HackerBox 0041: CircuitPython: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สวัสดี HackerBox แฮกเกอร์ทั่วโลก HackerBox 0041 นำเสนอ CircuitPython, MakeCode Arcade, Atari Punk Console และอีกมากมาย คำแนะนำนี้มีข้อมูลสำหรับการเริ่มต้นใช้งาน HackerBox 0041 ซึ่งสามารถซื้อได้ที่นี่จนกว่าของจะหมด หากคุณต้องการรับ HackerBox แบบนี้ในกล่องจดหมายของคุณทุกเดือน โปรดสมัครสมาชิกที่ HackerBoxes.com และเข้าร่วมการปฏิวัติ!

หัวข้อและวัตถุประสงค์การเรียนรู้สำหรับ HackerBox 0041:

• สำรวจ SAMD51 ARM Cortex M4
• การเขียนโปรแกรมฝังตัวด้วย CircuitPython
• การออกแบบเกมย้อนยุคสำหรับ MakeCode Arcade
• การประกอบ Atari Punk Console Synth

HackerBoxes เป็นบริการกล่องสมัครสมาชิกรายเดือนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ DIY และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เราเป็นมือสมัครเล่น ผู้สร้าง และผู้ทดลอง เราคือผู้ใฝ่ฝัน

แฮ็คดาวเคราะห์

ขั้นตอนที่ 1: รายการเนื้อหาสำหรับ HackerBox 0041

• Adafruit ItsyBitsy M4 Express
• MakeCode Arcade PCB สุดพิเศษ
• Exclusive Atari Punk Console PCB
• ชุดส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สองชุด
• จอแสดงผลสี 128x160 พิกเซล TFT
• CR2032 เซลล์เหรียญห้าแพ็ค
• โมดูลวงแหวน LED RGB 12
• SG90 ไมโครเซอร์โวมอเตอร์
• เขียงหั่นขนม 400 จุด
• สายจัมเปอร์ DuPont ชาย-ชาย
• สาย MicroUSB แบบถัก
• Exclusive Circuit Python Decal
• พิเศษ HackerBox Maker Decal
• แพทช์ HackerBox Iron-On พิเศษ

สิ่งอื่น ๆ ที่จะเป็นประโยชน์:

• หัวแร้ง หัวแร้ง และเครื่องมือบัดกรีพื้นฐาน
• คอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานเครื่องมือซอฟต์แวร์

ที่สำคัญที่สุด คุณจะต้องมีความรู้สึกของการผจญภัย จิตวิญญาณของแฮ็กเกอร์ ความอดทน และความอยากรู้อยากเห็น การสร้างและทดลองใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แม้จะให้ผลตอบแทนสูง แต่ก็อาจเป็นเรื่องยาก ท้าทาย และน่าหงุดหงิดในบางครั้ง เป้าหมายคือความก้าวหน้า ไม่ใช่ความสมบูรณ์แบบ เมื่อคุณยืนกรานและสนุกไปกับการผจญภัย งานอดิเรกนี้จะได้รับความพึงพอใจอย่างมาก ทำแต่ละขั้นตอนอย่างช้าๆ ใส่ใจในรายละเอียด และอย่ากลัวที่จะขอความช่วยเหลือ

มีข้อมูลมากมายสำหรับสมาชิกปัจจุบันและที่คาดหวังในคำถามที่พบบ่อยของ HackerBoxes อีเมลสนับสนุนที่ไม่ใช่ด้านเทคนิคเกือบทั้งหมดที่เราได้รับนั้นมีคำตอบอยู่แล้ว เราจึงรู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่คุณสละเวลาสักครู่เพื่ออ่านคำถามที่พบบ่อย

ขั้นตอนที่ 2: ชุดส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

ทำความคุ้นเคยกับส่วนประกอบที่แสดงไว้ที่นี่ สังเกตการจัดสรรที่แนะนำของส่วนประกอบเหล่านี้ตามบล็อกที่มีรหัสสี

HackerBox 0041 มีส่วนประกอบเหล่านี้บรรจุอยู่ในถุงโพลีที่ปิดผนึกได้สองถุง โปรดทราบว่าส่วนประกอบต่างๆ จะถูกแยกออกเป็นสองถุงเท่านั้นเพื่อความสะดวกในการบรรจุ และไม่มีความหมายใดที่จะจัดวางส่วนประกอบลงในถุงหนึ่งหรืออีกใบของสองถุง

ขั้นตอนที่ 3: Adafruit ItsyBitsy M4 Express

Adafruit ItsyBitsy M4 Express มีโปรเซสเซอร์ Microchip ATSAMD51 ARM Cortex M4 (เอกสารข้อมูล) ที่ทำงานที่ 120 MHz ไมโครคอนโทรลเลอร์รองรับจุดลอยตัว, แฟลช 512KB และ RAM 192KB

ในขณะที่ ItsyBitsy M4 สามารถใช้กับ Arduino IDE ได้ แต่จะมาพร้อมกับ CircuitPython บนเครื่อง เมื่อคุณเสียบปลั๊ก มันจะแสดงเป็นดิสก์ไดรฟ์ขนาดเล็กที่มี main.py อยู่ แก้ไข main.py ด้วยโปรแกรมแก้ไขข้อความที่คุณชื่นชอบเพื่อสร้างโครงการโดยใช้ Python ซึ่งเป็นภาษาโปรแกรมยอดนิยม ไม่จำเป็นต้องติดตั้ง IDE หรือคอมไพเลอร์ คุณจึงสามารถใช้งานได้บนคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง แม้แต่ ChromeBook หรือคอมพิวเตอร์ที่คุณติดตั้งซอฟต์แวร์ไม่ได้

ขั้นตอนที่ 4: CircuitPython

CircuitPython เป็นภาษาโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อลดความยุ่งยากในการทดลองและการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมบนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาประหยัด CircuitPython เป็นอนุพันธ์ของโอเพ่นซอร์สของภาษาการเขียนโปรแกรม MicroPython เป็นการใช้งานซอฟต์แวร์ของภาษาการเขียนโปรแกรม Python 3 และได้รับพอร์ตให้ทำงานบนไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทันสมัยหลายตัว (ดูวิกิพีเดีย)

หน้า Adafruit ยินดีต้อนรับสู่ CircuitPython เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีที่สุด

เขียงหั่นขนมแบบไร้บัดกรี สายจัมเปอร์ และรายการอื่น ๆ จาก HackerBox 0041 มีประโยชน์ในขณะที่ทำการทดลองสาธิต Adafruit CircuitPython Essentials

ขั้นตอนที่ 5: MakeCode Arcade

MakeCode Arcade เป็นแพลตฟอร์มบนเว็บสำหรับผู้เริ่มต้นใช้งานเพื่อสร้างเกมอาร์เคดย้อนยุคสำหรับเว็บและสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ ด้วยการใช้ HackerBox MakeCode Arcade PCB, Adafruit ItsyBitsy M4 Express, หน้าจอสี TFT และปุ่มกดเจ็ดปุ่ม คุณสามารถประกอบแพลตฟอร์ม MakeCode Arcade แบบใช้มือถือของคุณเองได้

หมายเหตุประกอบ: เริ่มต้นด้วยด้าน PCB รวมทั้งข้อความ "ItsyBitsy" ในซิลค์สกรีนหงายขึ้น ส่วนประกอบทั้งหมดจะอยู่ด้านนี้ของ PCB มีเสียง Piezo ในการออกแบบ PCB ที่เชื่อมต่อกับ ItsyBitsy อย่างไรก็ตาม การสนับสนุนสำหรับเอาต์พุตนั้นยังไม่มีการใช้งานในโค้ดอาร์เคด ดังนั้นในตอนนี้การบัดกรีออดจะเป็นทางเลือก ส่วนหัวหญิง 40 พินสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน 14 พินเพื่อสร้าง "ซ็อกเก็ต" สำหรับ ItsyBitsy การใส่ซ็อกเก็ต ItsyBitsy รองรับการเปิดและปิดโมดูลของ Arcade PCB และเขียงหั่นขนมแบบไม่มีบัดกรีตามความจำเป็นสำหรับโครงการต่างๆ แน่นอน ถ้าคุณลงเอยด้วยการใช้ทั้งสองแพลตฟอร์มสำหรับ ItsyBitsy ที่มีความถี่สูง คุณอาจต้องการเลือก ItsyBitsy อีกตัวและประสานเข้ากับ Arcade PCB โดยตรง

การเขียนโปรแกรม: ดูรายละเอียดเกี่ยวกับ MakeCode Arcade สำหรับ SAMD51

ขั้นตอนที่ 6: พลังงานแบตเตอรี่สำหรับ MakeCode Arcade PCB

โดยค่าเริ่มต้น MakeCode Arcade PCB ใช้พลังงานจากพอร์ต microUSB บน ItsyBitsy สามารถใช้ไฟ USB ได้จากพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์ หูดที่ผนัง ฯลฯ

สำหรับแพลตฟอร์ม Arcade แบบพกพา พอร์ต USB สามารถใช้พลังงานจากแบตสำรอง USB ทางเลือกที่สะอาดสำหรับการรวมพลังงานแบตเตอรี่ LiPo คือ Adafruit LiIon/LiPoly Backpack ที่แสดงในรูปภาพ กระเป๋าเป้สะพายหลังนี้สามารถใช้ร่วมกับแบตเตอรี่ LiPo และปุ่มเปิด/ปิดก็ได้ สังเกตจากภาพถ่ายว่า LiPo Backpack สามารถวางไว้ที่ด้านหลังของอาร์เคด PCB ได้อย่างเรียบร้อย จะช่วยทิ้งหมุดที่เกี่ยวข้องสามพินของ ItsyBitsy หากคุณวางแผนที่จะตัดหมุดอื่น ๆ ออกหลังจากการบัดกรี

ขั้นตอนที่ 7: Atari Punk Console Badge

Atari Punk Console เป็นวงจรยอดนิยมที่ใช้ไอซีตัวจับเวลา 555 สองตัวหรือไอซีตัวจับเวลาคู่ 556 ตัวเดียว วงจรต้นฉบับได้รับการตีพิมพ์ในหนังสือเล่มเล็ก Radio Shack ในปี 1980 ผู้ออกแบบ Forrest M. Mims III เรียกวงจรนี้ว่า "Stepped Tone Generator" ในหนังสือเล่มเล็ก "Engineer's Mini-Notebook - 555 Circuits"

วงจรนี้มักถูกเรียกว่า "Atari Punk Console" เพราะเสียง "low-fi" ของมันคล้ายกับเกมคอนโซล Atari แบบคลาสสิกจากช่วงปี 1980 โดยมีเอาต์พุตคลื่นสี่เหลี่ยมที่คล้ายกับ Atari 2600 ในทางเทคนิคแล้ว ออสซิลเลเตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมแบบ astable ขับโมโนสเตเบิล ออสซิลเลเตอร์ที่สร้างพัลส์เดี่ยว (สี่เหลี่ยม)

หมายเหตุประกอบ:

• คลิปเซลล์เหรียญสองอันที่ด้านหลังของกระดาน
• ส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดจะอยู่ด้านหน้าของบอร์ด
• ดีบุกทั้งสามแผ่นสำหรับแต่ละคลิปเพื่อให้แน่ใจว่าติดต่อกับเซลล์เหรียญได้ดี
• ตัวต้านทาน 1K R2 อยู่ด้านล่างของ IC
• DIP จะสลับกำลังควบคุมไปยังออสซิลเลเตอร์และไฟ LED แยกกัน
• C1 และ C2 คือ 0.1uF Caps
• C3 เป็นตัวเก็บประจุ 10uF
• สำหรับตัวพิมพ์ใหญ่ทั้งสาม ให้คำนึงถึงเครื่องหมายขั้วบนกระดานโดยวางหมุดที่ยาวกว่าไปทางเครื่องหมาย +
• สำหรับไฟ LED ที่กะพริบเองได้ชัดเจน หมุดที่สั้นกว่าจะเข้าไปในรูใกล้กับขอบแบนของวงกลมของบอร์ด
• มีเครื่องหมาย + บน PCB สำหรับลำโพง
• IC (และซ็อกเก็ต) ควรถูกวางตามเครื่องหมายครึ่งวงกลมบนกระดาน
• บัดกรีซ็อกเก็ต IC โดยไม่มีชิปแล้วใส่ IC ลงในซ็อกเก็ตเมื่อเย็นลง
• โพเทนชิโอมิเตอร์ 1Mohm มีเครื่องหมาย "B105" ที่ด้านล่าง ในชุดชิ้นส่วนบางรุ่น จะมีโพเทนชิโอมิเตอร์ 500Kohm ให้แทน มีเครื่องหมาย "B504"
• โพเทนชิออมิเตอร์ 5Kohm มีเครื่องหมาย "B502" ในชุดชิ้นส่วนบางรุ่น จะมีโพเทนชิออมิเตอร์ 1Kohm ให้แทน มีเครื่องหมาย "B102"

วิกิพีเดีย หน้าคอนโซล Atari Punk

Jameco Electronics Atari Punk Console Page

ขั้นตอนที่ 8: ใช้ชีวิต HackLife

เราหวังว่าคุณจะสนุกกับการเดินทางในเดือนนี้ไปกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ DIY ติดต่อและแบ่งปันความสำเร็จของคุณในความคิดเห็นด้านล่างหรือบน HackerBoxes Facebook Group โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณมีคำถามหรือต้องการความช่วยเหลือ

เข้าร่วมการปฏิวัติ ใช้ชีวิต HackLife คุณจะได้รับกล่องอิเล็กทรอนิกส์สุดเจ๋งและโปรเจ็กต์เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ส่งตรงถึงกล่องจดหมายของคุณทุกเดือน เพียงท่องไปที่ HackerBoxes.com และสมัครใช้บริการ HackerBox รายเดือน