HackerBox 0028: JamBox: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

JamBox: este mes, los hackers de HackerBox están explorando la generación de sonido y la interfaz en la plataforma IOT de JamBox Audio. Este Instructable contiene información para trabajar con HackerBox # 0028, que puede recoger aquí hasta agotar existencias. Además, si desea recibir un HackerBox como este en su buzón cada mes, suscríbase en HackerBoxes.com y únase a la revolución.

Temas y objetivos de aprendizaje para HackerBox 0028:

• Configurar el sistema en chip ESP32
• Programe el ESP32 desde el IDE de Arduino
• Ensamblar la plataforma IOT de JamBox Audio
• Control de E / S para botones, perillas y cuadrículas de LED
• Construya interfaces de usuario a partir de hardware de E / S
• Flujos de audio de comunicación a través de I2S
• Transmita muestras de audio a módulos DAC

HackerBoxes es el servicio de caja de suscripción mensual para electrónica de bricolaje y tecnología informática. Somos aficionados, creadores y experimentadores. Somos los soñadores de sueños. ¡HACKE EL PLANETA!

Paso 1: HackerBox 0028: Contenido de la caja

• Tarjeta de referencia coleccionable HackerBoxes # 0028
• Placa de circuito impreso exclusiva JamBox
• ESP32 DevKitC
• Módulo de digital a analógico CJMCU PCM5102 I2S
• Cuatro módulos de matriz LED MAX7219 8x8
• Cinco potenciómetros RV09 de 10K ohmios
• Cinco perillas de potenciómetro
• Ocho botones táctiles momentáneos
• Cuatro pies de goma adhesiva
• Cable de conexión de audio de 3,5 mm
• Cable microUSB
• Auriculares con estuche
• Calcomanía de calavera exclusiva de HackerBoxes
• Hoja de calcomanías de Octocat Fan Art

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 de bricolaje y curiosidad por los piratas informáticos. La electrónica incondicional de bricolaje no es una actividad trivial, y no la estamos diluyendo para usted. El objetivo es el progreso, no la perfección. Cuando persiste y disfruta de la aventura, se puede obtener una gran satisfacción al aprender nuevas tecnologías y, con suerte, hacer que algunos proyectos funcionen. Le sugerimos que dé cada paso lentamente, prestando atención a los detalles y no tenga miedo de pedir ayuda.

Tenga en cuenta que hay una gran cantidad de información para miembros actuales y potenciales en las preguntas frecuentes de HackerBox.

Paso 2: Placa de circuito impreso exclusiva JamBox

El JamBox PCB admite un módulo de microprocesador ESP32, cuatro módulos de matriz LED MAX7219 8x8, cinco potenciómetros de 10K para entrada analógica y ocho botones táctiles momentáneos para entrada digital. La salida de audio se proporciona mediante un bloque convertidor digital a analógico (DAC) interno ESP32 o, opcionalmente, se conecta a un módulo DAC I2S CJMCU PCM5102 I2S externo. La PCB tiene orificios de montaje, o se pueden aplicar pies de goma adhesiva.

NOTAS IMPORTANTES DE MONTAJE:

• Para usar el DAC incorporado ESP32 para salida de audio, no suelde el módulo PCM5102 en su lugar. Simplemente use los pines IO25 y GND para controlar los auriculares o un altavoz amplificado.
• Los cuatro módulos de matriz de LED de 8x8 están orientados con las líneas de entrada en la parte superior y las líneas de salida en la parte inferior.
• Los "pines" de tensión mecánica en los cinco potenciómetros son un poquito demasiado anchos para los agujeros en la huella estándar del RV09. Una solución fácil es usar unos alicates pequeños para doblar los "alfileres" de tensión planos en forma de taco o taquito. Entonces deberían deslizarse directamente. [VIDEO]
• La cuadrícula de creación de prototipos de 15x5 se puede utilizar para una interfaz de E / S adicional. MIDI alguien?

Paso 3: ESP32 y Arduino IDE

El ESP32 es una computadora de un solo chip. Está altamente integrado con Wi-Fi de 2.4 GHz y Bluetooth. El ESP32 integra el interruptor de antena, el balun de RF, el amplificador de potencia, el amplificador de recepción de bajo ruido, los filtros y los módulos de administración de energía. Como tal, toda la solución ocupa un área mínima de la placa de circuito impreso (PCB).

El ESP32DevKitC es una pequeña placa de desarrollo basada en ESP32 producida por Espressif. La mayoría de los pines de E / S se extienden hasta los encabezados de los pines en ambos lados para facilitar la interconexión. Un chip de interfaz USB y un regulador de voltaje están integrados en el módulo. El ESP32 es compatible con el ecosistema Arduino y el IDE, que es una forma muy rápida y fácil de trabajar con el ESP32.

El repositorio de github de Arduino ESP32 incluye instrucciones de instalación para LInux, OSX y Windows. Haga clic en ese enlace y siga las instrucciones que correspondan con el sistema operativo de su computadora.

Recursos adicionales: ESP32 DatasheetESP32DevKitC SchematicESP32 Technical Reference ManualESP32 Arduino Instructable

Paso 4: Demostración de JamBox I / O

El código de demostración adjunto (IOdemo.ino) es útil para demostrar el funcionamiento básico de las salidas LED de 8x8 y las entradas de usuario de los ocho botones pulsadores y los cinco potenciómetros analógicos. Estos elementos de hardware de E / S son la base de nuestro sistema de interfaz de usuario.

Biblioteca Arduino para los módulos LED 8x8.

Paso 5: DAC interno ESP32 para audio

Un convertidor de digital a analógico (DAC o D a A) es un sistema que convierte una señal digital en una señal analógica. Los DAC se utilizan comúnmente en reproductores de música para convertir flujos de datos digitales en señales de audio analógicas. Los DAC de audio generalmente son de baja frecuencia y alta resolución. [Wikipedia]

El ESP32 tiene dos DAC internos de 8 bits. Estos DAC pueden convertir cualquier valor de 8 bits en una salida de voltaje analógica. Los valores de entrada de 0-255 de 8 bits se asignan aproximadamente al rango de voltaje de 0V a 3.3V en el ESP32. Una muestra de audio digitalizada se puede reproducir a través del DAC.