HackerBox 0028: JamBox - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

JamBox - Diesen Monat erforschen HackerBox-Hacker die Soundgenerierung und das Interface auf der JamBox Audio IOT Platform. Dieses Instructable enthält Informationen für die Arbeit mit HackerBox # 0028, die Sie hier abholen können, solange der Vorrat reicht. Wenn Sie jeden Monat eine solche HackerBox direkt in Ihre Mailbox erhalten möchten, abonnieren Sie bitte HackerBoxes.com und schließen Sie sich der Revolution an!

Themen und Lernziele für HackerBox 0028:

• Konfigurieren Sie das ESP32-System-on-Chip
• Programmieren Sie den ESP32 von der Arduino IDE
• Bauen Sie die JamBox Audio IOT-Plattform zusammen
• Steuer-I/O für Tasten, Drehregler und LED-Raster
• Erstellen Sie Benutzeroberflächen aus I/O-Hardware
• Kommunikation von Audiostreams über I2S
• Audiosamples an DAC-Module streamen

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: HackerBox 0028: Inhalt der Box

• HackerBoxes #0028 Sammelbare Referenzkarte
• Exklusive JamBox-Leiterplatte
• ESP32 DevKitC
• CJMCU PCM5102 I2S Digital-zu-Analog-Modul
• Vier MAX7219 8x8 LED-Matrix-Module
• Fünf 10K Ohm RV09 Potentiometer
• Fünf Potentiometer-Knöpfe
• Acht taktile momentane Tasten
• Vier selbstklebende Gummifüße
• 3,5-mm-Audio-Patchkabel
• MicroUSB-Kabel
• Ohrhörer mit Hülle
• Exklusiver HackerBoxes Totenkopf Aufkleber
• Octocat Fan Art Aufkleberbogen

Einige andere Dinge, die hilfreich sein werden:

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

Am wichtigsten sind Abenteuerlust, DIY-Geist und Hacker-Neugier. Hardcore-DIY-Elektronik ist kein triviales Unterfangen, und wir verwässern es nicht für Sie. Das Ziel ist Fortschritt, nicht Perfektion. Wenn Sie hartnäckig bleiben und das Abenteuer genießen, können Sie viel Befriedigung daraus ziehen, neue Technologien zu lernen und hoffentlich einige Projekte zum Laufen zu bringen. Wir empfehlen, jeden Schritt langsam zu machen, die Details zu beachten und keine Angst davor zu haben, um Hilfe zu bitten.

Beachten Sie, dass die HackerBox-FAQ eine Fülle von Informationen für aktuelle und potenzielle Mitglieder enthält.

Schritt 2: Exklusive JamBox-Leiterplatte

Die JamBox-Platine unterstützt ein ESP32-Mikroprozessormodul, vier MAX7219 8x8 LED-Matrixmodule, fünf 10K-Potentiometer für analoge Eingänge und acht taktile Tasten für digitale Eingänge. Die Audioausgabe erfolgt über einen ESP32-internen Digital-Analog-Wandler (DAC)-Block oder optional über den Anschluss an ein externes CJMCU PCM5102 I2S DAC-Modul. Die Platine hat Befestigungslöcher, oder es können selbstklebende Gummifüße angebracht werden.

WICHTIGE MONTAGEHINWEISE:

• Um den integrierten ESP32-DAC für die Audioausgabe zu verwenden, löten Sie das PCM5102-Modul nicht an. Verwenden Sie einfach die IO25- und GND-Pins, um Kopfhörer oder einen verstärkten Lautsprecher zu betreiben.
• Die vier 8x8 LED-Matrix-Module sind mit den Eingangsleitungen oben und den Ausgangsleitungen unten ausgerichtet.
• Die mechanischen Belastungs-"Stifte" an den fünf Potentiometern sind nur ein kleines bisschen zu breit für die Löcher im Standard-RV09-Footprint. Eine einfache Lösung ist die Verwendung einer kleinen Zange, um die flachen Stamm-"Pins" eher in eine Taco- oder Taquito-Form zu falten. Dann sollten sie gleich reinschlüpfen. [VIDEO]
• Das 15x5-Prototyping-Grid kann für zusätzliche E/A-Schnittstellen verwendet werden. MIDI jemand?

Schritt 3: ESP32 und Arduino IDE

Der ESP32 ist ein Single-Chip-Computer. Es ist hochintegriert mit 2,4 GHz Wi-Fi und Bluetooth. Der ESP32 integriert den Antennenschalter, HF-Balun, Leistungsverstärker, rauscharmen Empfangsverstärker, Filter und Power-Management-Module. Somit nimmt die gesamte Lösung eine minimale Leiterplattenfläche (PCB) ein.

Das ESP32DevKitC ist ein kleines ESP32-basiertes Entwicklungsboard von Espressif. Die meisten I/O-Pins sind auf beiden Seiten zu den Stiftleisten geführt, um eine einfache Verbindung zu ermöglichen. Im Modul sind ein USB-Schnittstellenchip und ein Spannungsregler integriert. Der ESP32 wird innerhalb des Arduino-Ökosystems und der IDE unterstützt, was eine sehr schnelle und einfache Möglichkeit ist, mit dem ESP32 zu arbeiten.

Das Arduino ESP32 Github-Repository enthält Installationsanweisungen für Linux, OSX und Windows. Klicken Sie auf diesen Link und folgen Sie den Anweisungen, die dem Betriebssystem Ihres Computers entsprechen.

Zusätzliche Ressourcen:ESP32 DatenblattESP32DevKitC SchematicESP32 Technisches ReferenzhandbuchESP32 Arduino Instructable

Schritt 4: JamBox I/O-Demo

Der beigefügte Democode (IOdemo.ino) ist nützlich, um die grundlegende Bedienung der 8x8 LED-Ausgänge und Benutzereingaben von den acht Drucktasten und den fünf analogen Potentiometern zu demonstrieren. Diese I/O-Hardware-Elemente sind die Basis unseres Bedienoberflächensystems.

Arduino-Bibliothek für die 8x8 LED-Module.

Schritt 5: ESP32 Interner DAC für Audio

Ein Digital-Analog-Wandler (DAC oder D-to-A) ist ein System, das ein digitales Signal in ein analoges Signal umwandelt. DACs werden häufig in Musikplayern verwendet, um digitale Datenströme in analoge Audiosignale umzuwandeln. Audio-DACs sind im Allgemeinen niederfrequent und hochauflösend. [Wikipedia]

Der ESP32 verfügt über zwei interne 8-Bit-DACs. Diese DACs können jeden 8-Bit-Wert in einen analogen Spannungsausgang umwandeln. Die 0-255 8-Bit-Eingangswerte entsprechen grob dem Spannungsbereich von 0V bis 3,3V auf dem ESP32. Ein digitalisiertes Audio-Sample kann über den DAC wiedergegeben werden.