HackerBox 0053: Chromalux: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Saludos a HackerBox Hackers de todo el mundo! HackerBox 0053 explora el color y la luz. Configure la placa del microcontrolador Arduino UNO y las herramientas IDE. Conecte un Arduino Shield LCD a todo color de 3,5 pulgadas con entradas de pantalla táctil y explore el código de demostración de pintura táctil. Conecte un sensor de color I2C para identificar los componentes de frecuencia de la luz reflejada, muestre colores en LED direccionables, suelde un protector de prototipos Arduino y explore una variedad de componentes de entrada / salida utilizando un protector de experimentación Arduino multifunción. Perfeccione sus habilidades de soldadura de montaje en superficie con una PCB LED Chaser. Eche un vistazo a la introducción a la tecnología de redes neuronales artificiales y el aprendizaje profundo.

Esta guía contiene información para comenzar con HackerBox 0053, que se puede comprar aquí hasta agotar existencias. Si desea recibir un HackerBox como este en su buzón cada mes, suscríbase en HackerBoxes.com y únase a la revolución.

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Paso 1: Lista de contenido para HackerBox 0053

• Pantalla TFT Shield de 3,5 pulgadas 480x320
• Arduino UNO Mega382P con MicroUSB
• Módulo de sensor de color GY-33 TCS34725
• Escudo de Experimento Multifunción para Arduino UNO
• OLED 0,96 pulgadas I2C 128x64
• Cinco LED RGB direccionables redondos de 8 mm
• Blindaje de PCB prototipo Arduino con pines
• Kit de soldadura de montaje en superficie LED Chaser
• Pegatina Hombre en el medio hacker
• Pegatina Manifiesto hacker

Algunas otras cosas que serán útiles:

• Soldador, soldadura y herramientas de soldadura básicas
• Computadora para ejecutar herramientas de software

Lo más importante es que necesitará sentido de la aventura, espíritu hacker, paciencia y curiosidad. Construir y experimentar con la electrónica, aunque es muy gratificante, puede ser complicado, desafiante e incluso frustrante en ocasiones. El objetivo es el progreso, no la perfección. Cuando persiste y disfruta de la aventura, se puede derivar una gran satisfacción de este pasatiempo. Dé cada paso lentamente, preste atención a los detalles y no tema pedir ayuda.

Hay una gran cantidad de información para miembros actuales y potenciales en las preguntas frecuentes de HackerBoxes. Casi todos los correos electrónicos de soporte no técnico que recibimos ya están respondidos allí, por lo que realmente agradecemos que se tome unos minutos para leer las preguntas frecuentes.

Paso 2: Arduino UNO

Este Arduino UNO R3 está diseñado pensando en la facilidad de uso. El puerto de interfaz MicroUSB es compatible con los mismos cables MicroUSB que se utilizan con muchos teléfonos móviles y tabletas.

Especificación:

• Microcontrolador: ATmega328P (hoja de datos)
• Puente serie USB: CH340G (controladores)
• Voltaje de funcionamiento: 5 V
• Voltaje de entrada (recomendado): 7-12 V
• Voltaje de entrada (límites): 6-20 V
• Pines de E / S digitales: 14 (de los cuales 6 proporcionan salida PWM)
• Pines de entrada analógica: 6
• Corriente CC por pin de E / S: 40 mA
• Corriente CC para pin de 3.3V: 50 mA
• Memoria flash: 32 KB de los cuales 0.5 KB son usados por el gestor de arranque
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocidad de reloj: 16 MHz

Las placas Arduino UNO cuentan con un chip de puente USB / serie integrado. En esta variante en particular, el chip puente es el CH340G. Para los chips USB / serie CH340, hay controladores disponibles para muchos sistemas operativos (UNIX, Mac OS X o Windows). Estos se pueden encontrar a través del enlace de arriba.

Cuando conecte por primera vez el Arduino UNO a un puerto USB de su computadora, se encenderá una luz roja de encendido (LED). Casi inmediatamente después, un LED de usuario rojo generalmente comenzará a parpadear rápidamente. Esto sucede porque el procesador está precargado con el programa BLINK, que discutiremos más adelante.

Si aún no tiene el IDE de Arduino instalado, puede descargarlo de Arduino.cc y si desea información introductoria adicional para trabajar en el ecosistema de Arduino, le sugerimos que consulte la guía en línea del Taller de inicio de HackerBox.

Conecte el UNO a su computadora usando un cable MicroUSB. Inicie el software Arduino IDE.

En el menú IDE, seleccione "Arduino UNO" en herramientas> tablero. Además, seleccione el puerto USB apropiado en el IDE en herramientas> puerto (probablemente un nombre con "wchusb" en él).

Finalmente, cargue un fragmento de código de ejemplo:

Archivo-> Ejemplos-> Conceptos básicos-> Parpadeo

Este es en realidad el código que se precargó en el UNO y debería estar ejecutándose ahora mismo para hacer parpadear el LED de usuario rojo. Programe el código BLINK en UNO haciendo clic en el botón SUBIR (el icono de flecha) justo encima del código mostrado. Mire a continuación el código para ver la información de estado: "compilando" y luego "cargando". Finalmente, el IDE debería indicar "Carga completa" y su LED debería empezar a parpadear de nuevo, posiblemente a una velocidad ligeramente diferente.

Una vez que pueda descargar el código BLINK original y verificar el cambio en la velocidad del LED. Eche un vistazo de cerca al código. Puede ver que el programa enciende el LED, espera 1000 milisegundos (un segundo), apaga el LED, espera otro segundo y luego lo hace todo de nuevo, para siempre. Modifique el código cambiando las dos declaraciones "delay (1000)" por "delay (100)". Esta modificación hará que el LED parpadee diez veces más rápido, ¿verdad?

Cargue el código modificado en UNO y su LED debería parpadear más rápido. Si es así, ¡enhorabuena! Acaba de piratear su primer código incrustado. Una vez que su versión de parpadeo rápido esté cargada y ejecutándose, ¿por qué no ver si puede cambiar el código nuevamente para que el LED parpadee rápidamente dos veces y luego espere un par de segundos antes de repetir? ¡Darle una oportunidad! ¿Qué tal algunos otros patrones? Una vez que haya logrado visualizar un resultado deseado, codificarlo y observar que funciona según lo planeado, habrá dado un paso enorme para convertirse en un programador integrado y un pirata informático.

Paso 3: Pantalla táctil TFT LCD a todo color de 480x320

El protector de pantalla táctil cuenta con una pantalla TFT de 3,5 pulgadas con una resolución de 480x320 a colores intensos de 16 bits (65K).

El escudo se conecta directamente al Arduino UNO como se muestra. Para una alineación fácil, simplemente alinee el pin de 3.3V del escudo con el pin de 3.3V del Arduino UNO.

Se pueden encontrar varios detalles sobre el escudo en la página lcdwiki.

Desde el IDE de Arduino, instale la biblioteca MCUFRIEND_kvb usando el Administrador de bibliotecas.

Abrir archivo> Ejemplos> MCUFRIEND_kvb> GLUE_Demo_480x320

Sube y disfruta de la demostración de gráficos.

El boceto Touch_Paint.ino incluido aquí utiliza la misma biblioteca para una demostración del programa de pintura de colores brillantes.

Comparte las aplicaciones coloridas que preparas para este TFT Display Shield.

Paso 4: Módulo de sensor de color

El módulo de sensor de color GY-33 se basa en el sensor de color TCS34725. El módulo de sensor de color GY-33 funciona con un suministro de 3-5 V y comunica las mediciones a través de I2C. El dispositivo TCS3472 proporciona un retorno digital de valores de detección de luz roja, verde, azul (RGB) y clara. Un filtro de bloqueo de infrarrojos, integrado en el chip y localizado en los fotodiodos de detección de color, minimiza el componente espectral de infrarrojos de la luz entrante y permite que las mediciones de color se realicen con precisión.

El boceto GY33.ino puede leer el sensor a través de I2C, enviar los valores RGB detectados como texto al monitor en serie y también mostrar el color detectado en un LED RGB WS2812B. Se requiere la biblioteca FastLED.

AÑADIR UNA PANTALLA OLED: El boceto GY33_OLED.ino muestra cómo mostrar también los valores RGB en un OLED I2C de 128x64. Simplemente conecte el OLED al bus I2C (pines UNO A4 / A5) en paralelo junto con el GY33. Ambos dispositivos se pueden conectar en paralelo ya que se encuentran en diferentes direcciones I2C. También conecte 5V y GND al OLED.

MÚLTIPLES LED: El pin de LED no utilizado en el diagrama es "Salida de datos" si desea conectar en cadena dos o más de los LED direccionables juntos, simplemente conecte Data_Out del LED N a Data_In del LED N + 1.

PROTOTO DEL PROTECTOR DE PCB: El módulo GY-33, la pantalla OLED y uno o más LED RGB se pueden soldar al escudo de prototipos para construir un escudo de instrumentos de detección de color que se conecta y desconecta fácilmente del Arduino UNO.

Paso 5: Escudo de experimentación Arduino multifunción

El escudo de experimentación Arduino multifunción se puede conectar al Arduino UNO para experimentar con una variedad de componentes que incluyen: indicador LED rojo, indicador LED azul, dos botones de entrada de usuario, botón de reinicio, sensor de temperatura y humedad DHT11, potenciómetro de entrada analógica, zumbador piezoeléctrico, LED RGB, fotocélula para detectar el brillo de la luz, sensor de temperatura LM35D y receptor de infrarrojos.

Los pines de Arduino para cada componente se muestran en la serigrafía del escudo. Además, los detalles y el código de demostración se pueden encontrar aquí.

Paso 6: Práctica de soldadura de montaje en superficie: LED Chaser

¿Tuviste suerte construyendo el LED Chaser de forma libre de HackerBox 0052?

De cualquier manera, es hora de otra sesión de práctica de soldadura SMT. Este es el mismo circuito LED Chaser de HackerBox 0052 pero construido usando componentes SMT en una PCB en lugar de usar componentes de forma libre / deadbug.

Primero, una charla de motivación de Dave Jones en su EEVblog sobre Soldadura de componentes de montaje en superficie.

Paso 7: ¿Qué es una red neuronal?

Una red neuronal (wikipedia) es una red o circuito de neuronas, o en un sentido moderno, una red neuronal artificial, compuesta de neuronas o nodos artificiales. Por lo tanto, una red neuronal es una red neuronal biológica, formada por neuronas biológicas reales, o una red neuronal artificial, para resolver problemas de inteligencia artificial (IA).