HackerBox 0041: CircuitPython - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Grüße an HackerBox-Hacker auf der ganzen Welt. HackerBox 0041 bringt uns CircuitPython, MakeCode Arcade, die Atari Punk Console und vieles mehr. Dieses Instructable enthält Informationen für den Einstieg in HackerBox 0041, die hier erworben werden können, solange der Vorrat reicht. Wenn Sie jeden Monat eine solche HackerBox direkt in Ihre Mailbox erhalten möchten, abonnieren Sie bitte HackerBoxes.com und machen Sie mit bei der Revolution!

Themen und Lernziele für HackerBox 0041:

• Erkundung des SAMD51 ARM Cortex M4
• Eingebettete Programmierung mit CircuitPython
• Retro-Spieldesign für MakeCode Arcade
• Zusammenbau des Atari Punk Console Synth

HackerBoxes ist der monatliche Abo-Box-Service für DIY-Elektronik und Computertechnik. Wir sind Bastler, Macher und Experimentatoren. Wir sind die Träumer der Träume.

HACK DEN PLANETEN

Schritt 1: Inhaltsliste für HackerBox 0041

• Adafruit ItsyBitsy M4 Express
• Exklusive MakeCode Arcade-PCB
• Exklusive Platine der Atari Punk-Konsole
• Zwei elektronische Komponentenpakete
• Farbdisplay 128x160 Pixel TFT
• CR2032 Knopfzelle im Fünferpack
• RGB 12 LED-Ringmodul
• SG90 Mikro-Servomotor
• 400 Punkte klares Steckbrett
• DuPont Jumperkabel männlich-männlich
• Geflochtenes MicroUSB-Kabel
• Exklusives Circuit-Python-Aufkleber
• Exklusives HackerBox Maker-Aufkleber
• Exklusiver HackerBox Bügelbild-Aufnäher

Einige andere Dinge, die hilfreich sein werden:

• Lötkolben, Lötzinn und grundlegende Lötwerkzeuge
• Computer zum Ausführen von Softwaretools

Am wichtigsten sind Abenteuerlust, Hackergeist, Geduld und Neugier. Das Bauen und Experimentieren mit Elektronik ist zwar sehr lohnend, kann jedoch knifflig, herausfordernd und manchmal sogar frustrierend sein. Das Ziel ist Fortschritt, nicht Perfektion. Wenn man hartnäckig bleibt und das Abenteuer genießt, kann man viel Befriedigung aus diesem Hobby ziehen. Machen Sie jeden Schritt langsam, achten Sie auf die Details und haben Sie keine Angst, um Hilfe zu bitten.

In den HackerBoxes FAQ gibt es eine Fülle von Informationen für aktuelle und zukünftige Mitglieder. Fast alle nicht-technischen Support-E-Mails, die wir erhalten, werden dort bereits beantwortet. Wir freuen uns daher sehr, dass Sie sich ein paar Minuten Zeit nehmen, um die FAQ zu lesen.

Schritt 2: Elektronische Komponentenpakete

Machen Sie sich mit den hier gezeigten Komponenten vertraut. Beachten Sie die vorgeschlagene Zuordnung dieser Komponenten gemäß den farblich gekennzeichneten Blöcken.

HackerBox 0041 enthält diese Komponenten verpackt in zwei wiederverschließbaren Polybeuteln. Bitte beachten Sie, dass die Komponenten zur einfacheren Verpackung nur in zwei Beutel unterteilt sind und es keine Bedeutung hat, die Komponenten in den einen oder anderen der beiden Beutel zu legen.

Schritt 3: Adafruit ItsyBitsy M4 Express

Das Adafruit ItsyBitsy M4 Express verfügt über den Microchip ATSAMD51 ARM Cortex M4 (Datenblatt) Prozessor mit 120 MHz. Der Mikrocontroller verfügt über Gleitkomma-Unterstützung, 512 KB Flash und 192 KB RAM.

Während das ItsyBitsy M4 mit der Arduino IDE verwendet werden kann, wird es mit CircuitPython an Bord geliefert. Wenn Sie es anschließen, wird es als kleines Laufwerk mit main.py angezeigt. Bearbeiten Sie main.py mit Ihrem bevorzugten Texteditor, um Ihr Projekt mit Python, der beliebtesten Programmiersprache, zu erstellen. Es sind keine Installationen, IDE oder Compiler erforderlich, sodass Sie es auf jedem Computer verwenden können, sogar auf ChromeBooks oder Computern, auf denen keine Software installiert werden kann.

Schritt 4: CircuitPython

CircuitPython ist eine Programmiersprache, die das Experimentieren und Programmieren auf kostengünstigen Mikrocontroller-Boards vereinfacht. CircuitPython ist ein Open-Source-Derivat der Programmiersprache MicroPython. Es ist eine Softwareimplementierung der Programmiersprache Python 3 und wurde so portiert, dass sie auf mehreren modernen Mikrocontrollern läuft. (siehe Wikipedia)

Die Adafruit Welcome to CircuitPython-Seite ist der beste Ausgangspunkt.

Das lötfreie Steckbrett, die Überbrückungsdrähte und verschiedene andere Elemente von HackerBox 0041 sind nützlich, wenn Sie die Demo-Experimente von Adafruit CircuitPython Essentials durcharbeiten.

Schritt 5: MakeCode Arcade

MakeCode Arcade ist eine webbasierte, anfängerfreundliche Plattform zum Erstellen von Retro-Arcade-Spielen für das Web und für Mikrocontroller. Mit der exklusiven HackerBox MakeCode Arcade PCB, dem Adafruit ItsyBitsy M4 Express, einem farbigen TFT-Display und sieben Drucktasten können Sie Ihre eigene MakeCode Arcade-Handheld-Plattform zusammenstellen.

MONTAGEHINWEISE: Beginnen Sie mit der Leiterplattenseite mit dem Text "ItsyBitsy" im Siebdruck nach oben. Alle Komponenten befinden sich auf dieser Seite der Platine. Es gibt einen Piezo-Summer im PCB-Design, der mit dem ItsyBitsy verdrahtet ist. Die Unterstützung für diesen Ausgang scheint jedoch noch nicht im Arcade-Code implementiert zu sein, daher ist das Anlöten des Summers derzeit optional. Die 40-Pin-Buchse kann in zwei 14-Pin-Abschnitte unterteilt werden, um eine "Buchse" für das ItsyBitsy zu schaffen. Das Sockeln des ItsyBitsy unterstützt das Auf- und Abziehen des Moduls auf der Arcade-Platine und dem lötfreien Steckbrett, wie es für verschiedene Projekte erforderlich ist. Wenn Sie beide Plattformen für das ItsyBitsy häufig verwenden, möchten Sie natürlich ein anderes ItsyBitsy nehmen und direkt auf die Arcade-Platine löten.

PROGRAMMIERUNG: Siehe die Details zu MakeCode Arcade für den SAMD51.

Schritt 6: Batteriestrom für die MakeCode Arcade-Platine

Standardmäßig wird die MakeCode Arcade-Platine über den microUSB-Anschluss des ItsyBitsy mit Strom versorgt. USB-Strom kann über einen Computer-USB-Anschluss, eine Wandwarze usw. bereitgestellt werden.

Bei einer tragbaren Arcade-Plattform kann der USB-Port über eine USB-Powerbank mit Strom versorgt werden. Optional ist eine saubere Lösung für die Integration von LiPo-Akkus der auf dem Foto gezeigte Adafruit LiIon/LiPoly Rucksack. Dieser Rucksack kann mit einem LiPo-Akku und optional einem Ein-/Aus-Knopf kombiniert werden. Beachten Sie auf dem Foto, dass der LiPo-Rucksack ordentlich auf der Rückseite der Arcade-Platine positioniert werden kann. Es hilft, die relevanten drei Pins des ItsyBitsy zu belassen, wenn Sie planen, die anderen Pins nach dem Löten abzuschneiden.

Schritt 7: Atari Punk Konsolenabzeichen

Die Atari Punk Console ist eine beliebte Schaltung, die zwei 555-Timer-ICs oder einen einzelnen 556-Dual-Timer-IC verwendet. Die ursprüngliche Schaltung wurde 1980 in einem Radio Shack Booklet veröffentlicht. Ihr Designer, Forrest M. Mims III, nannte die Schaltung in seiner Broschüre "Engineer's Mini-Notebook - 555 Circuits" einen "Stepped Tone Generator".

Die Schaltung wird oft als "Atari Punk Console" bezeichnet, weil ihre "Low-Fi"-Sounds klassischen Atari-Konsolenspielen aus den 1980er Jahren ähneln, mit einem Rechteckwellenausgang ähnlich dem des Atari 2600. Technisch gesehen handelt es sich um einen astabilen Rechteckwellenoszillator, der einen Monostabilen antreibt Oszillator, der einen einzelnen (rechteckigen) Impuls erzeugt.

MONTAGEHINWEISE:

• Zwei Knopfzellen-Clips befinden sich auf der Rückseite der Platine
• Alle anderen Komponenten kommen auf die Vorderseite des Boards
• Verzinnen Sie alle drei Pads für jeden Clip, um einen guten Kontakt mit der Knopfzelle zu gewährleisten
• Ein 1K-Widerstand R2 befindet sich direkt unter dem IC
• Die DIP-Schalter steuern die Stromversorgung der Oszillatoren und der LEDs separat
• C1 und C2 sind 0.1uF Caps
• C3 ist eine 10uF-Kappe
• Achten Sie bei allen drei Kappen auf die Polaritätsmarkierung auf der Platine, indem Sie den längeren Stift in Richtung der +-Markierung platzieren
• Bei den klaren, selbstblinkenden LEDs geht der kürzere Stift in das Loch nahe der flachen Kante des Platinenkreises
• Auf der Platine befindet sich ein + Zeichen für den Lautsprecher
• Der IC (und sein Sockel) sollten gemäß der Halbkreismarkierung auf der Platine ausgerichtet werden
• Löten Sie den IC-Sockel ohne den Chip ein und setzen Sie den IC dann nach dem Abkühlen in den Sockel ein
• Die 1Mohm Potentiometer sind auf der Unterseite mit "B105" gekennzeichnet. In einigen Versionen des Teilesatzes sind stattdessen 500-Kohm-Potentiometer vorgesehen. Diese sind mit "B504" gekennzeichnet.
• Das 5Kohm Potentiometer ist mit "B502" gekennzeichnet. In einigen Versionen des Teilesatzes ist stattdessen ein 1Kohm-Potentiometer vorgesehen. Es ist mit "B102" gekennzeichnet.

Wikipedia Atari Punk-Konsolenseite

Jameco Electronics Atari Punk-Konsolenseite

Schritt 8: Lebe das HackLife

Wir hoffen, Ihnen hat die Reise in diesem Monat in die DIY-Elektronik gefallen. Melde dich und teile deinen Erfolg in den Kommentaren unten oder in der HackerBoxes Facebook-Gruppe. Lassen Sie es uns auf jeden Fall wissen, wenn Sie Fragen haben oder Hilfe bei irgendetwas benötigen.

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