Χρησιμοποιήστε τη Δύναμη για να Διαδώσετε Χαρούμενες Διακοπές!: 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτό το Instructable θα σας δείξει πώς να φτιάξετε ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο από γραφείο, να προσθέσετε ένα μικροελεγκτή και LED που απευθύνονται ξεχωριστά και, στη συνέχεια, να χρησιμοποιήσετε το Sphero Force Band (Κυκλοφόρησε με το Droid δεύτερης γενιάς Sphero BB-8) για να ανάψετε τα φώτα και μακριά. Ενώ θα συνοψίσω την υποκείμενη τεχνολογία εδώ, οι περισσότερες από τις βασικές πληροφορίες μπορούν να βρεθούν στο προηγούμενο Instructable, ESP8266 Voice Control με το Google Assistant.

Υλικά:

Τα απαιτούμενα υλικά είναι:

• Sphero Force Band (Κανονικά $ 80, αλλά αναζητήστε πωλήσεις διακοπών!)
• Σειρά LEDs WS2812B (Τα νεοπίξελ λειτουργούν, αλλά είναι πανομοιότυπα και πιο ακριβά από άλλα)
• ESP8266 ξεμπλοκαρισμένος πίνακας.
• 3x Καλώδια από άνδρες προς γυναίκες.
• Συγκολλητικό σίδερο
• Καλώδιο USB-A σε USB-micro
• Αρκετά κομμάτια χαρτιού 8,5 "επί 11" (ΟΧΙ χαρτόνι)
• Σελοτέιπ
• Ψαλίδι
• Συσκευή Android ή iOS με Bluetooth
• Υπολογιστής με πρόγραμμα περιήγησης ιστού και το Arduino IDE

Εάν δεν το έχετε κάνει ακόμα, αφιερώστε ένα λεπτό για να αναθεωρήσετε το προηγούμενο Instructable και, στη συνέχεια, θα ξεκινήσουμε!

Βήμα 1: Φτιάξτε το δέντρο

Δεν χρειάζεται απαραίτητα να κάνετε αυτό το βήμα πρώτα, αλλά είναι ωραίο να έχετε μια συνολική δομή για να χτίσετε αργότερα. Μπορείτε επίσης να αντικαταστήσετε το δέντρο με οτιδήποτε άλλο θέλετε - ένα στεφάνι, μια καντήλα ή ακόμα και ένα καπέλο. Μου αρέσει το δέντρο χαρτιού επειδή είναι απλό στην κατασκευή και το χαρτί λειτουργεί καλά για τη διάχυση του φωτός από τα LED.

Στον πυρήνα του δέντρου μας, θα έχουμε έναν σκληρό κώνο χαρτιού. Αυτό μπορεί να γίνει λαμβάνοντας 4-5 κομμάτια χαρτιού, σχηματίζοντάς τα σε ένα μακρύ σωλήνα, στη συνέχεια στρίβοντας απαλά τα άκρα προς αντίθετες κατευθύνσεις. Διαπίστωσα ότι ένας κώνος με διάμετρο βάσης περίπου τρεις ίντσες λειτούργησε καλύτερα. Μόλις το αποκτήσετε στο σχήμα που θέλετε, κολλήστε τον κώνο στον εαυτό του στην επάνω και κάτω άκρη. Τώρα χρησιμοποιήστε το ψαλίδι σας για να κάνετε το φαρδύ άκρο ομοιόμορφο, ώστε ο κώνος να σταθεί μόνος του.

Για το εξωτερικό του δέντρου, θα χρειαστείτε 4 κομμάτια χαρτιού 8,5 "σε 11". Διπλώστε τα όλα στο μισό κατά μήκος και, στη συνέχεια, διπλώστε δύο παρακείμενες γωνίες προς το κέντρο. Πάρτε δύο από αυτά τα διπλωμένα κομμάτια χαρτιού, τοποθετήστε τα το ένα πάνω στο άλλο έτσι ώστε τα τριγωνικά πτερύγια να ακουμπούν και κολλήστε τα πτερύγια μεταξύ τους. Στη συνέχεια, κολλήστε ένα πτερύγιο σε κάθε ένα από τα κύρια κομμάτια χαρτιού. Τώρα, αν τραβήξετε απαλά τα επίπεδα άκρα κάθε τεμαχίου το ένα από το άλλο και αναδιπλώσετε κατά μήκος της αρχικής πτυχής, θα έχετε ένα κομμάτι χαρτιού σχήματος V που επικαλύπτεται. Σπρώξτε απαλά τα μακριά άκρα αυτού του V μαζί, επιτρέποντας στο κεντρικό τμήμα να αναδυθεί. Το τελικό κομμάτι θα πρέπει να έχει μια διατομή σε σχήμα συν, με δύο από τα πόδια σημαντικά μακρύτερα από τα άλλα δύο. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία με τα άλλα κομμάτια χαρτιού.

Θα πρέπει τώρα να έχετε δύο κομμάτια χαρτιού που έχουν ένα είδος σχήματος χαρταετού όταν βλέπετε από το πλάι και ένα σχήμα συν όταν βλέπετε από την κορυφή. Τοποθετήστε τα το ένα πάνω στο άλλο έτσι ώστε και τα τέσσερα πόδια να έχουν το ίδιο μήκος και κολλήστε τα μαζί εσωτερικά. Έχετε τώρα ένα μικροσκοπικό, αν και κάπως αφηρημένο, χριστουγεννιάτικο δέντρο φτιαγμένο εξ ολοκλήρου από χαρτί εκτυπωτή και κασέτα!

Όπως είπα νωρίτερα, αυτό είναι απλώς μια επιλογή. Οτιδήποτε μπορείτε να βάλετε τα LED θα λειτουργήσει επίσης!

Βήμα 2: Συνδέστε τα Φώτα

Τώρα που έχουμε ένα δέντρο, ήρθε η ώρα να προσθέσουμε μερικά φώτα. Χρησιμοποίησα 40 LED RGB από το σκέλος επειδή μου φάνηκε καλό μήκος για το μικρό δέντρο επιφάνειας εργασίας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε περισσότερο ή λιγότερο, αλλά σημειώστε ότι εάν χρησιμοποιείτε πάρα πολλά, ενδέχεται να μην μπορείτε να παρέχετε αρκετή ισχύ για όλα αυτά.

Θα ξεκινήσουμε με ένα απλό πρόγραμμα που ανάβει τα περισσότερα φώτα πράσινα (για να γίνει το συνολικό δέντρο πράσινο), αλλά αλλάζει τα άλλα φώτα σε νέο χρώμα κάθε 3 δευτερόλεπτα. Μπορείτε να βρείτε τον κωδικό για αυτό που επισυνάπτεται σε αυτό το έργο.

Το ESP8266 δεν διαθέτει υποστήριξη για τη βιβλιοθήκη Timer0/Timer3 που κανονικά θα χρησιμοποιούνταν για κάτι τέτοιο, αλλά έχει τη δική της βιβλιοθήκη, που ονομάζεται Ticker, η οποία επιτρέπει την επανάληψη εργασιών σε κανονικό διάστημα. Χρησιμοποιούμε αυτό και μια εντολή switch για να επιλέξουμε τυχαία ανάμεσα σε τέσσερα χρώματα κάθε 5 δευτερόλεπτα.

Παρόλο που δεν χρησιμοποιώ φωτεινό κορμό με επωνυμία NeoPixel, μπορώ ακόμα να χρησιμοποιήσω τη βιβλιοθήκη Adafruit NeoPixel, η οποία έχει ήδη υποστήριξη για το ESP8266 και ενημερώνει τα φώτα. Αυτό μπορεί να εγκατασταθεί από τον διαχειριστή βιβλιοθήκης στο Arduino IDE.

Για να συνδέσω τα φώτα με την έξοδο ESP8266, χρησιμοποίησα τρία καλώδια από jumper από άντρα σε γυναίκα, συγκολλώντας το αρσενικό άκρο απευθείας στο σκέλος των LED και συνδέοντας το άλλο άκρο στις καρφίτσες του σκάφους μου. Το GND στο σκέλος συνδέεται με τη γείωση, το DI (δεδομένα σε) συνδέεται με το D4 (αν και οποιαδήποτε ακίδα εξόδου στο ESP8266 πρέπει να λειτουργεί) και 5V συνδέεται με το VIN, το οποίο επιτρέπει στο σκέλος να αντλεί ισχύ από τη θύρα USB χωρίς να χρειάζεται να περάσει μέσω του MCU πρώτα.

Για να συνδέσω το φωτεινό σκέλος με το δέντρο, σπείρωσα τα φώτα γύρω από τον κώνο και το κολλήσα στη θέση του. Τοποθέτησα επίσης τον κώνο στο κάτω μέρος ενός χάρτινου μπολ για να προσθέσω λίγο περισσότερη υποστήριξη και ένα μέρος για να κρατάω τον μικροελεγκτή. Τώρα το μόνο που απομένει είναι να συνδέσουμε το δέντρο μας με τη Δύναμη!

Βήμα 3: Συνδεθείτε στο Διαδίκτυο

Τώρα πρέπει να συνδέσουμε το δέντρο στο Διαδίκτυο. Αυτό το μέρος είναι σχεδόν πανομοιότυπο με τα βήματα 1 και 2 του προηγούμενου Instructable, που βρέθηκαν εδώ. Αν δεν το έχετε κάνει ήδη, ακολουθήστε αυτές τις οδηγίες για να δημιουργήσετε έναν λογαριασμό Adafruit IO και δημιουργήστε τη ροή "onoff" για να ελέγξετε το δέντρο σας.

Οι ενημερώσεις του κώδικα είναι αρκετά ελάχιστες. Ο περισσότερος κώδικας για σύνδεση με WiFi και διακομιστές Adofruit IO προέρχεται από τα παραδείγματα που περιλαμβάνονται με τις αντίστοιχες βιβλιοθήκες τους. Ο κώδικας για τον χειρισμό των αλλαγών IO Adafruit έχει προστεθεί στον κύριο βρόχο και έχει προστεθεί μια καθολική μεταβλητή για την παρακολούθηση της κατάστασης του φωτός. Ο πηγαίος κώδικας για αυτό το μέρος μπορεί να βρεθεί συνημμένος σε αυτό το έργο.

Για να δοκιμάσετε αυτό το μέρος του έργου, φορτώστε το πρόγραμμα και ελέγξτε τη σειριακή οθόνη. Μόλις αναφέρει ότι το MQTT είναι συνδεδεμένο, δοκιμάστε να μετακινήσετε τον διακόπτη στον πίνακα ελέγχου Adafruit IO για να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε τα φώτα. Μόλις λειτουργήσει, το μόνο που απομένει είναι να συνδέσετε το συγκρότημα δύναμης σας με το Adafruit IO!

Θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε το λογισμικό ESP έκδοση 2.0.0. Μερικοί άνθρωποι αντιμετώπιζαν προβλήματα με το προηγούμενο σεμινάριο μου, αλλά ο χρήστης PabloA52 διαπίστωσε ότι αυτό βοήθησε να διορθωθεί.

Βήμα 4: Χρησιμοποιήστε τη Δύναμη

Με 80 $, η μάρκα Sphero Force Band είναι λίγο ακριβό, αλλά αν μπορείτε να το βρείτε σε προσφορά για τις γιορτές, είναι ένα διασκεδαστικό μικρό gadget. Ένα από τα πιο ωραία πράγματα για το συγκρότημα είναι ότι ο Sphero πρόσθεσε την επιλογή να το συνδέσει στο Internet of Things μέσω του IFTTT. Αυτό το βήμα απαιτεί Force Band και τη δωρεάν εφαρμογή Star Wars Force Band από τη Sphero. Εάν δεν τα έχετε, μην ανησυχείτε! Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες ενεργοποίησης στο IFTTT που μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν, από το Google Assistant ή το φωνητικό έλεγχο Alexa, έως την ενσωμάτωση έξυπνου σπιτιού ή ακόμα και την αντίδραση στην κατάσταση της παραγγελίας πίτσας σας!

Εάν δεν έχετε ήδη λογαριασμό IFTTT, δημιουργήστε έναν χρησιμοποιώντας το ίδιο email που χρησιμοποιήσατε για τον λογαριασμό σας Adafruit IO. Στη συνέχεια, μεταβείτε στο platform.ifttt.com για να ξεκινήσετε τη δημιουργία της προσαρμοσμένης μικροεφαρμογής σας.

Το Force Band έχει τρεις σκανδάλους: Force Push, Force Pull και Force Stop. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω Force Push για να ανάψω τα φώτα και Force Pull για να τα σβήσω, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποιο συνδυασμό θέλετε. Για να δημιουργήσετε μια νέα μικροεφαρμογή, μεταβείτε στον πίνακα ελέγχου και κάντε κλικ στο κουμπί "Νέα εφαρμογή". Στην ενότητα "If This", ξεκινήστε να πληκτρολογείτε "Sphero" και επιλέξτε "Star Wars Force Band by Sphero" από το αναπτυσσόμενο μενού. Στη συνέχεια, επιλέξτε τη σωστή σκανδάλη για τη δράση που προσπαθείτε να κάνετε.

Στην ενότητα "Τότε", επιλέξτε Adafruit και, στη συνέχεια, επιλέξτε "Αποστολή δεδομένων στο Adafruit IO". Από εκεί μπορείτε να επιλέξετε το όνομα της ροής που θέλετε να ενημερώσετε και την τιμή με την οποία θέλετε να τις ενημερώσετε (είτε "ON" είτε "OFF"). Προσθέστε ένα όνομα και μια περιγραφή και, στη συνέχεια, αποθηκεύστε τη μικροεφαρμογή. Αυτή η μικροεφαρμογή θα είναι διαθέσιμη σε εσάς μόνο αν δεν τη δημοσιεύσετε, οπότε μη διστάσετε να την αλλάξετε ή να πειραματιστείτε για λίγο.

Μόλις αποθηκεύσετε τη μικροεφαρμογή, επιστρέψτε στον πίνακα ελέγχου για να την ενεργοποιήσετε. Εάν δεν το έχετε κάνει ήδη, το IFTTT θα σας ζητήσει να συνδέσετε τους λογαριασμούς Adafruit IO και Force Band.

Το τελευταίο βήμα είναι να συνδέσετε το Force Band στο IFTTT μέσω της εφαρμογής Force Band. Ενεργοποιήστε το Force Band και ανοίξτε την εφαρμογή. Ακολουθήστε τα βήματα που εμφανίζονται στην οθόνη για να συνδέσετε τη ζώνη και εξοικειωθείτε με τα χειριστήρια. Στο κύριο μενού, επιλέξτε ρυθμίσεις και, στη συνέχεια, ενεργοποιήστε το Force Control με IFTTT. Αυτό θα προσθέσει ένα νέο στοιχείο στο κύριο μενού, που ονομάζεται Force Control. Σε αυτό το νέο μενού, βεβαιωθείτε ότι οι λογαριασμοί σας είναι συνδεδεμένοι και, στη συνέχεια, επιλέξτε "Χρήση της δύναμης". Αυτό θα ξεκινήσει την παρακολούθηση κινήσεων και στη συνέχεια θα εμφανίσει ένα παράθυρο διαλόγου όλων των ενεργειών που αποστέλλονται στο IFTTT.

Όλα πρέπει να συνδεθούν σε αυτό το σημείο. Το μόνο που πρέπει να απομείνει είναι να δοκιμάσετε το σύστημα στο σύνολό του!

Βήμα 5: Τελική δοκιμή

Το σύστημα στο σύνολό του θα πρέπει τώρα να λειτουργεί. Η μπάντα θα δονείται ελαφρώς και θα κάνει θόρυβο όταν αναγνωρίζει μια χειρονομία και υπάρχει αρκετή καθυστέρηση μεταξύ αυτής της δόνησης και της αντίδρασης των φώτων. Ωστόσο, αυτό δεν είναι πολύ κακό δεδομένου ότι το σήμα πρέπει να ταξιδέψει μέσω Bluetooth από τη ζώνη στην έξυπνη συσκευή σας, από εκεί μέσω WiFi ή δεδομένων στους διακομιστές IFTTT, από τους διακομιστές IFTTT στους διακομιστές IA Adafruit και τέλος από εκεί στο ESP8266 μέσω WiFi. Το άλλο βασικό μειονέκτημα είναι ότι η εφαρμογή Force Band πρέπει να λειτουργεί σε πρώτο πλάνο σε οποιαδήποτε συσκευή χρησιμοποιείτε. Αυτός είναι ο κύριος λόγος που δεν έχω ακόμα βίντεο από το τελικό έργο, αλλά ελπίζω ότι αυτό θα διορθωθεί σύντομα.

Ενώ το Star Wars Christmas Special μπορεί να μας έμαθε ότι το SciFi και οι Διακοπές δεν πάνε πάντα μαζί, ελπίζουμε ότι μπορείτε ακόμα να διασκεδάσετε εξαπλώνοντας το Yuletide και να επιδείξετε στους φίλους σας με τη Δύναμη! Ευχαριστώ που διαβάσατε και απολαύστε!