Используйте силу, чтобы подарить праздничное настроение !: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Эта инструкция покажет вам, как построить настольную рождественскую елку из канцелярских принадлежностей, добавить микроконтроллер и индивидуально адресуемые светодиоды, а затем использовать Sphero Force Band (выпущенный с дроидом Sphero BB-8 второго поколения), чтобы включить свет. и выкл. Хотя здесь я резюмирую базовую технологию, большую часть справочной информации можно найти в моем предыдущем руководстве, ESP8266 Voice Control with Google Assistant.

Материалы:

Необходимые материалы:

• Sphero Force Band (обычно 80 долларов, но обратите внимание на праздничные распродажи!)
• Нить светодиодов WS2812B (Неопиксели работают, но идентичны и дороже других)
• Коммутационная плата ESP8266.
• 3x перемычки между мужчинами и женщинами.
• Паяльник
• Кабель USB-A - USB-micro
• Несколько листов бумаги размером 8,5 на 11 дюймов (НЕ картон)
• Скотч
• Ножницы
• Устройство Android или iOS с Bluetooth
• Компьютер с веб-браузером и Arduino IDE.

Если вы еще этого не сделали, найдите минутку, чтобы просмотреть мои предыдущие инструкции, и тогда мы начнем!

Шаг 1: Постройте дерево

Необязательно делать этот шаг первым, но неплохо иметь общую структуру, которую можно будет развивать позже. Вы также можете заменить дерево чем угодно - венком, канделябром или даже шляпой. Мне нравится бумажное дерево, потому что оно простое в сборке, а бумага хорошо рассеивает свет от светодиодов.

В основе нашего дерева будет жесткий конус из бумаги. Это можно сделать, взяв 4-5 листов бумаги, сформируя из них длинную трубку, а затем аккуратно скручивая концы в противоположных направлениях. Я обнаружил, что лучше всего подходит конус с диаметром основания около трех дюймов. Как только вы примете желаемую форму, прикрепите конус к самому себе на верхнем и нижнем краях. Теперь используйте ножницы, чтобы выровнять широкий конец, чтобы конус мог стоять сам по себе.

Для внешнего вида дерева вам понадобится 4 листа бумаги размером 8,5 на 11 дюймов. Сложите их все пополам вдоль, затем загните два соседних угла по направлению к центру. Возьмите два таких сложенных листа бумаги, положите их друг на друга так, чтобы треугольные створки соприкасались, и скрепите створки скотчем. Затем приклейте по одному клапану к каждому из основных листов бумаги. Теперь, если вы осторожно потянете плоские концы каждой детали друг от друга и снова сложите по исходной складке, вы получите V-образный кусок перекрывающейся бумаги. Осторожно сожмите длинные концы этого V вместе, чтобы центральная часть выскочила наружу. Последняя деталь должна иметь поперечное сечение в форме плюса, причем две ножки должны быть значительно длиннее двух других. Повторите этот процесс с другими листами бумаги.

Теперь у вас должны быть два листа бумаги, которые имеют форму воздушного змея, если смотреть сбоку, и форму плюса, если смотреть сверху. Сложите их друг на друга так, чтобы все четыре ножки были одинаковой длины, и склейте их изнутри. Теперь у вас есть миниатюрная, хотя и несколько абстрактная новогодняя елка, целиком сделанная из бумаги для принтера и скотча!

Как я уже сказал ранее, это всего лишь вариант. Все, что вы можете включить светодиодами, тоже будет работать!

Шаг 2: Подключите свет

Теперь, когда у нас есть дерево, пришло время добавить немного света. Я использовал 40 светодиодов RGB из жгута, потому что это показалось хорошей длиной для небольшого рабочего стола. Вы можете использовать больше или меньше, но учтите, что если вы используете слишком много, вы не сможете обеспечить достаточно энергии для всех из них.

Мы начнем с простой программы, которая превращает большинство огней в зеленый (чтобы все дерево становилось зеленым), но меняет другие источники света на новый цвет каждые 3 секунды. Вы можете найти его код в приложении к этому проекту.

ESP8266 не поддерживает библиотеку Timer0 / Timer3, которая обычно использовалась бы для чего-то вроде этого, но у него есть собственная библиотека, называемая Ticker, которая позволяет повторять задачи с регулярным интервалом. Мы используем это и оператор switch, чтобы случайным образом выбирать между четырьмя цветами каждые 5 секунд.

Несмотря на то, что я не использую световую нить под брендом NeoPixel, я все же могу использовать библиотеку Adafruit NeoPixel, которая уже поддерживает ESP8266 и обновляет свет. Его можно установить из диспетчера библиотек в Arduino IDE.

Чтобы подключить свет к моему разъему ESP8266, я использовал три перемычки «папа-мама», припаяв вилку прямо к жиле светодиодов, а другой конец подключив к контактам моей коммутационной платы. GND на жиле подключается к земле, DI (вход данных) подключается к D4 (хотя любой выходной контакт на ESP8266 должен работать), а 5V подключается к VIN, что позволяет цепи получать питание от USB-порта без необходимости его отключения. сначала через MCU.

Чтобы соединить световую нить с деревом, я закрутил свет вокруг конуса и приклеил его на место. Я также установил конус на дно бумажной чаши, чтобы добавить немного больше поддержки и место для размещения микроконтроллера. Теперь осталось только подключить наше дерево к Силе!

Шаг 3: Подключитесь к Интернету

Теперь нам нужно подключить дерево к Интернету. Эта часть почти идентична шагам 1 и 2 моего предыдущего руководства, которое можно найти здесь. Если вы еще этого не сделали, следуйте этим инструкциям, чтобы настроить учетную запись Adafruit IO и создать фид «onoff» для управления своим деревом.

Обновления кода минимальны. Большая часть кода для подключения к Wi-Fi и серверам ввода-вывода Adafruit взята из примеров, включенных в соответствующие библиотеки. Код для обработки изменений ввода-вывода Adafruit был добавлен в основной цикл, а также добавлена глобальная переменная для отслеживания состояния источника света. Исходный код этой части можно найти в приложении к этому проекту.

Чтобы протестировать эту часть проекта, загрузите программу и проверьте серийный монитор. Как только он сообщит, что MQTT подключен, попробуйте переместить переключатель на панели управления Adafruit IO, чтобы включить и выключить свет. Как только это сработает, все, что осталось, - это подключить ваш силовой браслет к Adafruit IO!

Убедитесь, что вы используете программное обеспечение ESP версии 2.0.0. У некоторых людей были проблемы с моим предыдущим руководством, но пользователь PabloA52 обнаружил, что это помогло их исправить.

Шаг 4: используйте силу

Бренд Force Band от Sphero стоит 80 долларов, но это немного дороговато, но если вы найдете его в продаже на праздники, это будет забавный маленький гаджет. Одна из самых крутых особенностей группы заключается в том, что Sphero добавил возможность подключения к Интернету вещей через IFTTT. Для этого шага требуется Force Band и бесплатное приложение Star Wars Force Band от Sphero. Если у вас их нет, не беспокойтесь! На IFTTT есть множество других триггеров, которые также можно использовать, от Google Assistant или голосового управления Alexa до интеграции с умным домом или даже реакции на статус вашего заказа пиццы!

Если у вас еще нет учетной записи IFTTT, создайте ее, используя тот же адрес электронной почты, который вы использовали для своей учетной записи Adafruit IO. Затем перейдите на сайт platform.ifttt.com, чтобы начать создание собственного апплета.

Force Band имеет три триггера: Force Push, Force Pull и Force Stop. Я решил использовать Force Push, чтобы включить свет, и Force Pull, чтобы выключить их, но вы можете использовать любую комбинацию, какую захотите. Чтобы создать новый апплет, перейдите на панель управления и нажмите кнопку «Новый апплет». В разделе «Если это» начните вводить «Sphero» и в раскрывающемся меню выберите «Star Wars Force Band by Sphero». Затем выберите подходящий триггер для действия, которое вы пытаетесь совершить.

В разделе «Затем» выберите Adafruit, затем выберите «Отправить данные в Adafruit IO». Оттуда вы можете выбрать имя канала, который хотите обновить, и значение, которым вы хотите их обновить («ВКЛ» или «ВЫКЛ»). Добавьте имя и описание, затем сохраните апплет. Этот апплет будет доступен только вам, если вы его не опубликуете, поэтому не стесняйтесь изменять его или немного поэкспериментировать с ним.

После сохранения апплета вернитесь на панель управления, чтобы включить его. Если вы еще этого не сделали, IFTTT предложит вам подключить ваши учетные записи Adafruit IO и Force Band.

Последний шаг - подключить Force Band к IFTTT через приложение Force Band. Включите Force Band и откройте приложение. Следуйте инструкциям на экране, чтобы подключить ремешок и ознакомиться с элементами управления. В главном меню выберите настройки, затем включите Force Control с IFTTT. Это добавит новый элемент в главное меню под названием Force Control. В этом новом меню убедитесь, что ваши учетные записи подключены, затем выберите «Использовать силу». Это запустит отслеживание жестов, а затем покажет диалог всех действий, отправленных в IFTTT.

Здесь все должно быть подключено. Осталось только протестировать систему в целом!

Шаг 5: Заключительное тестирование

Теперь система в целом должна работать. Ремешок будет слегка вибрировать и издавать шум, когда распознает жест, и между этой вибрацией и реакцией света есть небольшая задержка. Однако это не так уж плохо, учитывая, что сигнал должен проходить через Bluetooth от диапазона к вашему интеллектуальному устройству, оттуда по Wi-Fi или данным на серверы IFTTT, с серверов IFTTT на серверы ввода-вывода Adafruit и, наконец, оттуда. к ESP8266 через Wi-Fi. Другой главный недостаток заключается в том, что приложение Force Band должно работать на переднем плане на любом устройстве, которое вы используете. Это основная причина, по которой у меня еще нет видео с финальным проектом, но, надеюсь, это скоро будет исправлено.

Хотя рождественский выпуск «Звездных войн», возможно, научил нас, что научная фантастика и праздники не всегда идут вместе, надеюсь, вы все еще можете повеселиться, распространяя рождественское настроение и хвастаясь перед друзьями с помощью Силы! Спасибо за чтение и наслаждайтесь!