HackerBox 0050: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Përshëndetje për HackerBox Hackers në të gjithë botën! Për HackerBox 0050, ne po montojmë dhe programojmë bordin e procesorit të ngulitur HB50. HB50 mbështet eksperimentimin me mikrokontrolluesit ESP32, WiFi të integruar IoT, tingullin e zhurmës, LED RGB, ekranet LCD me ngjyra të plota, hyrjet e ekranit me prekje, Bluetooth dhe më shumë. HackerBox 0050 gjithashtu eksploron një zgjidhje të vogël të tastierës për çdo projekt të ngulitur, ndërfaqe I2C, buxhetim të energjisë dhe automata celulare.

Ky udhëzues përmban informacione për fillimin me HackerBox 0050, të cilat mund të blihen këtu derisa furnizimet të kenë mbaruar. Nëse dëshironi të merrni një HackerBox si kjo e drejtë në kutinë tuaj postare çdo muaj, ju lutemi regjistrohuni në HackerBoxes.com dhe bashkohuni me revolucionin!

HackerBoxes është shërbimi mujor i kutisë së abonimit për hakerët e pajisjeve dhe entuziastët e elektronikës dhe teknologjisë kompjuterike. Bashkohuni me ne për të jetuar HACK LIFE.

Hapi 1: Lista e përmbajtjes për HackerBox 0050

• Bordi ekskluziv i qarkut të shtypur HB50
• ESP-WROOM-32 Modul WiFi me dy bërthama
• Ekran QVGA Color TFT LCD 2.4 inç
• Ekran me prekje të integruar me Stylus
• Gjashtë LED WS2812B RGB
• Gjashtë butona të heshtur mbi sipërfaqen e malit
• Piezo Buzzer 12mm SMD
• AMS1117 Rregullator linear 3.3V SOT223
• Këndi i djathtë 40pin Kreu i shkëputjes
• Dy kondensatorë tantal 22uF 1206 SMD
• Dy Rezistorë 10K Ohm 0805 SMD
• Tastiera Mini CardKB
• Grove to Female DuPont Breakout Cable
• Moduli Serial CP2102 USB
• DuPont Jumpers Femër-Femër 10cm
• Hekusai Vala e Madhe PCB Decal
• Decal ekskluziv i HackerBox WireHead
• Monedhë ekskluzive e sfidës HackerBox 50

Disa gjëra të tjera që do të jenë të dobishme:

• Saldimi, saldimi dhe mjetet bazë të saldimit
• Kompjuter për drejtimin e mjeteve softuerike

Më e rëndësishmja, do t'ju duhet një ndjenjë aventure, shpirti haker, durimi dhe kurioziteti. Ndërtimi dhe eksperimentimi me elektronikë, edhe pse shumë shpërblyes, mund të jetë i ndërlikuar, sfidues dhe madje edhe zhgënjyes nganjëherë. Qëllimi është përparimi, jo përsosmëria. Kur këmbëngulni dhe shijoni aventurën, një kënaqësi e madhe mund të rrjedhë nga ky hobi. Merrni çdo hap ngadalë, mbani mend detajet dhe mos kini frikë të kërkoni ndihmë.

Ekziston një sasi e madhe informacioni për anëtarët aktualë dhe të ardhshëm në FAQ të HackerBoxes. Pothuajse të gjitha emailet e mbështetjes jo-teknike që marrim janë përgjigjur tashmë atje, kështu që ne me të vërtetë e vlerësojmë që keni marrë disa minuta për të lexuar FAQ.

Hapi 2: Bordi i Qarkut të Shtypur HB50

Për të përkujtuar Numrin HackerBox 0050, ne kemi rrotulluar një version të azhurnuar të tabelës më të njohur të qarkut HackerBox sipas kërkesës popullore. Kompleti i simbolit HackerBox 0020 Summer Camp u shit në DEF CON 25 në më pak se dy orë. Skedarët PCB që atëherë janë kërkuar shpesh. Bordi është ribotuar të paktën disa herë nga palët e treta. Dizajni ka frymëzuar një pjesë të vogël të simboleve të tjera dhe ka përfshirë projekte IoT për të cilat ne jemi të vetëdijshëm dhe shpresojmë edhe disa të tjera për të cilat ne nuk jemi në dijeni.

Përditësimet e gjetura në Kompletin e ri HB50 PCB përfshijnë shkëmbimin e ESP-32 DEVkitC me modulin më kompakt ESP-WROOM-32. Pesë butonat prekës me kapacitet janë zëvendësuar me butona mekanikë të prekshëm. Pesë LED -të RGB WS2812 që ishin në pako të bardha janë rritur në gjashtë dhe tani janë në pako të zeza. Zilja piezo është zëvendësuar me një version më kompakt të montimit në sipërfaqe. Furnizimi me energji elektrike është thjeshtuar. Ekrani me ngjyra TFT është rritur nga 2.2 inç në 2.4 inç. PCB është më kompakte dhe madje ka disa kunja IO të shpërthyer për kënaqësinë tuaj të hakimit. Që nga koha e HackerBox 20, ka shumë më tepër projekte, shembuj dhe kod në dispozicion për ESP32, kështu që le të bëhemi gati të zhurmojmë…

Karakteristikat:

• ESP32 Procesor me dy bërthama 160MHz
• Ekran 2.4 inç QVGA me ngjyra TFT LCD
• WiFi 802.11 b/g/n/d/e/i/k/r
• Bluetooth LE 5.0
• Pesë butona prekës (+ një për rivendosje)
• Gjashtë LED RGB WS2812
• Piezo Buzzer
• Rregullator linear 3.3V
• Titulli i Zgjerimit

Ashtu si me paraardhësin e tij, HB50 mund të vishet në një litar të shkurtër, të përdoret si dore, të montohet në një mur ose të vendoset pothuajse kudo në aplikacione të panumërta pa tel dhe me ngjyra.

Hapi 3: Ngrini Bordin HB50

Për të minimizuar, ose të paktën izoluar gabimet, ne sugjerojmë fillimin e montimit duke mbushur vetëm minimumin e përbërësve në PCB HB50 që kërkohen për të programuar ESP32. Kjo qasje minimale e zbatueshme përshkruhet në këto hapa:

1. Shikoni këtë video mbi bashkimin e moduleve të hedhura.
2. Ngjitni modulin ESP-WROOM-32 në PCB. Merrni kohën tuaj. Mos u shqetësoni për bllokun qendror të tokës nën modul. Mund të bashkohet vetëm me rimbushje dhe është vetëm për bashkim termik të shtuar.
3. Përdorni një multimetër për t'u siguruar që nuk ka shkurtësi midis 3V3 dhe GND. Nëse ka një të shkurtër, ajo duhet të identifikohet dhe hiqet para se të aplikoni energji në tabelë ose përbindëshi i tymit mund të dalë.
4. Lidhni dy rezistorët 10K pak mbi butonat EN dhe IO0.
5. Lidhni butonat EN dhe IO0. Katër butonat e tjerë mund të lihen jashtë tani për tani.
6. Thyej një shirit me kokë me 16 kunja. Futeni atë nga ana e CPU -së e PCB -së në mënyrë që kunjat të drejtohen në skajin më të afërt të PCB -së. Pastaj lidhni kokën në vend nga ana e butonit të PCB.
7. Verifikoni përsëri që nuk ka pantallona të shkurtra midis 3V3 dhe GND.
8. Përdorni katër tela kërcyes DuPont për të lidhur modulin CP2102 siç tregohet. Vini re se ne jemi duke përdorur përkohësisht burimin e energjisë 3V3 pasi rregullatori linear nuk është akoma i populluar në PCB.
9. Nëse kompjuteri juaj nuk e ka të instaluar tashmë Arduino IDE, merrni atë këtu.
10. Konfiguroni mbështetjen ESP32 brenda Arduino IDE duke përdorur këtë udhëzues.
11. Në IDE, vendosni mjetet> bordin në "ESP32 Wrover Module".
12. Lidheni modulin CP2102 në një port USB në kompjuter.
13. Në IDE, vendosni mjetet> portin në portën e duhur USB për CP2102.
14. Nëse një port i ri nuk shfaqet kur moduli CP2102 është futur, instaloni një drejtues USB të kërkuar nga Silicon Labs.
15. Merrni skicën button_demo.
16. Përpiloni dhe ngarkoni skicën.
17. Kur fillon ngarkimi, mbani të shtypur të dy butonat EN dhe IO0. EN është në thelb një buton rivendosjeje dhe IO0 është kunja lidhëse për të detyruar riprogramimin e blicit.
18. Sapo pikat dhe pikat të shfaqen në IDE, lëshoni butonin EN (lëshoni rivendosjen), por vazhdoni të mbani shtypur butonin IO0 derisa programimi i blicit të fillojë të jetë i sigurtë se kunja e rripit është e njohur gjatë nisjes.
19. Kur programimi të ketë mbaruar, godisni përsëri butonin EN për të rivendosur dhe për të filluar kodin e sapo ndezur.
20. Hapni Arduino IDE Serial Monitor dhe vendoseni në 115200 baud.
21. Shtypja e butonit IO0 duhet të gjenerojë një mesazh në monitorin serik.

Hapi 4: Butonat, Buzzers, dhe LEDs, OH MY

ME SHUME BUTONA

Pasi hapi fillestar i programimit të jetë i suksesshëm, fikni bordin HB50 dhe lidhni në katër butonat e mbetur. E njëjta skicë e butonit_demo tani duhet të raportojë të pesë butonat (IO0, A, B, C dhe D) në monitorin serik kur ato shtypen.

BUZZER

Fikeni bordin HB50 dhe lidhni zilen në jastëkët e tij. Orientoni pikën në zile që të jetë më afër "+" në tabelën HB50. Programoni skicën buzzer_demo dhe rivendosni bordin (EN) për ta lënë atë të funksionojë. Tingëllon mirë?

LEDs WS2812B RGB

Fikni bordin HB50 dhe lidhni gjashtë LED në pads e tyre. Orientoni këndin e shënuar me ngjyrë të bardhë të secilës LED që të korrespondojë me qoshen me skedë siç tregohet në ekranin e mëndafshit të PCB.

Nga mjetet Arduino IDE> Menaxhoni bibliotekat, instaloni bibliotekën FastLED.

Hapni skicën: Skedari> Shembuj> FastLED> ColorPalette.

Në kodin e skicës, ndryshoni LED_PIN në 13, NUM_LEDS në 6 dhe LED_TYPE në WS2812B.

Ngarko skicën dhe rivendosni (EN) tabelën për ta lënë atë të funksionojë. Shijoni dritat që vezullojnë të çdo ngjyre.

RREGULLUES LINEAR I FUQIS

Me LED -të në lojë (dhe veçanërisht pasi të jetë aktivizuar transmetuesi WiFi) HB50 po tërheq shumë rrymë nga furnizimi me 3V3. Le të përmirësojmë kapacitetin e fuqisë 3.3V duke bashkuar në vend Rregullatorin Linear AMS1117 (Paketa SOT 233). Plotësoni gjithashtu dy kondensatorët filtër 22uF pranë rregullatorit. Vini re se njëra anë e secilit ekran të mëndafshit të kondensatorit është drejtkëndëshe dhe ana tjetër nëse është tetëkëndore. Kondensatorët duhet të jenë të orientuar në mënyrë që shiriti i errët në paketë të rreshtohet në anën tetëkëndore të ekranit të mëndafshit. Rregullatori tani do të kthejë një pjesë të furnizimit me 5V në 3.3V dhe mund të sigurojë shumë më tepër rrymë sesa moduli CP2102 në vetvete. Për të furnizuar tani energjinë me HB50 përmes furnizimit me 5V, zhvendosni të dyja skajet e kërcyesit 3V3 DuPont në 5V. Kjo do të thotë, burimi 5V nga moduli CP2102 në një nga kunjat hyrëse 5V në kokën HB50. Vini re se kunja 5V në të vërtetë mund të furnizohet me çdo tension midis 3.5V dhe 5V.

Hapi 5: Ekrani LCD TFT me ngjyra ILI9341 QVGA

MSP2402 Display (faqja lcdwiki) është një modul autobusi SPI i bazuar në çipin ILI9341. Çipi drejton një ekran me ngjyra 2.4 inç që mbështet 65, 000 ngjyra dhe një rezolucion prej 320X240 piksele (QVGA).

Moduli gjithashtu përmban hyrje të ekranit me prekje dhe një vend të kartës SD.

PINS I/O PISRTESTUES P DR TEST

Nëse keni pasur probleme me lidhjen e kunjave ESP-WROOM-32 deri në këtë pikë, mund të jetë një ide e mirë të provoni paraprakisht kunjat I/O të modulit të ekranit para se të bashkoni modulin e ekranit në vend. Siç tregohet më poshtë dhe në diagramin skematik të PCB, IO ESP32 në lojë janë 19, 23, 18, 5, 22, 21 dhe 15. Vini re se këta janë numrat e IO dhe jo numrat pin. Kunjat mund të testohen duke shkruar një program të vogël që përcakton të gjitha ato IO si rezultate dhe më pas bën sythe duke lëvizur nëpër IO duke ndezur dhe fikur secilën me radhë me një ose dy vonesa midis tyre. Një LED i thjeshtë me një rezistencë të kufizuar të rrymës të bashkangjitur mund të përdoret si sondë për të siguruar që çdo kunj IO i hartuar në titujt e ekranit (shiko skemën) është duke u ndezur dhe fikur siç duhet dhe se asnjëra prej tyre nuk është e lidhur së bashku.

Pasi të verifikohen të gjitha kunjat, ekrani TFT mund të ngjitet në vend duke përdorur si titujt e gjatë ashtu edhe të shkurtër.

INSTALIMI DHE Konfigurimi i bibliotekës TFT

Nga Arduino IDE: mjetet> Menaxhoni bibliotekat, instaloni Bibliotekën TFT_eSPI

Shkoni te dosja e Bibliotekave Arduino. Hapni dosjen TFT_eSPI dhe modifikoni skedarin User_Setup.h për të konfiguruar çipin e drejtuesit të modulit, rezolucionin e pikselit dhe kunjat e IO. Bëni këtë duke u siguruar që përkufizimet të jenë (të) komentuara siç tregohet më poshtë dhe të vendosen në vlerat siç tregohet. Ju mund të verifikoni që këto korrespondojnë me lidhjet në skemën e PCB.

// Seksioni 1.

#define ILI9341_DRIVER #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 320 // Seksioni 2. // Për ESP32 Dev board #define TFT_MISO 19 #define TFT_MOSI 23 #define TFT_SCLK 18 #define TFT_Fine_TFT_ TFT_RST -1 // # #përcakto TFT_BL 32 #përcakto TOUCH_CS 15

Hapni dhe ngarkoni skicën:

Skedar> Shembuj> TFT_eSPI> 320 x 240> Automatet celulare

Ky skicë është një demonstrim i lezetshëm vizual i lojës së jetës së Conway.

Një avion rrëshqitës haker mund të evoluojë në ekzistencë… mbajeni syrin!

SHISH LOGO HACKERBOX N ON LCD TFT

Provoni skicën BitHeadDemo.

Hapi 6: Hyrja e përdoruesit të ekranit me prekje

Skica e mëposhtme mund të përdoret për të konfiguruar dhe testuar funksionalitetin e ekranit me prekje:

Skedar> Shembuj> TFT_eSPI> 320 x 240> Tastiera_240x320

Butoni "dërgoni" transmeton numrin e futur në monitorin serik në 9600 baud.

Hapi 7: Tastiera CardKB I2C

Ky tabelë e vogël zbaton një tastierë QWERTY me funksion të plotë, e cila mund të përdoret me pothuajse çdo projekt të mikrokontrolluesit tuaj. Tastiera komunikon duke përdorur një port GROVE A (ndërfaqe I2C) në Adresën 0x5F. Kombinimet e butonave (Sym+Key, Shift+Key, Fn+Key) mbështeten për të nxjerrë vlera kyçe të pasura.

Filloni me shembullin e thjeshtë të skicës CardKB_Serial, e cila komunikon me tastierën mbi GROVE I2C dhe i bën jehonë shtypjeve të tastit në Serial Monitor. Skica mund të ekzekutohet në ESP32 (siç është HB50), Arduino UNO, Arduino Nano ose ndonjë platformë që mbështet I2C.

Vini re se ka dy thirrje të ndryshme Wire.filloni për ESP32 dhe për UNO/Nano. Mos komentoni njërën nga ato rreshtat për hostin që po përdorni. Lidhni telat e verdhë dhe të bardhë të thyerjes GROVE me kunjat e specifikuar në atë linjë të kodit. Lidhni telin e kuq të thyer të GROVE në 5V dhe tela Black GROVE në GND.

Faqja e Dokumentacionit të Prodhuesit. Vini re se edhe pse mikrokontrolluesi në bord CardKB vjen i para-programuar, burimi i firmware-it është i disponueshëm nëse dëshironi të hakoni tastierën.

Hapi 8:

Shpresojmë që po shijoni aventurën e këtij muaji HackerBox në elektronikë dhe teknologji kompjuterike. Ndihmoni dhe ndani suksesin tuaj në komentet më poshtë ose në grupin e Facebook HackerBoxes. Gjithashtu, mbani mend se mund t'i dërgoni email [email protected] në çdo kohë nëse keni ndonjë pyetje ose keni nevojë për ndihmë.

Ç'pritet më tej? Bashkohuni me revolucionin. Jeto HackLife. Merrni një kuti të ftohtë të pajisjeve që mund të hackohen, të dorëzuara menjëherë në kutinë tuaj postare çdo muaj. Shfletoni në HackerBoxes.com dhe regjistrohuni për abonimin tuaj mujor në HackerBox.