HackerBox 0050: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Dünyanın her yerinden HackerBox Hacker'larına selamlar! HackerBox 0050 için HB50 gömülü işlemci kartını monte ediyor ve programlıyoruz. HB50, ESP32 mikro denetleyicileri, yerleşik IoT WiFi, bit bang sesi, RGB LED'ler, tam renkli TFT LCD ekranlar, dokunmatik ekran girişleri, Bluetooth ve daha fazlasıyla denemeyi destekler. HackerBox 0050 ayrıca herhangi bir gömülü proje, I2C arayüzleri, güç bütçelemesi ve hücresel otomatlar için küçük bir klavye çözümünü araştırıyor.

Bu kılavuz, sarf malzemeleri tükenirken buradan satın alınabilecek HackerBox 0050'yi kullanmaya başlamayla ilgili bilgiler içerir. Her ay posta kutunuza böyle bir HackerBox almak istiyorsanız, lütfen HackerBoxes.com'a abone olun ve devrime katılın!

HackerBoxes, donanım korsanları ve elektronik ve bilgisayar teknolojisi meraklıları için aylık abonelik kutusu hizmetidir. HACK LIFE'ı yaşamak için bize katılın.

Adım 1: HackerBox 0050 için İçerik Listesi

• Özel HB50 Baskılı Devre Kartı
• ESP-WROOM-32 Çift Çekirdekli WiFi Modülü
• QVGA Renkli TFT LCD 2.4 inç Ekran
• Stylus ile Entegre Ekran Dokunmatik Ekran
• Altı WS2812B RGB LED
• Altı Yüzey Montajlı Dokunma Düğmesi
• Piezo Buzzer 12mm SMD
• AMS1117 3.3V Lineer Regülatör SOT223
• Sağ Açı 40pin Ayrılabilir Başlık
• İki 22uF Tantal Kondansatör 1206 SMD
• İki adet 10K Ohm Direnç 0805 SMD
• CardKB Mini Klavye
• Grove'dan Dişi DuPont Koparma Kablosuna
• CP2102 USB Seri Modülü
• DuPont Süveter Kadın-Dişi 10cm
• Hokusai Büyük Dalga PCB Çıkartması
• Özel HackerBox Tel Kafa Çıkartması
• Özel HackerBox 50 Mücadele Parası

Yardımcı olacak diğer bazı şeyler:

• Havya, lehim ve temel havya aletleri
• Yazılım araçlarını çalıştırmak için bilgisayar

En önemlisi, bir macera duygusuna, hacker ruhuna, sabra ve meraka ihtiyacınız olacak. Elektronik ile inşa etmek ve deneyler yapmak çok ödüllendirici olsa da, zaman zaman yanıltıcı, zorlayıcı ve hatta sinir bozucu olabilir. Amaç ilerlemedir, mükemmellik değil. Devam ettiğinizde ve maceranın tadını çıkardığınızda, bu hobiden büyük bir memnuniyet elde edilebilir. Her adımı yavaş atın, ayrıntılara dikkat edin ve yardım istemekten çekinmeyin.

HackerBoxes SSS'de mevcut ve potansiyel üyeler için çok sayıda bilgi bulunmaktadır. Aldığımız teknik olmayan destek e-postalarının neredeyse tamamı orada zaten yanıtlanmıştır, bu nedenle SSS'yi okumak için birkaç dakika ayırdığınız için gerçekten teşekkür ederiz.

Adım 2: HB50 Baskılı Devre Kartı

HackerBox Numarası 0050'yi anmak için, yoğun talep üzerine en popüler HackerBox devre kartının güncellenmiş bir versiyonunu ürettik. HackerBox 0020 Yaz Kampı rozet seti DEF CON 25'te iki saatten kısa bir sürede tükendi. PCB dosyaları o zamandan beri sıkça istendi. Pano, üçüncü şahıslar tarafından en az birkaç kez yeniden basılmıştır. Tasarım, bildiğimiz birkaç rozete ve gömülü IoT projesine ve umarız bilmediğimiz birkaç tane daha projeye ilham verdi.

Yeni HB50 PCB Kitinde bulunan güncellemeler arasında ESP-32 DEVkitC'nin daha kompakt ESP-WROOM-32 modülü ile değiştirilmesi yer alıyor. Beş kapasitif dokunmatik düğme, mekanik dokunsal düğmelerle değiştirildi. Beyaz paketlerde bulunan beş RGB WS2812 LED'i altıya çıkarıldı ve şimdi siyah paketlerde. Piezo buzzer, daha kompakt bir yüzeye monte versiyonu ile değiştirildi. Güç kaynağı basitleştirildi. Renkli TFT ekran 2,2 inçten 2,4 inç'e yükseltildi. PCB daha kompakttır ve hatta hack keyfiniz için ayrılmış birkaç IO pinine sahiptir. HackerBox 20'den bu yana, ESP32 için çok daha fazla proje, örnek ve kod mevcut, o yüzden gürlemeye hazır olalım…

Özellikleri:

• ESP32 Çift Çekirdekli 160MHz İşlemci
• 2.4 inç QVGA Renkli TFT LCD Ekran
• WiFi 802.11 b/g/n/d/e/i/k/r
• Bluetooth LE 5.0
• Beş Dokunsal Buton (+ Sıfırlama için bir tane)
• Altı RGB WS2812 LED
• Piezo Zil
• 3.3V Lineer Regülatör
• Genişletme Başlığı

Önceki modelinde olduğu gibi, HB50 bir boyun askısına takılabilir, elde taşınabilir, duvara monte edilebilir veya sayısız kablosuz ve renkli uygulamada hemen hemen her yere yerleştirilebilir.

3. Adım: HB50 Kartını Getirin

Hataları en aza indirmek veya en azından yalıtmak için, HB50 PCB'ye ESP32'yi programlamak için gerekli olan minimum bileşenleri doldurarak montaja başlamanızı öneririz. Bu minimum uygulanabilir yaklaşım şu adımlarda özetlenmiştir:

1. Bu videoyu merdaneli modüllerin lehimlenmesiyle ilgili izleyin.
2. ESP-WROOM-32 modülünü PCB'ye lehimleyin. Acele etmeyin. Modülün altındaki merkezi zemin pedi için endişelenmeyin. Yalnızca yeniden akışla lehimlenebilir ve yalnızca ek termal bağlantı için oradadır.
3. 3V3 ve GND arasında kısa devre olmadığından emin olmak için bir multimetre kullanın. Kısa devre varsa, tahtaya güç uygulanmadan önce tanımlanmalı ve kaldırılmalıdır, aksi takdirde duman canavarı çıkabilir.
4. EN ve IO0 düğmelerinin hemen üzerindeki iki 10K direnci lehimleyin.
5. EN ve IO0 düğmelerini lehimleyin. Diğer dört düğme şimdilik bırakılabilir.
6. 16 pinli bir başlık şeridini ayırın. Pimler PCB'nin en yakın kenarına bakacak şekilde PCB'nin CPU tarafından yerleştirin. Ardından başlığı PCB'nin düğme tarafındaki yerine lehimleyin.
7. 3V3 ve GND arasında kısa devre olmadığını tekrar doğrulayın.
8. CP2102 modülünü gösterildiği gibi bağlamak için dört DuPont atlama kablosu kullanın. Lineer regülatör henüz PCB'ye yerleştirilmediğinden geçici olarak 3V3 güç kaynağını kullandığımızı unutmayın.
9. Bilgisayarınızda Arduino IDE kurulu değilse, buradan edinin.
10. Bu kılavuzu kullanarak Arduino IDE içindeki ESP32 desteğini yapılandırın.
11. IDE'de, araçlar > panosunu "ESP32 Wrover Modülü" olarak ayarlayın.
12. CP2102 modülünü bilgisayardaki bir USB bağlantı noktasına takın.
13. IDE'de, araçlar > bağlantı noktasını CP2102 için doğru USB bağlantı noktasına ayarlayın.
14. CP2102 modülü takıldığında yeni bir bağlantı noktası görünmüyorsa, gerekli USB sürücüsünü Silicon Labs'den yükleyin.
15. button_demo çizimini alın.
16. Krokiyi derleyin ve yükleyin.
17. Yükleme başladığında hem EN hem de IO0 düğmelerini basılı tutun. EN temel olarak bir sıfırlama düğmesidir ve IO0, flaşı yeniden programlamaya zorlamak için kullanılan çemberleme pimidir.
18. IDE'de noktalar ve çizgiler göründüğünde, EN düğmesini bırakın (serbest bırakma sıfırlama) ancak önyükleme sırasında çemberleme piminin tanındığından emin olmak için flaş programlama başlayana kadar IO0 düğmesini basılı tutmaya devam edin.
19. Programlama tamamlandığında, yeni yanıp sönen kodu sıfırlamak ve başlatmak için EN düğmesine tekrar basın.
20. Arduino IDE Seri Monitörünü açın ve 115200 baud'a ayarlayın.
21. IO0 düğmesine basılması, seri monitörde bir mesaj oluşturmalıdır.

Adım 4: Düğmeler, Buzzer'lar ve LED'ler, OH MY

DAHA FAZLA DÜĞME

İlk programlama adımı başarılı olduğunda, HB50 kartını kapatın ve kalan dört düğmeyi lehimleyin. Aynı button_demo taslağı artık beş butonun hepsini (IO0, A, B, C ve D) basıldığında seri monitöre bildirmelidir.

Zil

HB50 kartını kapatın ve sesli uyarıyı pedlerine lehimleyin. Zil üzerindeki noktayı, HB50 kartındaki "+" pedine en yakın olacak şekilde yönlendirin. buzzer_demo taslağını programlayın ve kartın çalışmasına izin verecek şekilde sıfırlayın (EN). Kulağa iyi geliyor?

WS2812B RGB LED'ler

HB50 kartını kapatın ve altı LED'i pedlerine lehimleyin. PCB serigrafisinde gösterildiği gibi, her LED'in beyaz işaretli köşesini sekmeli köşeye karşılık gelecek şekilde yönlendirin.

Arduino IDE araçları > Kitaplıkları Yönet'ten FastLED kitaplığını kurun.

Çizimi açın: Dosya > Örnekler > FastLED > ColorPalette.

Çizim kodunda LED_PIN'i 13, NUM_LEDS'i 6 ve LED_TYPE'yi WS2812B olarak değiştirin.

Krokiyi yükleyin ve çalışmasına izin vermek için panoyu sıfırlayın (EN). Her rengin yanıp sönen ışıklarının keyfini çıkarın.

LİNEER GÜÇ REGÜLATÖRÜ

LED'ler devredeyken (ve özellikle WiFi vericisi etkinleştirildiğinde) HB50, 3V3 kaynağından çok fazla akım çekiyor. AMS1117 (SOT 233 Paket) Lineer Regülatörü yerine lehimleyerek 3.3V güç kapasitesini iyileştirelim. Ayrıca regülatörün yanındaki iki 22uF filtre kapasitörünü de doldurun. Her kapasitör serigrafisinin bir tarafının dikdörtgen ve diğer tarafının sekizgen olduğunu unutmayın. Kondansatörler, paket üzerindeki koyu renkli şerit sekizgen serigrafi tarafına hizalanacak şekilde yönlendirilmelidir. Regülatör şimdi 5V kaynağının bir kısmını 3.3V'a çevirecek ve kendi başına CP2102 modülünden çok daha fazla akım sağlayabilir. Şimdi 5V kaynağı aracılığıyla HB50'ye güç sağlamak için, 3V3 DuPont jumper'ının HER İKİ UÇUNU 5V'a getirin. Yani, CP2102 modülünden 5V'yi HB50 başlığındaki 5V giriş pinlerinden birine kaynaklayın. 5V pininin aslında 3.5V ile 5V arasındaki herhangi bir voltajla beslenebileceğini unutmayın.

Adım 5: ILI9341 QVGA Renkli TFT LCD Ekran

MSP2402 Ekranı (lcdwiki sayfası), ILI9341 yongasını temel alan bir SPI veri yolu modülüdür. Çip, 65.000 rengi ve 320X240 piksel (QVGA) çözünürlüğü destekleyen 2,4 inç renkli bir ekranı çalıştırıyor.

Modül ayrıca dokunmatik ekran girişi ve bir SD kart yuvası içerir.

ÖN TEST EKRANI G/Ç PİMLERİ

Bu noktaya kadar ESP-WROOM-32 pin lehimleme ile ilgili sorunlar yaşıyorsanız, ekran modülünü yerine lehimlemeden önce ekran modülü G/Ç pinlerini önceden test etmek iyi bir fikir olabilir. Aşağıda ve PCB'nin şematik diyagramında gösterildiği gibi, oyundaki ESP32 IO'ları 19, 23, 18, 5, 22, 21 ve 15'tir. Bunların pin numaraları değil IO numaraları olduğunu unutmayın. Pinler, tüm bu IO'ları çıkış olarak ayarlayan ve ardından IO'lar arasında döngü yaparak her birini bir veya iki gecikme ile sırayla açıp kapatan küçük bir program yazarak test edilebilir. Akım sınırlama direnci takılı basit bir LED, ekran başlıklarına eşlenen her bir IO pininin (şemaya bakın) düzgün şekilde açılıp kapatıldığından ve hiçbirinin birbirine bağlanmadığından emin olmak için bir prob olarak kullanılabilir.

Tüm pinler doğrulandıktan sonra, TFT ekran hem uzun hem de kısa başlıklar kullanılarak yerine lehimlenebilir.

TFT KÜTÜPHANESİNİ KURUN VE YAPILANDIRIN

Arduino IDE'den: araçlar > Kitaplıkları Yönetin, TFT_eSPI Kitaplığını kurun

Arduino Kitaplıkları klasörüne gidin. Modül sürücüsü yongasını, piksel çözünürlüğünü ve IO pinlerini yapılandırmak için TFT_eSPI klasörünü açın ve User_Setup.h dosyasını düzenleyin. Bunu, tanımların aşağıda gösterildiği gibi yorumlanmadığından ve gösterildiği gibi değerlere ayarlandığından emin olarak yapın. Bunların PCB şemasındaki bağlantılara karşılık geldiğini doğrulayabilirsiniz.

// Bölüm 1.

#define ILI9341_DRIVER #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 320 // Bölüm 2. // ESP32 Geliştirme kartı için #define TFT_MISO 19 #define TFT_MOSI 23 #define TFT_SCLK 18 #define TFT_CS 5 #define TFT_DC 22 #define TFT_RST 21 //# TFT_RST -1 //#tanımla TFT_BL 32 #tanımla TOUCH_CS 15

Krokiyi açın ve yükleyin:

Dosya > Örnekler > TFT_eSPI > 320 x 240 > Cellular_Automata

Bu eskiz, Conway'in Game of Life oyununun harika bir görsel gösterimidir.

Bir hacker planör evrimleşerek var olabilir… gözünü dört aç!

TFT LCD'DE EKRAN HACKERBOX LOGOSU

BitHeadDemo taslağını deneyin.

Adım 6: Dokunmatik Ekran Kullanıcı Girişi

Dokunmatik ekran işlevselliğini yapılandırmak ve test etmek için aşağıdaki çizim kullanılabilir:

Dosya > Örnekler > TFT_eSPI > 320 x 240 > Keypad_240x320

"Gönder" düğmesi, girilen numarayı 9600 baud'da seri monitöre iletir.

7. Adım: CardKB I2C Klavye

Bu küçük kart, hemen hemen her mikrodenetleyici projenizde kullanılabilecek tam özellikli bir QWERTY klavyeye sahiptir. Klavye, Adres 0x5F üzerinde bir GROVE A bağlantı noktası (I2C arabirimi) kullanarak iletişim kurar. Zengin anahtar değerlerinin çıktısını almak için düğme kombinasyonları (Sym+Key, Shift+Key, Fn+Key) desteklenir.

GROVE I2C üzerinden klavyeyle iletişim kuran ve tuşa basma işlemlerini Seri Monitöre yansıtan basit örnek CardKB_Serial çizimiyle başlayın. Taslak ESP32 (HB50 gibi), Arduino UNO, Arduino Nano veya I2C'yi destekleyen herhangi bir platformda çalıştırılabilir.

ESP32 ve UNO/Nano için iki farklı Wire.begin çağrısı olduğunu unutmayın. Kullanmakta olduğunuz ana bilgisayar için bu satırlardan uygun olanı kaldırın. Sarı ve beyaz GROVE koparma kablolarını bu kod satırında belirtilen pinlere bağlayın. Kırmızı GROVE koparma kablosunu 5V'a ve Black GROVE Telini GND'ye bağlayın.

Üretici Dokümantasyon Sayfası. CardKB yerleşik mikrodenetleyici önceden programlanmış olarak gelse de, klavyeyi hacklemek isterseniz ürün yazılımı kaynağının mevcut olduğunu unutmayın.

Adım 8:

Elektronik ve bilgisayar teknolojisine yönelik bu ayın HackerBox macerasını beğeneceğinizi umuyoruz. Aşağıdaki yorumlarda veya HackerBoxes Facebook Grubunda başarınızı paylaşın ve paylaşın. Ayrıca, bir sorunuz olursa veya yardıma ihtiyacınız olursa istediğiniz zaman [email protected] adresine e-posta gönderebileceğinizi unutmayın.

Sıradaki ne? Devrime katıl. HackLife'ı yaşayın. Her ay posta kutunuza teslim edilen harika bir hacklenebilir ekipman kutusu alın. HackerBoxes.com'da gezinin ve aylık HackerBox aboneliğiniz için kaydolun.