Εκτυπωτής Alexa - Ανακυκλωμένος εκτυπωτής απόδειξης: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Είμαι λάτρης της ανακύκλωσης της παλιάς τεχνολογίας και της χρησιμοποίησής της ξανά. Πριν από λίγο καιρό, είχα αποκτήσει έναν παλιό, φθηνό εκτυπωτή θερμικής απόδειξης και ήθελα έναν χρήσιμο τρόπο για να τον επαναπροσδιορίσω. Στη συνέχεια, κατά τη διάρκεια των διακοπών, μου έδωσαν ένα Amazon Echo Dot και ένα από τα χαρακτηριστικά που χρησιμοποίησα περισσότερο ήταν η προσθήκη παντοπωλείων στη λίστα αγορών μου. Έτσι σκέφτηκα ότι θα ήταν ωραίο να συνδυάσω και τα δύο και να χρησιμοποιήσω τον εκτυπωτή απόδειξης ως εκτυπωτή IOT για την Alexa (ή το Google Home, ή το Siri, κλπ). Ας δούμε τι θα χρειαστεί για να γίνει αυτή η ιδέα πραγματικότητα.

Προμήθειες

Ακολουθούν τα μέρη που χρησιμοποιώ για αυτό το έργο:

1. Φτηνός γενικός εκτυπωτής θερμικής απόδειξης (χρειάζεται υποστήριξη ESC-POS)
2. Συσκευή Amazon Alexa (άλλες συσκευές "βοηθού σπιτιού" πιθανότατα θα λειτουργήσουν επίσης)
3. Raspberry Pi Zero Wireless
4. 7805 ρυθμιστής 5v
5. 10μf Πυκνωτής
6. 1μf Πυκνωτής

Άλλα πράγματα που χρησιμοποιώ για αυτό το έργο είναι:

1. If This Then That (IFTTT.com)
2. Εξοπλισμός συγκόλλησης

Βήμα 1: Ρύθμιση του Raspberry Pi Zero W

Το πρώτο βήμα είναι να εκτυπώσετε ξανά τον παλιό εκτυπωτή απόδειξης. Επέλεξα να χρησιμοποιήσω το Raspberry Pi Zero W ως χειριστήριο λόγω της φθηνής τιμής και του μικρού μεγέθους. Είναι πραγματικά αρκετά μικρό για να χωρέσει μέσα στην ίδια τη θήκη του εκτυπωτή απόδειξης, οπότε δεν υπάρχουν εξωτερικές συνδέσεις! Το Pi Zero W έχει επίσης ενσωματωμένο Wifi, οπότε όλα είναι βασικά ενσωματωμένα στο μικρό του μέγεθος.

Για να λειτουργήσει το Pi, πρέπει να κατεβάσουμε το Raspbian OS και να το εγγράψουμε σε κάρτα microSD χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα όπως το Etcher. Τοποθετήστε το στο Pi μαζί με ένα καλώδιο HDMI, πληκτρολόγιο, ποντίκι και, στη συνέχεια, τροφοδοσία.

Όταν το Pi εκκινήσει και βρίσκεστε στη διεπαφή της επιφάνειας εργασίας, μπορείτε να συνδεθείτε στο ασύρματο δίκτυό σας κάνοντας κλικ στο εικονίδιο ασύρματης σύνδεσης επάνω δεξιά και επιλέγοντας το όνομα της ασύρματης σύνδεσής σας. Στη συνέχεια, αν κάνετε δεξί κλικ στο ίδιο εικονίδιο ασύρματης σύνδεσης, μπορείτε να μεταβείτε στις ρυθμίσεις δικτύου και να ορίσετε μια στατική διεύθυνση IP, ώστε να μπορούμε εύκολα να συνδεθούμε σε αυτήν μέσω του δικτύου. Τέλος, θέλετε να κάνετε κλικ στο κύριο μενού και να επιλέξετε το "Raspbian Configuration Editor" και στην καρτέλα "Interfaces", βεβαιωθείτε ότι το SSH είναι ενεργοποιημένο. Στη συνέχεια, αποθηκεύστε το και επανεκκινήστε το Pi σας.

Βήμα 2: Εκτύπωση από το Pi

Μόλις γίνει επανεκκίνηση του Raspbery Pi, θα πρέπει να συνδεθεί στο ασύρματο δίκτυό σας με στατική IP και με SSH ενεργοποιημένη. Έτσι, τώρα θα πρέπει να μπορούμε να συνδεθούμε από απόσταση από οποιονδήποτε άλλο υπολογιστή. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε έναν πελάτη SSH. Για τα Windows, ένας καλός πελάτης είναι ο Putty. Μπορείτε να συνδεθείτε σε αυτό χρησιμοποιώντας τη στατική διεύθυνση IP του Pi που ορίσαμε νωρίτερα. Στη συνέχεια, μπορείτε να συνδεθείτε χρησιμοποιώντας το όνομα "pi" ως όνομα χρήστη και το "βατόμουρο" ως κωδικό πρόσβασης.

Μετά από μια επιτυχημένη σύνδεση, θα πρέπει τώρα να είμαστε στο τερματικό περιβάλλον του Pi. Εδώ μπορούμε να πληκτρολογήσουμε εντολές που θα εκτελεστούν στο Raspberry Pi. Για παράδειγμα, ένα από τα πρώτα πράγματα που θέλουμε να κάνουμε είναι να βεβαιωθούμε ότι το λογισμικό στο Pi είναι ενημερωμένο. Έτσι, στο τερματικό μπορούμε να πληκτρολογήσουμε:

sudo apt-get ενημέρωση

Αυτή η εντολή θα ενημερώσει τα αποθετήρια λογισμικού στο Pi. Στη συνέχεια, μπορούμε να εγκαταστήσουμε το λογισμικό εκτυπωτή ESC-POS και τις απαιτούμενες βιβλιοθήκες.

sudo apt-get install python3 python3-setuptools python3-pip libjpeg8-devsudo pip3 install-upgrade pip sudo pip3 install python-escpos

Με αυτό, μπορούμε τώρα να συνδέσουμε τον εκτυπωτή στη θύρα Micro-USB του Pi (χρησιμοποιώντας προσαρμογέα) και να τον ενεργοποιήσουμε. Στη συνέχεια, στο τερματικό μας μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μικρό σενάριο python

nano hello_world.py

Και σε αυτό μπορούμε να προσθέσουμε αυτόν τον κώδικα python

#!/usr/bin/pythonfrom escpos.printer import Usb p = Usb (0x0416, 0x5011) p.text ("Mini IOT Printer / n") p.close ()

Βγείτε από αυτό (CTRL-X), αποθηκεύστε το (CTRL-Y) και εκτελέστε το για να το δοκιμάσετε

python3 hello_world.py

Βήμα 3: Σύνδεση στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Μέρος 1)

Τι καλό θα είχε ένας εκτυπωτής χωρίς κάτι για εκτύπωση; Wantedθελα να ενεργοποιήσω τη λειτουργικότητα για εκτύπωση από διάφορες υπηρεσίες διαδικτύου, όπως η Alexa. Πώς μπορώ λοιπόν να το πετύχω αυτό; Μια επιλογή είναι να επιλέξετε μια συγκεκριμένη υπηρεσία διαδικτύου, να εντοπίσετε την τεκμηρίωση API και να γράψετε μια εφαρμογή με βάση το API τους. Αλλά επιλέγω να ακολουθήσω τον τεμπέλη δρόμο…

Υπάρχει ένας υπέροχος ιστότοπος που ονομάζεται "If This Then That" που ενεργοποιεί ενέργειες για διαφορετικές υπηρεσίες διαδικτύου (Alexa, Google Home, Gmail, Facebook, Instagram, Twitter κ.λπ.) με βάση ένα σύνολο κριτηρίων. Για παράδειγμα, "αν" δημοσιεύω στο Facebook (αυτό), "Τότε" στείλτε μου ένα e-mail (αυτό).

Έτσι, για το πρώτο ήμισυ αυτού, εγγραφήκα σε έναν δωρεάν λογαριασμό, μπορείτε να ξεκινήσετε να δημιουργείτε ένα νέο "applet" για τις διαφορετικές υπηρεσίες που θέλετε να ενεργοποιήσετε. Το μέρος "Αυτό" της εφαρμογής μου θα είναι η Alexa. Υπάρχουν πολλοί ενεργοποιητές Alexa για να διαλέξετε, αλλά θα επιλέξω αυτόν που λέει "Ρωτήστε τι υπάρχει στη λίστα αγορών σας". Και τελικά θέλουμε να ενεργοποιήσει ένα σενάριο Python στο Raspberry Pi, οπότε για το τμήμα "That" του σεναρίου, θέλουμε να επιλέξουμε Webhooks.

Στην επιλογή Webhooks, μπορούμε να προσθέσουμε μια διεύθυνση URL που δείχνει στο Pi μας, στην οποία θα επανέλθουμε αργότερα. Μπορούμε να αφήσουμε το πεδίο Μέθοδος ως "Λήψη" και για τον τύπο περιεχομένου επιλέξτε "Απλό κείμενο". Για το πεδίο Σώμα, κάντε κλικ στην επιλογή "Προσθήκη συστατικού" και επιλέξτε "Ολόκληρη λίστα". Αυτό θα στείλει ολόκληρη τη λίστα αγορών ως αίτημα λήψης.

Βήμα 4: Σύνδεση στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Μέρος 2)

Το προηγούμενο βήμα φροντίζει για το μέρος "Διαδίκτυο", οπότε τώρα αφήστε να εργαστείτε στο κομμάτι "πράγματα" χρησιμοποιώντας το Raspberry Pi. Για να επικοινωνήσουμε με την μικροεφαρμογή web "Hook It That That", πρέπει να δημιουργήσουμε έναν διακομιστή ιστού στο Raspberry Pi. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι για τη δημιουργία ενός διακομιστή ιστού, αλλά θεωρώντας ότι τελικά θέλω να τρέξω ένα σενάριο Python, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω τον διακομιστή Python's Flask.

Το Pi έχει όλες τις βιβλιοθήκες Flask προεγκατεστημένες, οπότε το μόνο που χρειάζεται να κάνουμε είναι να αρχίσουμε να γράφουμε ένα δοκιμαστικό σενάριο:

nano flask_test.py

Και σε αυτό, ας προσθέσουμε κάποιο κώδικα που εξυπηρετεί μια απλή ιστοσελίδα.

#! flask/bin/python #ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΩΝ ΦΛΙΑΚΗΣ από την εισαγωγή φιάλης Φιάλη, αίτημα #ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΦΛΙΑΚΗΣ = Φιάλη (_ όνομα_) #ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΣΕΛΙΔΑΣ 'INDEX' @app.route ('/') def index (): return 'Ο διακομιστής φιάλης σας λειτουργεί!' #ΕΚΤΕΛΕΣΤΕ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ εάν _name_ == '_main_': app.run (debug = True, host = '0.0.0.0')

Τώρα απλώς αποθηκεύστε το πρόγραμμα και εκτελέστε το χρησιμοποιώντας αυτήν την εντολή:

sudo python3 flask_test.py

Θα δείτε με την απόκριση εντολών ότι η προεπιλεγμένη θύρα στην οποία εκτελείται το Flask είναι η θύρα 5000. Έτσι, σε ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού, εάν πληκτρολογήσετε τη διεύθυνση IP του Pi σας: 5000, θα πρέπει να δείτε το κείμενο "Ο διακομιστής φλας σας λειτουργεί!"

Έχουμε τον δοκιμαστικό μας κώδικα Python που εκτυπώνεται στον εκτυπωτή αποδείξεών μας και έχουμε τον δοκιμαστικό μας διακομιστή φιάλης. Στη συνέχεια, πρέπει να τα συνδυάσουμε και να ενσωματώσουμε κάποιον κώδικα που αντλεί τα δεδομένα από τη μικροεφαρμογή Webhook. Ας δημιουργήσουμε ένα νέο αρχείο Python:

nano iot_print_server.py

Και μέσα σε αυτό, προσθέστε τον ακόλουθο κώδικα:

#! flask/bin/python #IMPORT THE FLASK AND PRINTER ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΕΣ από φιάλη εισαγωγής φιάλης, αίτημα από escpos.printer import Usb #ASSIGN VARIABLES FOR THE PRINTER AND FLASK p = Usb (0x0416, 0x5011) app = Flask (_ name_) #CRE 'INDEX' PAGE @app.route ('/') def index (): return 'Ο διακομιστής σας Flask λειτουργεί!' #ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ "ΣΕΛΙΔΑΣ" ΟΝΟΜΑΣΤΕ "ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ" ΓΙΑ ΕΚΤΥΠΩΣΗ ALEXA SHOPPING LIST @app.route ('/list') def list (): #CAPTURE "GET" DATA FROM IFTTT WEBOOKS content = request.get_data () #CONVERT RAW DATA TO STRING str_content = str (content) #DIVIDE DATA INTO SEPERATE LINES str_split = str_content.splitlines () #SEPERATE WORDS BY COMMA AND ADD TO A NEW LIST newlist = for word in str_split: word = word.split (',') newlist.extend (word) #REMOVE FORMATTING MARKS rmv_marks = [s.strip ("b '") for s in newlist] #PRINT HEADER #print ("Listing Shopping / n") p.text ("List Shopping: / n ") #ΑΡΙΘΜΟΣ ΚΑΙ ΕΚΤΥΠΩΣΗ ΚΑΘΕ ΘΕΜΑΤΟΣ ΣΕ ΛΙΣΤΑ r = 1 για x σε rmv_marks: #print (str (r) +". " + X +" / n ") p.text (str (r) +". " + x + "\ n") r + = 1 #RETURN ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ επιστροφή 'x' #RUN THE PROGRAM if _name_ == '_main_': app.run (debug = True, host = '0.0.0.0')

Μπορείτε να το εκτελέσετε για να δείτε αν επιστρέφει σφάλματα, αλλά δεν θα λειτουργήσει ακόμα με το webhook μας, επειδή προς το παρόν, ο διακομιστής λειτουργεί μόνο τοπικά. Δεν υπάρχει ακόμη εξωτερική διεύθυνση URL για την σύνδεση στο webhook. Θα μπορούσαμε να ρυθμίσουμε την προώθηση θυρών στο δρομολογητή μας και να χρησιμοποιήσουμε απλώς την εξωτερική μας διεύθυνση IP, αλλά αυτό δεν είναι πραγματικά πολύ ασφαλές. Ως εναλλακτική λύση, αποφασίζω να πάω με το NGROK.

Βήμα 5: Ρύθμιση εξωτερικής πρόσβασης με το Ngrok

Το Ngrok δημιουργεί μια ασφαλή σύνδεση στο δίκτυό σας χωρίς να χρειάζεται να εκθέσετε την εξωτερική σας IP ή να μπερδέψετε την προώθηση θυρών. Αφού εγγραφείτε για έναν δωρεάν λογαριασμό, σας δίνει ένα διακριτικό εξουσιοδότησης. Στη συνέχεια, στο Raspberry Pi, μπορείτε να το κατεβάσετε, να το αποσυμπιέσετε, να συνδέσετε το διακριτικό έγκρισης και, στη συνέχεια, να το εκτελέσετε στη θύρα 5000:

mkdir ngrokcd ngrok wget https://bin.equinox.io/c/4VmDzA7iaHb/ngrok-stable… αποσυμπιέστε ζεστό-σταθερό-linux-arm./ngrok authtoken [εισαγάγετε το διακριτικό της εγγραφής σας εδώ]./ngrok http 5000

*** ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ *** Η δωρεάν έκδοση του Ngrok δεν σας δίνει στατική διεύθυνση, οπότε κάθε φορά που εκτελείτε ξανά το Ngrok, θα σας δίνει διαφορετική διεύθυνση. Εάν θέλετε μια στατική διεύθυνση, ώστε να μην χρειάζεται να συνεχίσετε να επεξεργάζεστε ξανά το Webhook σας, τότε θα πρέπει να πληρώσετε για έναν αναβαθμισμένο λογαριασμό.

Μια δωρεάν εναλλακτική λύση για το Ngrok που προσφέρει στατικές IP είναι η "Serveo" στη διεύθυνση www.serveo.net

************************

Στην οθόνη που προκύπτει, σας δίνει μια διεύθυνση προώθησης (https://random-string.ngrok.io) που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στη μικροεφαρμογή Webhook. Επιστρέφοντας λοιπόν στο "If This Then That", στο πεδίο URL, εισαγάγετε τη διεύθυνση προώθησης Ngrok και δείξτε τη στη σελίδα "λίστα" στον διακομιστή Flask. Θα πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι

random_string.ngrok.io/list

Στη συνέχεια, προχωρήστε και αποθηκεύστε τις αλλαγές.

Για να το δοκιμάσετε, κρατήστε το Ngrok σε λειτουργία, ανοίξτε ένα νέο τερματικό και εκτελέστε το σενάριο python. Και με τα δύο αντικείμενα σε λειτουργία, ρωτήστε την Alexa τι υπάρχει στη λίστα αγορών σας. Μετά από ένα ή δύο λεπτά, θα πρέπει να εκτυπώσει τα αποτελέσματα. Εάν θέλετε να εκτυπωθεί αμέσως, απλώς μεταβείτε στο Applet σας στο IFTTT και κάντε κλικ στο "Έλεγχος τώρα". Εάν όλα πάνε καλά, ο εκτυπωτής απόδειξης θα πρέπει να εκτυπώσει ό, τι υπάρχει στη λίστα αγορών σας! Το τελευταίο κομμάτι κώδικα που πρέπει να προσθέσουμε είναι ένας τρόπος για αυτόματη εκκίνηση της θέρμανσης και του διακομιστή φιάλης μας κάθε φορά που ξεκινά το Pi. Μπορούμε εύκολα να το κάνουμε κάνοντας εκτελέσιμο το σενάριο Python:

chmod +x iot_print_server.py

Στη συνέχεια, μπορούμε να επεξεργαστούμε το αρχείο μας /etc/rc.local έτσι ώστε να μοιάζει με αυτό:

## Από προεπιλογή, αυτό το σενάριο δεν κάνει τίποτα. # Εκτύπωση της διεύθυνσης IP _IP = $ (όνομα κεντρικού υπολογιστή -I) || true αν ["$ _IP"]; στη συνέχεια, printf "Η διεύθυνση IP μου είναι %s / n" "$ _IP" fi #autostart ngrok και δείξτε το στο έγγραφό σας./home/pi/ngrok/ngrok http -config =/home/pi/.ngrok2/ngrok. yml 5000 #autostart the printer python script sudo python3 /home/pi/iot_receipt_printer.py & exit 0

Βήμα 6: Προσθήκη του Pi στον εκτυπωτή

Ο εκτυπωτής απόδειξης που έχω έχει πολύ κενό χώρο μέσα στο περίβλημα. Και με το Raspberry Pi Zero να είναι τόσο μικρό όσο είναι, σκέφτηκα ότι θα ήταν ωραίο να το κρύψω στον εκτυπωτή απόδειξης, έτσι ώστε να μοιάζει με μία συσκευή. Το μόνο πρόβλημα είναι ότι ο εκτυπωτής απόδειξης λειτουργεί σε 12v και ο Pi λειτουργεί σε 5v. Έτσι, εάν θέλουμε μόνο ένα καλώδιο τροφοδοσίας και τα δύο, θα πρέπει να εγκαταλείψουμε αυτό το τροφοδοτικό 12v στα 5v.

Χρησιμοποιώντας έναν ρυθμιστή τάσης 7805, έναν πυκνωτή 1uf και έναν πυκνωτή 10uf, μπόρεσα να δημιουργήσω έναν απλό ρυθμιστή 5v που συνδέσα με τη λογική πλακέτα του εκτυπωτή παραλαβής. Συγκόλλησα το σύρμα "-" στο κοινό έδαφος και στη συνέχεια κόλλησα το σύρμα "+" στην πλευρά "on" του διακόπτη τροφοδοσίας, έτσι ώστε το Pi να ανάβει και να απενεργοποιείται όταν ο εκτυπωτής ενεργοποιείται και απενεργοποιείται. Χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο, έκανα δοκιμή για να επιβεβαιώσω ότι η έξοδος ήταν ασφαλής για το Pi. Στη συνέχεια, κόλλησα σε καλώδιο micro-USB και το σύνδεσα με το Pi. Αφού συνδέσετε το καλώδιο στον εκτυπωτή και περιστρέψετε τον διακόπτη, τόσο ο εκτυπωτής όσο και το Pi ενεργοποιήθηκαν!

Τέλος, άνοιξα μια τρύπα για να συνδέσω το καλώδιο USB από το Pi στον εκτυπωτή. Βρήκα ένα μέρος για να βάλω τον ρυθμιστή 5v και το Pi μέσα στη θήκη του εκτυπωτή και μετά τα έβαλα όλα μαζί. Έτσι, τώρα ο εκτυπωτής διαθέτει τον δικό του αυτόνομο διακομιστή ιστού επίσης!

Βήμα 7: Προχωρώντας περαιτέρω

Αν μπορούσατε να ρίξετε μια ματιά στο "If This Then That", πιθανότατα παρατηρήσατε ότι έχει πολλές διαφορετικές υπηρεσίες ιστού για σύνδεση. Έτσι, εάν δεν έχετε Alexa ή δεν ενδιαφέρεστε να χρησιμοποιήσετε ένα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το έργο για εκτύπωση από σχεδόν οτιδήποτε, όπως Facebook, Twitter, Gmail, Google Home, Evernote, Tumblr, Flickr, Wordpress, κλπ. Μπορείτε να βρείτε τον κωδικό μου για εκτύπωση Tweets στη σελίδα μου στο Github. Τώρα πηγαίνετε και δείτε τι μπορείτε να καταλήξετε!

Πρώτο Βραβείο στο IoT Challenge