HackerBox 0030: Lightforms: 11 Steps

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτό το μήνα, οι HackerBox Hackers κατασκευάζουν έξυπνες, τρισδιάστατες, φωτισμένες δομές. Αυτό το εγχειρίδιο περιέχει πληροφορίες για την εργασία με το HackerBox #0030, τις οποίες μπορείτε να παραλάβετε εδώ μέχρι εξαντλήσεως των αποθεμάτων. Επίσης, εάν θα θέλατε να λαμβάνετε ένα HackerBox όπως αυτό απευθείας στο γραμματοκιβώτιό σας κάθε μήνα, εγγραφείτε στο HackerBoxes.com και λάβετε μέρος στην επανάσταση!

Θέματα και μαθησιακοί στόχοι για το HackerBox 0030:

• Διαμορφώστε το ESP8266 NodeMCU για χρήση με το Arduino IDE
• Συναρμολογήστε δομές από έγχρωμες λωρίδες RGB LED
• Ελέγξτε τις λωρίδες LED RGB χρησιμοποιώντας το ESP8266 NodeMCU
• Επεκτείνετε τις λειτουργίες του NodeMCU μέσω ασύρματων δικτύων Wi-Fi
• Κατασκευάστε έναν κύβο LED 8x8x8
• Πειραματιστείτε με τον επαναπρογραμματισμό ενός μικροελεγκτή με βάση 8051

Το HackerBoxes είναι η μηνιαία υπηρεσία συνδρομής για ηλεκτρονικά είδη DIY και τεχνολογία υπολογιστών. Είμαστε χομπίστες, κατασκευαστές και πειραματιστές. Είμαστε οι ονειροπόλοι των ονείρων. ΧΑΚ ΣΤΟΝ ΠΛΑΝΗΤΗ!

Βήμα 1: HackerBox 0030: Περιεχόμενα κουτιού

• HackerBoxes #0030 Συλλεκτική κάρτα αναφοράς
• Μονάδα NodeMCU V3 με ESP8266 και φλας 32Μ
• Καρούλι 60 LEDs WS2812B RGB 2 μέτρων
• Σετ LED 8x8x8 με MCU 8051 και 512 LED
• Σειριακή μονάδα USB με CH340G και Jumper Wires
• Stranded Hookup Wire 3 μέτρα, 22 μετρητή
• Αποκλειστικό αυτοκόλλητο HackerBoxes
• Αποκλειστικό αυτοκόλλητο LED με σκοτεινή πλευρά

Κάποια άλλα πράγματα που θα σας βοηθήσουν:

• Συγκολλητικό σίδερο, συγκόλληση και βασικά εργαλεία συγκόλλησης
• Υπολογιστής για τη λειτουργία εργαλείων λογισμικού
• Χαρτόνι ή ξύλο για jig συναρμολόγησης LED

Το πιο σημαντικό, θα χρειαστείτε μια αίσθηση περιπέτειας, DIY πνεύμα και χάκερ περιέργεια. Τα Hardcore DIY ηλεκτρονικά δεν είναι μια ασήμαντη επιδίωξη και τα HackerBoxes δεν ξεθωριάζουν. Ο στόχος είναι η πρόοδος και όχι η τελειότητα. Όταν επιμένετε και απολαμβάνετε την περιπέτεια, μπορεί να προκύψει μεγάλη ικανοποίηση από την εκμάθηση νέας τεχνολογίας και ελπίζουμε ότι κάποια έργα θα λειτουργήσουν. Προτείνουμε να κάνετε κάθε βήμα αργά, προσέχοντας τις λεπτομέρειες και μην φοβάστε να ζητήσετε βοήθεια.

Ότι υπάρχουν πολλές πληροφορίες για τα τρέχοντα και μελλοντικά μέλη στις Συνήθεις Ερωτήσεις του HackerBox.

Βήμα 2: NodeMCU και Arduino IDE

Το NodeMCU είναι μια πλατφόρμα IoT ανοιχτού κώδικα. Περιλαμβάνει υλικολογισμικό που λειτουργεί με το ESP8266 Wi-Fi SoC της Espressif Systems.

Για να ξεκινήσετε, βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει το Arduino IDE (www.arduino.cc).

Στη συνέχεια, θα χρειαστείτε προγράμματα οδήγησης για το κατάλληλο τσιπ Serial-USB στη μονάδα NodeMCU που χρησιμοποιείτε. Προς το παρόν πολλές μονάδες NodeMCU περιλαμβάνουν το τσιπ CH340 Serial-USB. Ο κατασκευαστής των τσιπ CH340 (WCH.cn) διαθέτει διαθέσιμα προγράμματα οδήγησης για όλα τα δημοφιλή λειτουργικά συστήματα. Δείτε τη σελίδα μετάφρασης Google για τον ιστότοπό τους. Ορισμένα από αυτά τα προγράμματα οδήγησης αντικατοπτρίζονται επίσης στον ιστότοπο WeMos.

Τέλος, ακολουθήστε τις οδηγίες εδώ για την εγκατάσταση υποστήριξης πλακέτας ESP8266 στο Arduino IDE.

Κατά τη διαμόρφωση του IDE, επιλέξτε "Ενότητα ESP-12E" ως πίνακα. Επιλέξτε την κατάλληλη θύρα που εμφανίζεται όταν συνδέετε το NodeMCU στον υπολογιστή σας.

Ως συνήθως, ξεκινήστε με το παράδειγμα Blink για να δοκιμάσετε τη σύνταξη και τη μεταφόρτωση στο NodeMCU. Υπάρχει ένα μπλε LED στον πίνακα στην καρφίτσα που ορίζεται ως "LED_BUILTIN", οπότε το σκίτσο του παραδείγματος θα πρέπει να λειτουργεί χωρίς τροποποίηση. Αλλάξτε τον αριθμό των χιλιοστών του δευτερολέπτου που πέρασαν (δύο φορές) στη λειτουργία καθυστέρησης () για να αλλάξετε τον ρυθμό αναλαμπής της λυχνίας LED. Βεβαιωθείτε ότι οι αλλαγές αντικατοπτρίζονται στη λειτουργία μετά την επιτυχή μεταφόρτωση.

Βήμα 3: Λωρίδα LED RGB

Αυτές οι εύκαμπτες λωρίδες LED RGB είναι ένας εύκολος τρόπος για να προσθέσετε πολύπλοκα εφέ φωτισμού σε οποιοδήποτε έργο. Κάθε LED διαθέτει ένα ενσωματωμένο πρόγραμμα οδήγησης που σας επιτρέπει να ελέγχετε το χρώμα και τη φωτεινότητα κάθε LED ανεξάρτητα. Το συνδυασμένο LED/IC οδηγού σε αυτές τις λωρίδες είναι το εξαιρετικά συμπαγές WS2812B (φύλλο δεδομένων). Αν κοιτάξετε ένα "pixel" WS2812 με μεγεθυντικό φακό, μπορείτε πραγματικά να δείτε το ενσωματωμένο πρόγραμμα οδήγησης με καλώδια σύνδεσης που το συνδέουν με μικροσκοπικά εσωτερικά πράσινα, κόκκινα και μπλε LED.

Για τον έλεγχο της αλυσίδας των LEDs WS2812 από το NodeMCU, η βιβλιοθήκη FastLED είναι μια πολύ ισχυρή επιλογή.

Η Βιβλιοθήκη συνοδεύεται από ωραία παραδείγματα σκίτσων που μπορείτε να δοκιμάσετε. Φροντίστε να αλλάξετε αυτούς τους ορισμούς:

#define LED_PIN D1#define COLOR_ORDER GRB#define CHIPSET WS2812

ΣΗΜΕΙΩΣΗ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ Κάθε WS2812 μπορεί να αντλήσει περίπου 60mA, οπότε φροντίστε να παρέχετε αρκετά ισχυρή παροχή 5V για τον μέγιστο αριθμό LED που θα έχετε ανάψει ανά πάσα στιγμή.

Βήμα 4: Lightforms

Οι λωρίδες LED μπορούν να διαμορφωθούν σε διάφορες δομές που ταιριάζουν σε κάθε ιδιοτροπία. Ακολουθούν αρκετά ενδιαφέροντα παραδείγματα έργων:

Ομπρέλα

Το Disco Jar

Καθρέφτης απείρου

Cloud Light

Ρολόι

Εμφάνιση οπίσθιου φωτισμού

Κύβος

Cosplay

Βάζο Rainbow

Βήμα 5: Τζάκι Lightform

Εάν έχετε χαρτί περγαμηνής και ένα λεπτό κουτί (ή μια κορνίζα από ένα κατάστημα ειδών σκευασμάτων ή κατάστημα με δολάρια), μπορείτε να συνδυάσετε αυτό το έργο τζακιού σε μερικές ώρες.

Η λωρίδα LED RGB κόβεται σε δέκα έξι λωρίδες LED και συνδέεται μεταξύ τους σε μια ελικοειδή δομή. Λίγα φύλλα χαρτιού περγαμηνής λειτουργούν ως διαχύτης. Η μονάδα NodeMCU μπορεί να κολληθεί θερμά στο πίσω μέρος με τη θύρα USB εκτεθειμένη για προγραμματισμό και σύνδεση ισχύος.