HackerBox 0041: CircuitPython: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Xin gửi lời chào đến các Hacker HackerBox trên toàn thế giới. HackerBox 0041 mang đến cho chúng tôi CircuitPython, MakeCode Arcade, Atari Punk Console, v.v. Có thể hướng dẫn này chứa thông tin để bắt đầu với HackerBox 0041, bạn có thể mua thông tin này tại đây trong khi hết hàng. Nếu bạn muốn nhận được một HackerBox như thế này ngay trong hộp thư của mình mỗi tháng, hãy đăng ký tại HackerBoxes.com và tham gia cuộc cách mạng!

Các chủ đề và mục tiêu học tập cho HackerBox 0041:

• Khám phá SAMD51 ARM Cortex M4
• Lập trình nhúng với CircuitPython
• Thiết kế trò chơi cổ điển cho MakeCode Arcade
• Lắp ráp Atari Punk Console Synth

HackerBoxes là dịch vụ hộp đăng ký hàng tháng dành cho công nghệ máy tính và điện tử DIY. Chúng tôi là những người có sở thích, nhà sản xuất và thử nghiệm. Chúng ta là những kẻ mơ mộng.

HACK KẾ HOẠCH

Bước 1: Danh sách nội dung cho HackerBox 0041

• Adafruit ItsyBitsy M4 Express
• PCB MakeCode Arcade độc quyền
• Bảng điều khiển Atari Punk độc quyền PCB
• Hai gói linh kiện điện tử
• Màn hình màu 128x160 Pixel TFT
• CR2032 Coin Cell Five Pack
• Mô-đun 12 vòng LED RGB
• SG90 Động cơ Servo Micro
• 400 Point Clear Breadboard
• Dây nhảy DuPont Nam-Nam
• Cáp MicroUSB bện
• Decal Python mạch độc quyền
• Decal độc quyền của HackerBox Maker
• Bản vá độc quyền của HackerBox Iron-On

Một số điều khác sẽ hữu ích:

• Hàn sắt, thuốc hàn và các dụng cụ hàn cơ bản
• Máy tính để chạy các công cụ phần mềm

Quan trọng nhất, bạn sẽ cần một cảm giác phiêu lưu, tinh thần hacker, sự kiên nhẫn và sự tò mò. Việc xây dựng và thử nghiệm với thiết bị điện tử, mặc dù rất bổ ích, nhưng đôi khi có thể khó khăn, thử thách và thậm chí khiến bạn nản lòng. Mục tiêu là sự tiến bộ, không phải sự hoàn hảo. Khi bạn kiên trì và tận hưởng cuộc phiêu lưu, bạn có thể thỏa mãn rất nhiều từ sở thích này. Hãy thực hiện từng bước một cách chậm rãi, chú ý đến các chi tiết và đừng ngại yêu cầu sự giúp đỡ.

Có rất nhiều thông tin cho các thành viên hiện tại và tương lai trong Câu hỏi thường gặp về HackerBoxes. Hầu hết tất cả các email hỗ trợ không liên quan đến kỹ thuật mà chúng tôi nhận được đều đã được trả lời ở đó, vì vậy chúng tôi thực sự đánh giá cao việc bạn dành vài phút để đọc Câu hỏi thường gặp.

Bước 2: Gói linh kiện điện tử

Làm quen với các thành phần được hiển thị ở đây. Lưu ý sự phân bổ được đề xuất của các thành phần này theo các khối được mã hóa màu.

HackerBox 0041 bao gồm các thành phần này được đóng gói trong hai túi poly có thể kéo lại. Xin lưu ý rằng các thành phần chỉ được tách thành hai túi để dễ đóng gói và không có ý nghĩa gì đối với việc đặt các thành phần vào một hoặc khác của hai túi.

Bước 3: Adafruit ItsyBitsy M4 Express

Adafruit ItsyBitsy M4 Express có bộ vi xử lý Microchip ATSAMD51 ARM Cortex M4 (biểu dữ liệu) chạy ở tốc độ 120 MHz. Bộ vi điều khiển có hỗ trợ dấu chấm động, 512KB Flash và 192KB RAM.

Mặc dù ItsyBitsy M4 có thể được sử dụng với Arduino IDE, nó được cung cấp CircuitPython trên tàu. Khi bạn cắm nó vào, nó sẽ hiển thị dưới dạng một ổ đĩa nhỏ với main.py trên đó. Chỉnh sửa main.py bằng trình soạn thảo văn bản yêu thích của bạn để xây dựng dự án của bạn bằng Python, ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất. Không cần cài đặt, IDE hoặc trình biên dịch, vì vậy bạn có thể sử dụng nó trên bất kỳ máy tính nào, ngay cả ChromeBooks hoặc máy tính mà bạn không thể cài đặt phần mềm.

Bước 4: CircuitPython

CircuitPython là một ngôn ngữ lập trình được thiết kế để đơn giản hóa việc thử nghiệm và học lập trình trên các bo mạch vi điều khiển giá rẻ. CircuitPython là một dẫn xuất mã nguồn mở của ngôn ngữ lập trình MicroPython. Nó là một triển khai phần mềm của ngôn ngữ lập trình Python 3 và đã được chuyển sang chạy trên một số bộ vi điều khiển hiện đại. (xem Wikipedia)

Trang Adafruit Chào mừng đến với CircuitPython là điểm khởi đầu tốt nhất.

Bảng mạch không hàn, dây jumper và nhiều vật dụng khác từ HackerBox 0041 rất hữu ích trong khi làm việc với các thử nghiệm demo Adafruit CircuitPython Essentials.

Bước 5: MakeCode Arcade

MakeCode Arcade là một nền tảng dựa trên web, thân thiện với người mới bắt đầu để tạo các trò chơi arcade cổ điển cho web và cho vi điều khiển. Sử dụng PCB MakeCode Arcade độc quyền của HackerBox, Adafruit ItsyBitsy M4 Express, màn hình TFT màu và bảy nút bấm, bạn có thể lắp ráp nền tảng MakeCode Arcade cầm tay của riêng mình.

LƯU Ý LẮP RÁP: Bắt đầu với mặt PCB bao gồm văn bản "ItsyBitsy" trong màn hình lụa hướng lên trên. Tất cả các thành phần đều ở phía bên này của PCB. Có một buzzer piezo trong thiết kế PCB được kết nối với ItsyBitsy. Tuy nhiên, hỗ trợ cho đầu ra đó dường như chưa được triển khai trong mã Arcade, vì vậy việc hàn bộ rung vào lúc này là tùy chọn. Đầu cắm cái 40pin có thể được chia nhỏ thành hai phần 14 chân để tạo ra một "ổ cắm" cho ItsyBitsy. Socketing ItsyBitsy hỗ trợ bật và tắt mô-đun của Arcade PCB và breadboard không hàn khi cần thiết cho các dự án khác nhau. Tất nhiên, nếu bạn kết thúc sử dụng cả hai nền tảng cho ItsyBitsy với tần suất nhiều, bạn có thể muốn chọn một ItsyBitsy khác và hàn trực tiếp vào Arcade PCB.

LẬP TRÌNH: Xem chi tiết trên MakeCode Arcade cho SAMD51.

Bước 6: Nguồn pin cho MakeCode Arcade PCB

Theo mặc định, MakeCode Arcade PCB được cấp nguồn qua cổng microUSB trên ItsyBitsy. Nguồn USB có thể được cung cấp bởi cổng USB máy tính, ổ cắm trên tường, v.v.

Đối với nền tảng Arcade di động, cổng USB có thể được cấp nguồn bằng nguồn điện USB. Theo tùy chọn, một giải pháp sạch để tích hợp nguồn pin LiPo là Balo Adafruit LiIon / LiPoly được hiển thị trong ảnh. Ba lô này có thể kết hợp với Pin LiPo và tùy chọn nút bật / tắt. Lưu ý từ bức ảnh rằng Balo LiPo có thể được đặt gọn gàng ở mặt sau của PCB arcade. Sẽ rất hữu ích khi bạn để lại ba chân có liên quan của ItsyBitsy nếu bạn định cắt bớt các chân khác sau khi hàn.

Bước 7: Huy hiệu bảng điều khiển Atari Punk

Bàn điều khiển Atari Punk là một mạch phổ biến sử dụng hai IC hẹn giờ 555 hoặc một IC hẹn giờ kép 556. Mạch gốc đã được xuất bản trong một tập sách của Radio Shack vào năm 1980. Nhà thiết kế của nó, Forrest M. Mims III, đã gọi mạch là "Máy tạo giai điệu bước" trong tập sách "Máy tính xách tay nhỏ của kỹ sư - 555 Mạch" của ông.

Mạch này thường được gọi là "Atari Punk Console" vì âm thanh "low-fi" của nó giống với các trò chơi console Atari cổ điển từ những năm 1980, với đầu ra sóng vuông tương tự như Atari 2600. Về mặt kỹ thuật, nó là một bộ dao động sóng vuông đáng kinh ngạc điều khiển một bộ ổn định bộ dao động tạo ra một xung đơn (vuông).

LƯU Ý LẮP RÁP:

• Hai kẹp ô đồng xu ở mặt sau của bảng
• Tất cả các thành phần khác ở mặt trước của bảng
• Thiếc cả ba miếng đệm cho mỗi kẹp để đảm bảo tiếp xúc tốt với ô đồng xu
• Một điện trở 1K R2 nằm ngay dưới IC
• DIP chuyển đổi nguồn điều khiển cho các bộ dao động và các đèn LED một cách riêng biệt
• C1 và C2 là 0,1uF Caps
• C3 là nắp 10uF
• Đối với cả ba mũ, hãy lưu ý đến đánh dấu cực trên bảng bằng cách đặt chốt dài hơn về phía dấu +
• Đối với đèn LED rõ ràng, tự nhấp nháy, chốt ngắn hơn sẽ đi vào lỗ gần mép phẳng của vòng tròn bảng
• Có dấu + trên PCB cho loa
• IC (và ổ cắm của nó) phải được định hướng theo dấu nửa vòng tròn trên bảng
• Hàn ổ cắm IC không có chip vào và sau đó đặt IC vào ổ cắm khi nguội
• Các chiết áp 1Mohm được đánh dấu "B105" ở phía dưới. Trong một số phiên bản của bộ phụ tùng, chiết áp 500Kohm được cung cấp thay thế. Chúng được đánh dấu "B504".
• Chiết áp 5Kohm được đánh dấu "B502". Trong một số phiên bản của bộ phụ tùng, một chiết áp 1Kohm được cung cấp để thay thế. Nó được đánh dấu "B102".

Trang bảng điều khiển Wikipedia Atari Punk

Trang bảng điều khiển Atari Punk của Jameco Electronics

Bước 8: Sống với HackLife

Chúng tôi hy vọng bạn sẽ thích chuyến đi trong tháng này vào lĩnh vực điện tử DIY. Tiếp cận và chia sẻ thành công của bạn trong các bình luận bên dưới hoặc trên Nhóm Facebook HackerBoxes. Chắc chắn hãy cho chúng tôi biết nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc cần trợ giúp về bất cứ điều gì.

Tham gia cách mạng. Sống trong HackLife. Bạn có thể nhận được một hộp đồ điện tử có thể hack và các dự án công nghệ máy tính được gửi đến hộp thư của bạn mỗi tháng. Chỉ cần lướt qua HackerBoxes.com và đăng ký dịch vụ HackerBox hàng tháng.