HackerBox 0028: JamBox: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

JamBox - Este mês, os HackerBox Hackers estão explorando a geração de som e a interface na plataforma JamBox Audio IOT. Este Instructable contém informações para trabalhar com o HackerBox # 0028, que você pode pegar aqui enquanto durarem os estoques. Além disso, 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 0028:

• Configure o ESP32 System-on-Chip
• Programe o ESP32 a partir do Arduino IDE
• Monte a plataforma JamBox Audio IOT
• Controle de E / S para botões, botões e grades de LED
• Construir interfaces de usuário a partir de hardware de E / S
• Streams de áudio de comunicação em I2S
• Transmita amostras de áudio para módulos DAC

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: HackerBox 0028: conteúdo da caixa

• HackerBoxes # 0028 Cartão de Referência Coletável
• Placa de circuito impresso exclusiva JamBox
• ESP32 DevKitC
• CJMCU PCM5102 I2S Módulo Digital para Analógico
• Quatro módulos de matriz de LED MAX7219 8x8
• Cinco potenciômetros RV09 de 10K Ohm
• Cinco botões do potenciômetro
• Oito botões momentâneos táteis
• Quatro pés de borracha adesiva
• Patch Cable de áudio de 3,5 mm
• Cabo MicroUSB
• Fones de ouvido com capa
• Decalque de crânio exclusivo para HackerBoxes
• Folha de decalques de arte para leques Octocat

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 faça-você-mesmo e curiosidade de hacker. Eletrônicos hardcore DIY não é uma busca trivial, e não estamos diluindo isso para você. O objetivo é o progresso, não a perfeição. Quando você persiste e aproveita a aventura, uma grande satisfação pode ser derivada do aprendizado de novas tecnologias e, felizmente, de fazer alguns projetos funcionarem. Sugerimos que você dê cada passo devagar, atento aos detalhes e não tenha medo de pedir ajuda.

Observe que há uma abundância de informações para membros atuais e potenciais nas Perguntas frequentes do HackerBox.

Etapa 2: placa de circuito impresso exclusiva JamBox

O JamBox PCB suporta um módulo de microprocessador ESP32, quatro módulos de matriz de LED MAX7219 8x8, cinco potenciômetros de 10K para entrada analógica e oito botões momentâneos táteis para entrada digital. A saída de áudio é fornecida usando um bloco de conversor digital para analógico (DAC) interno ESP32 ou, opcionalmente, conectando-se a um módulo CJMCU PCM5102 I2S DAC externo. O PCB tem orifícios de montagem, ou pés de borracha adesiva podem ser aplicados.

OBSERVAÇÕES IMPORTANTES DE MONTAGEM:

• Para usar o DAC embutido do ESP32 para saída de áudio, não solde o módulo PCM5102 no lugar. Basta usar os pinos IO25 e GND para acionar fones de ouvido ou um alto-falante amplificado.
• Os quatro módulos de matriz de LED 8x8 são orientados com as linhas de entrada na parte superior e as linhas de saída na parte inferior.
• Os "pinos" de deformação mecânica nos cinco potenciômetros são um pouco largos demais para os orifícios da pegada do RV09 padrão. Uma solução fácil é usar um pequeno alicate para dobrar os "alfinetes" planos em um formato de taco ou taquito. Então, eles devem entrar imediatamente. [VÍDEO]
• A grade de prototipagem 15x5 pode ser usada para interface de E / S adicional. Alguém MIDI?

Etapa 3: ESP32 e Arduino IDE

O ESP32 é um computador com um único chip. É altamente integrado com 2,4 GHz Wi-Fi e Bluetooth. O ESP32 integra a chave da antena, balun RF, amplificador de potência, amplificador de recepção de baixo ruído, filtros e módulos de gerenciamento de energia. Como tal, toda a solução ocupa uma área mínima de placa de circuito impresso (PCB).

O ESP32DevKitC é uma pequena placa de desenvolvimento baseada em ESP32 produzida pela Espressif. A maioria dos pinos de E / S vai para os cabeçotes dos pinos em ambos os lados para facilitar a interface. Um chip de interface USB e um regulador de tensão estão integrados ao módulo. O ESP32 é compatível com o ecossistema Arduino e IDE, que é uma maneira muito rápida e fácil de trabalhar com o ESP32.

O repositório github do Arduino ESP32 inclui instruções de instalação para LInux, OSX e Windows. Clique nesse link e siga as instruções que correspondem ao sistema operacional do seu computador.

Recursos adicionais: ESP32 DatasheetESP32DevKitC SchematicESP32 Technical Reference ManualESP32 Arduino Instructable

Etapa 4: JamBox I / O Demo

O código de demonstração anexado (IOdemo.ino) é útil para demonstrar a operação básica das saídas de LED 8x8 e entradas do usuário a partir dos oito botões e dos cinco potenciômetros analógicos. Esses elementos de hardware de E / S são a base de nosso sistema de interface de usuário.

Biblioteca Arduino para os módulos LED 8x8.

Etapa 5: ESP32 DAC interno para áudio

Um conversor digital para analógico (DAC ou D-para-A) é um sistema que converte um sinal digital em um sinal analógico. Os DACs são comumente usados em reprodutores de música para converter fluxos de dados digitais em sinais de áudio analógicos. DACs de áudio geralmente de baixa frequência e alta resolução. [Wikipedia]

O ESP32 possui dois DACs internos de 8 bits. Esses DACs podem converter qualquer valor de 8 bits em uma saída de tensão analógica. Os valores de entrada de 8 bits 0-255 mapeiam aproximadamente para a faixa de tensão de 0 V a 3,3 V no ESP32. Uma amostra de áudio digitalizada pode ser reproduzida através do DAC.