alimentation aux panneaux LED JumboTron
• Programmez diverses applications en tirant parti des affichages matriciels

HackerBoxes est le service de box d'abonnement mensuel pour l'électronique de bricolage et la technologie informatique. Nous sommes des amateurs, des fabricants et des expérimentateurs. Nous sommes les rêveurs de rêves. HACK LA PLANÈTE !

Étape 1: HackerBox 0036: Contenu de la boîte

• Matrice LED RVB P3 avec 64x32 pixels
• Carte de développement ESP32
• Carte contrôleur de jeu avec joystick
• Faisceau d'alimentation pour matrice LED
• DuPont Jumpers Femme-Femme 20cm
• Planeur exclusif HackerBoxes Koozie
• Sticker exclusif fan art rétro Atari

Quelques autres choses qui seront utiles:

• Alimentation 5V CC (2-4 ampères)
• 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. Nous aimons tous apprendre de nouvelles technologies et, espérons-le, construire des projets sympas. 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.

Le planeur est un motif qui se déplace à tous les niveaux dans Game of Life de Conway. Il a été vaguement adopté comme emblème pour représenter la culture des hackers depuis que l'automate cellulaire Game of Life fait appel aux hackers et que le concept du planeur est né presque en même temps qu'Internet et Unix. Pouvez-vous programmer le jeu de la vie de Conway sur la matrice LED 64x32 ?

Étape 2: ESP32 et IDE Arduino

L'ESP32 est un ordinateur monopuce. Il est hautement intégré avec Wi-Fi 2,4 GHz et Bluetooth. L'ESP32 intègre le commutateur d'antenne, le balun RF, l'amplificateur de puissance, l'amplificateur de réception à faible bruit, les filtres et les modules de gestion de l'alimentation. En tant que telle, l'ensemble de la solution occupe une surface minimale de carte de circuit imprimé (PCB).

Il existe plusieurs types de cartes de développement ESP32. Celui utilisé ici est une variante du "DOIT ESP32 DevKit". La plupart des broches d'E/S sont dirigées vers les en-têtes de broches des deux côtés pour un interfaçage facile. Une puce d'interface USB et un régulateur de tension sont intégrés au module. L'ESP32 est pris en charge dans l'écosystème Arduino et l'IDE, ce qui est un moyen très rapide et facile de travailler avec l'ESP32.

Le référentiel github Arduino ESP32 comprend des instructions d'installation pour Linux, OSX et Windows. Cliquez sur ce lien et suivez les instructions qui correspondent au système d'exploitation de votre ordinateur.

PROGRAMMATION DE LA CARTE DE DEVELOPPEMENT

Pour tester que l'IDE est correctement configuré avant de continuer, chargez l'exemple BLINK pour faire clignoter la LED intégrée. Modifiez les valeurs de retard pour essayer différentes fréquences de clignotement et assurez-vous que le code se recharge efficacement sur la carte ESP32.

Lors de la programmation de l'ESP32, maintenez enfoncé le bouton « BOOT » de la carte de développement ESP32 avant d'appuyer sur le bouton de téléchargement de l'IDE Arduino. Une fois que le message « Connecting _ _ _ … » apparaît sur l'IDE Arduino, vous pouvez relâcher le bouton « BOOT » et la programmation devrait commencer.

Étape 3: Carte contrôleur de jeu avec joystick

Ce contrôleur de jeu "breakout board" comprend un joystick analogique et quatre boutons. Sa taille et sa forme sont bien adaptées à une utilisation manuelle.

Le contrôle de position analogique est basé sur deux potentiomètres (un pour x et un pour y) qui sont câblés dans la configuration standard "diviseur de tension". Par conséquent, OUTX et OUTY doivent être lus comme des valeurs analogiques et mis à l'échelle de manière appropriée, comme indiqué dans le code de démonstration. OUTZ et les quatre boutons sont de simples interrupteurs numériques marche/arrêt qui flottent normalement ouverts et court à GND lorsqu'ils sont activés.

La carte peut être câblée à l'ESP32 à l'aide de cavaliers DuPont sur les broches suivantes:

Contrôleur de jeu ESP32

GND GND 3V3 VCC 35 OUTX 34 OUTY 26 OUTZ 27 TOUCHE1 32 TOUCHE2 33 TOUCHE3 25 TOUCHE4

Il n'y a rien de spécial à propos de ces affectations de broches, mais ce sont celles utilisées dans le code de démonstration. Étant donné que certaines broches IO de l'ESP32 ne sont sorties que, vous voudrez peut-être rester simple et utiliser simplement ces mêmes valeurs.

Étape 4: Panneau P3 Matrix LED RVB 64x32

Avec 2048 LED RVB couleur, cette matrice est comme votre propre écran jumbotron "mini" personnel. Ces panneaux sont en fait du même type que ceux utilisés dans les écrans LED géants, comme vous pouvez probablement le constater à partir du faisceau d'alimentation de force industrielle. Les LED sont positionnées sur une grille au pas de 3 mm (d'où la désignation P3). Ils sont entraînés avec un taux de balayage de 1:16.

Nous utiliserons la bibliothèque PxMatrix pour l'IDE Arduino. Allez-y et installez cette bibliothèque maintenant. Il y a aussi une tonne de détails sur la théorie du fonctionnement sur ce lien si vous êtes intéressé à vérifier cela.

Il y a trois connecteurs à l'arrière du panneau matriciel LED. Ceux-ci incluent deux en-têtes doubles à 16 broches (étiquetés IN et OUT) et également un petit en-tête d'alimentation. Il existe trois ensembles de fils différents à connecter à ceux-ci, comme décrit ci-dessous.

Cavaliers FINE de DATA IN à DATA OUT

ENTRÉE

R2 R1 G1 R2 G2 G1 B1 G2 B2 B1

NEUF cavaliers de l'ESP32 à DATA IN

ESP IN

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

Faisceau de puissance

Le faisceau d'alimentation fourni doit être connecté à une alimentation 5VDC. Si vous prévoyez d'éclairer toutes les LED à pleine luminosité, le panneau tirera jusqu'à environ 4A. Si vous avez une "approvisionnement de banc" décent, cela devrait être appliqué pour fournir 4A. Pour un fonctionnement moyen typique, 2A peut suffire. Par exemple, nous avons testé une banque d'alimentation USB 2.5A (batterie), qui a bien fonctionné. Nous avons soudé un connecteur USB à la place des cosses à vis sur le faisceau d'alimentation lui permettant d'être branché sur la banque d'alimentation USB.

Il y a deux en-têtes à quatre broches sur le faisceau d'alimentation. Ils sont destinés à alimenter deux panneaux. L'un des en-têtes peut être retiré si vous souhaitez ranger les choses, assurez-vous simplement d'enrouler les extrémités des fils coupés (avec du ruban adhésif ou un tube) pour éviter de court-circuiter l'alimentation.

Alimentation commune au panneau LED et à l'ESP32

Coupez une extrémité d'un cavalier DuPont. Dénudez et étamez le fil pour le connecter à une ligne rouge du faisceau. Une option simple consiste à utiliser l'une des lignes où nous avons retiré le connecteur d'alimentation supplémentaire à quatre broches. Encore une fois, assurez-vous d'enrouler les épissures d'alimentation pour éviter de court-circuiter les choses. Une fois l'ESP32 programmé et le câble USB retiré, la prise femelle DuPont à l'autre extrémité du fil épissé peut être placée sur la broche VIN (pas la broche 3V3) de la carte ESP32. Cela alimentera la carte ESP32 et la matrice LED à partir de la même alimentation 5V, créant ainsi une configuration compacte et portable pour fonctionner sur batterie.

Étape 5: Matrix Demo Prog

Programmez le croquis jumbotrondemo.ino ci-joint dans l'ESP32.

Assurez-vous que la bibliothèque PxMatrix est installée.

Les quatre modes du programme de démonstration sont sélectionnés à l'aide de K1 - K4. Le code doit être assez explicite pour s'étendre à vos propres projets.

Étape 6: 1 2 3 GO

Qu'allez-vous faire avec votre écran couleur 64x32 et votre contrôleur de jeu ? Commencez à réfléchir en vous inspirant d'autres exemples de projets…

• Projet d'horloge numérique Morphing
• Ressources d'affichage matriciel Adafruit
• Instructable avec des projets de matrice LED
• Ajouter le contrôle Android BLE
• Que diriez-vous d'une belle partie de Tetris ?
• Jeux CHIP-8 (à l'origine pour les écrans 64x32)
• Bibliothèque à utiliser avec l'IDF ESP32 (pas Arduino)
• Dix grands jeux électroniques DIY de WIRED

Veuillez envoyer un lien vers votre projet afin que nous puissions le partager avec les autres ci-dessous:

• Jouet physique de JeffG
• Jeu de serpent de Collene
• Go Fast Turn Left Game de ppervink
• Ticker de crypto-monnaie d'ananseMugen
• Horloge de compte à rebours de Noël de rznazn

Étape 7: HACKER LA PLANÈTE

Si vous avez apprécié cet Instructable et que vous souhaitez avoir une glacière de projets électroniques et informatiques piratables dans votre boîte aux lettres chaque mois, veuillez rejoindre la révolution en surfant sur HackerBoxes.com et abonnez-vous pour recevoir notre boîte surprise mensuelle.

Contactez-nous et partagez votre succès dans les commentaires ci-dessous ou sur la page Facebook HackerBoxes. Faites-nous savoir si vous avez des questions ou si vous avez besoin d'aide pour quoi que ce soit. Merci de faire partie de HackerBoxes !