Συσκευή παιχνιδιού IoT Code Breaker: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Το IoT, ή το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, είναι ένα αναπτυσσόμενο πεδίο στην επιστήμη των υπολογιστών. Οι ακόλουθες οδηγίες επιτρέπουν σε κάποιον να δημιουργήσει μέρος μιας συσκευής του IoT. Η ίδια η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παίξει ένα παιχνίδι διακόπτη κώδικα. Ένας παίκτης είναι σε θέση να ορίσει έναν κωδικό χρησιμοποιώντας ένα παράθυρο προγράμματος περιήγησης, να συνεχίσει να δίνει στοιχεία στον δεύτερο παίκτη και στη συνέχεια να ζητήσει από τον δεύτερο παίκτη να εισαγάγει τον κωδικό χρησιμοποιώντας τη συσκευή υλικού. Εάν η δεύτερη συσκευή αναπαραγωγής είναι σωστή, θα αναβοσβήνει μια λυχνία. Εάν όχι, το παιχνίδι μπορεί να παιχτεί ξανά. Αυτή η απλή συσκευή δεν είναι μόνο διασκεδαστική, αλλά διδάσκει βασικό σχεδιασμό υλικού και εφαρμογών χρησιμοποιώντας ένα λογισμικό Raspberry Pi και φιάλης python.

Βήμα 1: Συγκέντρωση υλικών για συσκευές υλικού

Πρώτον, ο κατασκευαστής θα πρέπει να συγκεντρώσει τα απαραίτητα υλικά για το τμήμα υλικού του παιχνιδιού. Τα υλικά παρατίθενται παρακάτω.

• 1 Raspberry Pi
• Κάρτα SD για το Raspberry Pi
• 1 Rainbow Wire Ribbon
• 1 Raspberry Pi to Bread Board Connector
• 1 μεγάλο Breadboard
• 1 Μικρό Breadboard
• 1 Περιστροφικός κωδικοποιητής
• 1 LED
• 1 7 Οθόνη LED τμήματος
• 9 330 Ohm αντιστάσεις
• Διάφορα απλά καλώδια

Βήμα 2: Εγκατάσταση του περιστροφικού κωδικοποιητή

Για να ξεκινήσουμε την εγκατάσταση ενός Rotary Encoder, ξεκινάμε αγοράζοντας μια μεγάλη σανίδα ψωμιού, ένα Raspberry Pi, ένα βύσμα καλωδίου ουράνιου τόξου, το σύνδεσμο Pi, τον Rotary Encoder και διάφορα καλώδια. ΔΕΝ χρειαζόμαστε αντίσταση εδώ, λόγω του ότι ο Rotary Encoder έχει ήδη ενσωματωμένη αντίσταση. Ξεκινάμε συνδέοντας την κορδέλα του ουράνιου τόξου με το Raspberry Pi και με το συνδετήρα του breadboard. Στη συνέχεια συνδέουμε τον σύνδεσμο με το breadboard. Να είστε προσεκτικοί όταν τοποθετείτε και αφαιρείτε την κορδέλα του ουράνιου τόξου καθώς μπορεί να λυγίσει τις καρφίτσες στο Raspberry Pi.

Τώρα πρέπει να συνδέσουμε τις γραμμές τροφοδοσίας και γείωσης του breadboard με τις ακίδες ισχύος και γείωσης του συνδετήρα. Πώς να το κάνετε αυτό φαίνεται στη δεύτερη φωτογραφία παραπάνω.

Τοποθετήστε το Rotary Encoder στο breadboard. Βεβαιωθείτε ότι οι ακίδες του περιστροφικού κωδικοποιητή βρίσκονται σε διαφορετικές σειρές του πίνακα. Ο κωδικοποιητής έχει συνολικά πέντε ακίδες. Αρχικά, συνδέστε τον πείρο με την ένδειξη GND ή τη γείωση στη γραμμή εδάφους στο ψωμί. Αυτή είναι η στήλη των κενών σημειωμένων με την μπλε γραμμή. Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσουμε τον κωδικοποιητή στην τροφοδοσία. Συνδέστε τον πείρο με την ένδειξη + στην τροφοδοσία. Η τρίτη ακίδα στον περιστροφικό κωδικοποιητή φέρει την ένδειξη SW. Αυτός ο πείρος διαβάζεται εάν η κεφαλή του κωδικοποιητή έχει πατηθεί προς τα κάτω. Συνδέουμε αυτόν τον πείρο στον ακροδέκτη με την ένδειξη GPIO16 στον σύνδεσμο. Οι δύο τελευταίες ακίδες του καταχωρητή κωδικοποιητή διαβάζουν εκεί που είναι ρυθμισμένο το κουμπί του κωδικοποιητή. Συνδέστε την καρφίτσα με την ένδειξη DT στην ετικέτα καρφιτσών GPIO18 στο σύνδεσμο και την καρφίτσα με την ένδειξη CLK στο GPIO17 της υποδοχής.

Τώρα, ο Rotary Encoder είναι συνδεδεμένος με το Raspberry Pi.

Βήμα 3: Ανακαλύψτε την οθόνη 7 τμημάτων

Μόλις ρυθμιστεί ο περιστροφικός κωδικοποιητής, μπορούμε να εργαστούμε για την καλωδίωση της οθόνης LED 7 τμημάτων. Πρώτον, πρέπει να αποκτήσουμε μια επιπλέον μικρή σανίδα, καθώς και το ίδιο το τμήμα 7, οκτώ αντιστάσεις 330 Ohm και διάφορα καλώδια.

Είναι πολύ σημαντικό το τμήμα 7 να είναι καλωδιωμένο σωστά καθώς ΔΕΝ έχει ενσωματωμένες αντιστάσεις όπως ο περιστροφικός κωδικοποιητής. Το επτά τμήμα έχει συνολικά δώδεκα ακίδες. Οι καρφίτσες μία έως έξι βρίσκονται στην επάνω σειρά του 7 τμήματος που τρέχει από αριστερά προς τα δεξιά. Οι καρφίτσες επτά έως δώδεκα βρίσκονται στην κάτω σειρά και τρέχουν από δεξιά προς τα αριστερά. Η κάτω σειρά είναι η πλευρά του τμήματος 7 που σημειώνεται με μια μικρή κουκκίδα πίσω από κάθε έναν από τους αριθμούς στο τμήμα 7.

Τοποθετούμε το τμήμα 7 στο μικρό breadboard και συρματώνουμε κάθε μια από τις καρφίτσες όπως φαίνεται στον παραπάνω πίνακα. Εάν απαιτείται αντίσταση, τοποθετήστε την αντίσταση μεταξύ του πείρου 7 τμημάτων και του πείρου σύνδεσης. Επιπλέον, βεβαιωθείτε ότι καμία από τις αντιστάσεις δεν αγγίζει η μία την άλλη κατά τη χρήση της συσκευής. Αυτό μπορεί να διαταράξει τη ροή του ηλεκτρισμού.

Βήμα 4: Καλωδίωση LED

Δεδομένου ότι έχουμε ρυθμίσει το υπόλοιπο υλικό, μπορούμε να ολοκληρώσουμε εγκαθιστώντας το LED. Αυτό το LED θα μας ενημερώσει όταν ο κωδικός που έχουμε εισαγάγει είναι σωστός. Για να γίνει αυτό, θα χρειαστούμε ένα LED, μια αντίσταση 330 Ohm και πολλά καλώδια.

Το LED έχει δύο ακίδες συνδεδεμένες με αυτό. Η μία πλευρά είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την άλλη. Πρώτον, πρέπει να συνδέσουμε το μεγαλύτερο από τις δύο πλευρές στην ισχύ. Για να το κάνετε αυτό, συνδέουμε τη μακρύτερη πλευρά μέσω ενός καλωδίου για να καρφιτσώσουμε το GPIO26 στο βύσμα. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε αργότερα να ανάψουμε και να σβήσουμε το LED. Στη συνέχεια, μπορούμε να συνδέσουμε τη μικρότερη από τις δύο πλευρές με τη γείωση. Ωστόσο, πρέπει να το κάνουμε αυτό μέσω μιας αντίστασης, έτσι ώστε να μην καεί το LED.

Μόλις το έχουμε κάνει, τελειώσαμε με το LED και το υλικό συνολικά.

Βήμα 5: Timeρα για την εφαρμογή

Για να δημιουργήσετε την εφαρμογή για αυτήν τη συσκευή, θα χρειαστεί πρόσβαση στο Python Flask. Το Flask είναι ένα εύχρηστο λογισμικό ανάπτυξης ιστοσελίδων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία απλών εφαρμογών που βασίζονται σε προγράμματα περιήγησης.

Για να κατεβάσετε αρχικά και να μάθετε περισσότερα για το Flask ακολουθήστε τον παρεχόμενο σύνδεσμο: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΦΛΑΣΚΑΣ

Για να δημιουργήσετε την εφαρμογή ειδικά για αυτήν τη συσκευή. Ξεκινήστε δημιουργώντας ένα φάκελο στο Raspberry Pi. Αυτός ο φάκελος πρέπει να ονομάζεται "iotapp". Κατεβάστε και σύρετε το αρχείο "iotapp.py" σε αυτόν το φάκελο. Επιπλέον, μέσα σε αυτόν τον φάκελο, δημιουργήστε έναν δεύτερο φάκελο που ονομάζεται "appFolder". Μέσα στο "appFolder" κάντε λήψη των αρχείων "_init_.py", "forms.py", "RE.py" και "route.py". Στη συνέχεια, δημιουργήστε έναν άλλο φάκελο που ονομάζεται "πρότυπα". Αυτός ο νέος φάκελος πρέπει επίσης να βρίσκεται μέσα στο "appFolder".

Βήμα 6: Αρχεία HTML

Τώρα που έχουμε δημιουργήσει το φάκελο "templates" μπορούμε να δημιουργήσουμε τα αρχεία HTML που θα μορφοποιήσουν τις σελίδες για την εφαρμογή μας. Δημιουργήστε δύο αρχεία HTML: codeentered.html και setcode.html. Ο κωδικός για αυτά τα αρχεία εμφανίζεται στις παραπάνω εικόνες.

Βήμα 7: Εκτέλεση της εφαρμογής

Για να εκτελέσετε την εφαρμογή, ξεκινήστε ανοίγοντας το παράθυρο τερματικού. Στη συνέχεια, SSH στο Raspberry Pi σας. Μεταβείτε στο φάκελο "iotapp" και από τη γραμμή εντολών, εισαγάγετε τις ακόλουθες εντολές:

$ export FLASK_APP = iotapp.py

$ python -m φιάλη εκτέλεση --host 0.0.0.0

Εάν η εφαρμογή εκτελείται σωστά, η γραμμή εντολών στο τερματικό θα πρέπει να είναι:

* Εξυπηρέτηση εφαρμογής Flask "iotapp"

* Εκτέλεση σε https://0.0.0.0:5000/ (Πατήστε CTRL+C για έξοδο)

Για να προσεγγίσετε την εφαρμογή, θα πρέπει να επισκεφθείτε τον ιστότοπο της εφαρμογής εισάγοντας τη διεύθυνση IP του Raspberry Pi ακολουθούμενη από ": 5000/setcode". Για παράδειγμα:

Τώρα η συσκευή είναι εντελώς σε λειτουργία. Το παιχνίδι κώδικα μπορεί να παιχτεί.

Για να σταματήσετε τη συσκευή, πατήστε CTRL+C στο παράθυρο τερματικού και κλείστε το Pi.

Βήμα 8: Παίζοντας το παιχνίδι

Ακολουθεί βίντεο με τη συσκευή που λειτουργεί.