HackerBox 0041: CircuitPython: 8 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Saudações aos Hackers HackerBox em todo o mundo. HackerBox 0041 nos traz CircuitPython, MakeCode Arcade, o Atari Punk Console e muito mais. Este manual contém informações para começar a usar o HackerBox 0041, que pode ser adquirido aqui enquanto durar o estoque. Se você gostaria de receber um HackerBox como este diretamente em sua caixa de correio a cada mês, inscreva-se em HackerBoxes.com e junte-se à revolução!

Tópicos e objetivos de aprendizagem para HackerBox 0041:

• Explorando o SAMD51 ARM Cortex M4
• Programação embutida com CircuitPython
• Design de jogo retro para MakeCode Arcade
• Montagem do Atari Punk Console Synth

HackerBoxes é o serviço de caixa de assinatura mensal para eletrônicos DIY e tecnologia de computador. Somos amadores, criadores e experimentadores. Somos os sonhadores dos sonhos.

HACK THE PLANET

Etapa 1: Lista de conteúdo para HackerBox 0041

• Adafruit ItsyBitsy M4 Express
• PCB exclusivo MakeCode Arcade
• Atari Punk Console PCB exclusivo
• Dois pacotes de componentes eletrônicos
• Tela colorida 128x160 Pixel TFT
• CR2032 Coin Cell Five Pack
• Módulo de anel LED RGB 12
• SG90 Micro Servo Motor
• Placa de teste transparente de 400 pontos
• DuPont Jumper Fios Macho-Macho
• Cabo MicroUSB trançado
• Decalque exclusivo de circuito Python
• Decalque exclusivo do HackerBox Maker
• Remendo para passar a ferro exclusivo do HackerBox

Algumas outras coisas que serão úteis:

• Ferro de soldar, solda e ferramentas básicas de solda
• Computador para executar ferramentas de software

Mais importante ainda, você precisará de um senso de aventura, espírito hacker, paciência e curiosidade. Construir e experimentar com eletrônicos, embora muito gratificante, pode ser complicado, desafiador e até mesmo frustrante às vezes. O objetivo é o progresso, não a perfeição. Quando você persiste e aproveita a aventura, uma grande satisfação pode ser derivada deste hobby. Dê cada passo lentamente, preste atenção aos detalhes e não tenha medo de pedir ajuda.

Há uma grande quantidade de informações para membros atuais e potenciais nas Perguntas frequentes dos HackerBoxes. Quase todos os e-mails de suporte não técnico que recebemos já foram respondidos lá, portanto, agradecemos por dedicar alguns minutos para ler o FAQ.

Etapa 2: Pacotes de componentes eletrônicos

Familiarize-se com os componentes mostrados aqui. Observe a alocação sugerida desses componentes de acordo com os blocos codificados por cores.

O HackerBox 0041 inclui esses componentes embalados em duas bolsas de poliéster que podem ser fechadas. Observe que os componentes são separados apenas em dois sacos para facilitar a embalagem e não há significado para a colocação dos componentes em um ou outro dos dois sacos.

Etapa 3: Adafruit ItsyBitsy M4 Express

O Adafruit ItsyBitsy M4 Express apresenta o processador Microchip ATSAMD51 ARM Cortex M4 (ficha técnica) rodando a 120 MHz. O microcontrolador tem suporte para ponto flutuante, 512 KB de Flash e 192 KB de RAM.

Embora o ItsyBitsy M4 possa ser usado com o IDE do Arduino, ele vem com o CircuitPython integrado. Quando você conectá-lo, ele aparecerá como uma pequena unidade de disco com main.py nele. Edite main.py com seu editor de texto favorito para construir seu projeto usando Python, a linguagem de programação mais popular. Sem necessidade de instalação, IDE ou compilador, você pode usá-lo em qualquer computador, até mesmo em ChromeBooks ou computadores nos quais não é possível instalar o software.

Etapa 4: CircuitPython

CircuitPython é uma linguagem de programação projetada para simplificar os experimentos e aprender a programar em placas de microcontrolador de baixo custo. CircuitPython é um derivado de código aberto da linguagem de programação MicroPython. É uma implementação de software da linguagem de programação Python 3 e foi adaptado para rodar em vários microcontroladores modernos. (veja Wikipedia)

A página Bem-vindo ao CircuitPython da Adafruit é o melhor ponto de partida.

A placa de ensaio sem solda, fios de jumper e vários outros itens do HackerBox 0041 são úteis durante o trabalho com os experimentos de demonstração do Adafruit CircuitPython Essentials.

Etapa 5: MakeCode Arcade

MakeCode Arcade é uma plataforma para iniciantes baseada na web para a criação de jogos de arcade retrô para a web e para microcontroladores. Usando o PCB HackerBox MakeCode Arcade exclusivo, o Adafruit ItsyBitsy M4 Express, um display TFT colorido e sete botões, você pode montar sua própria plataforma MakeCode Arcade portátil.

NOTAS DE MONTAGEM: Comece com o lado do PCB incluindo o texto "ItsyBitsy" na serigrafia voltado para cima. Todos os componentes ficam deste lado do PCB. Há uma campainha piezoelétrica no design da PCB conectada ao ItsyBitsy. No entanto, o suporte para essa saída não parece estar implementado no código do Arcade ainda, então soldar a campainha é opcional neste momento. O cabeçalho fêmea de 40 pinos pode ser dividido em duas seções de 14 pinos para criar um "soquete" para o ItsyBitsy. Socketing o ItsyBitsy suporta ligar e desligar o módulo do Arcade PCB e a placa de ensaio sem solda conforme necessário para vários projetos. Claro, se você acabar usando ambas as plataformas para o ItsyBitsy com muita frequência, você pode querer pegar outro ItsyBitsy e soldá-lo diretamente no PCB do Arcade.

PROGRAMAÇÃO: Veja os detalhes no MakeCode Arcade para o SAMD51.

Etapa 6: energia da bateria para a PCB MakeCode Arcade

Por padrão, o MakeCode Arcade PCB é alimentado pela porta microUSB no ItsyBitsy. A alimentação USB pode ser fornecida por uma porta USB de computador, uma verruga de parede, etc.

Para uma plataforma Arcade portátil, a porta USB pode ser alimentada usando um banco de energia USB. Opcionalmente, uma solução limpa para integrar a energia da bateria LiPo é a mochila Adafruit LiIon / LiPoly mostrada na foto. Esta mochila pode ser combinada com uma bateria LiPo e opcionalmente um botão liga / desliga. Observe na foto que a mochila LiPo pode ser perfeitamente posicionada na parte de trás do PCB do arcade. Isso ajuda a deixar os três pinos relevantes do ItsyBitsy se você planeja cortar os outros pinos após a soldagem.

Etapa 7: Emblema do console Atari Punk

O Atari Punk Console é um circuito popular que utiliza dois CIs de temporizador 555 ou um único CI de temporizador duplo 556. O circuito original foi publicado em um livreto da Radio Shack em 1980. Seu designer, Forrest M. Mims III, chamou o circuito de "Gerador de tons escalonados" em seu livreto "Mini-Notebook do Engenheiro - 555 Circuitos".

O circuito é frequentemente chamado de "Atari Punk Console" porque seus sons "low-fi" lembram os clássicos jogos de console Atari da década de 1980, com uma saída de onda quadrada semelhante ao Atari 2600. Tecnicamente, é um oscilador de onda quadrada astável acionando um monoestável oscilador que cria um único pulso (quadrado).

NOTAS DE MONTAGEM:

• Dois clipes de célula de moeda vão na parte de trás do quadro
• Todos os outros componentes vão para a frente da placa
• Estanhe todas as três almofadas para cada clipe para garantir um bom contato com a célula moeda
• Um resistor de 1K R2 está localizado logo abaixo do IC
• Os interruptores DIP controlam a energia para os osciladores e os LEDs separadamente
• C1 e C2 são Caps 0,1uF
• C3 é um Cap 10uF
• Para todas as três tampas, preste atenção à marcação de polaridade na placa, colocando o pino mais longo em direção à marca +
• Para os LEDs claros e que piscam automaticamente, o pino mais curto vai para o orifício perto da borda plana do círculo da placa
• Há uma marca + no PCB para o alto-falante
• O IC (e seu soquete) deve ser orientado de acordo com a marcação de semicírculo na placa
• Solde o soquete de IC sem o chip e, em seguida, coloque o IC no soquete uma vez que esfrie
• Os potenciômetros de 1Mohm são marcados com "B105" na parte inferior. Em algumas versões do kit de peças, são fornecidos potenciômetros de 500Kohm. Estes estão marcados com "B504".
• O potenciômetro de 5Kohm está marcado com "B502". Em algumas versões do kit de peças, um potenciômetro de 1Kohm é fornecido. Está marcado com "B102".

Página do console Wikipedia Atari Punk

Página do console Jameco Electronics Atari Punk

Etapa 8: Vivendo o HackLife

Esperamos que você tenha gostado da viagem deste mês para a eletrônica DIY. Entre em contato e compartilhe seu sucesso nos comentários abaixo ou no Grupo HackerBoxes no Facebook. Certamente, deixe-nos saber se você tiver alguma dúvida ou precisar de ajuda com alguma coisa.

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