Supervisor Eric Inspired LED Cube (People of Earth): 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Qui o què és el supervisor Eric, i per què ho construireu?

El supervisor Eric és un BOX o Cube o alguna cosa de l'espectacle de TBS "People of Earth".

Que és un petit espectacle divertit sobre persones segrestades per extraterrestres; en la seva majoria, els extraterrestres són pràcticament idiotes. Crec que a principis de la segona temporada, un cub volador anomenat Eric es va fer càrrec de la missió alienígena: es coneix com a supervisor Eric. No està ben clar si és un ésser dins del cub, un A. I., o simplement el que és. Eric té la seva pròpia agenda i fins i tot renta el cervell membre del grup de suport al segrest, però aquesta és una altra història sencera.

Vaig veure l’Eric i vaig pensar que això és una mica ordenat, i seria molt senzill fer-ne un, així que en vaig fer un.

Malauradament, no hi ha molta informació sobre ell, així que he d'anar amb això, és un "Supervisor Eric" inspirat per un fan - El meu no vol i mai volarà (estic bastant segur que això va ser només efectes especials al programa).)

A més, no sé fins a quin punt és gran; suposo que és un cub de 7 "amb un ull de 3" aproximadament. La meva versió va resultar ser un cub d’uns 5 polzades, amb un ull d’uns 2 polzades.

He utilitzat un WeMos D1 Mini per al controlador, amb un LED WS2812; això em dóna la possibilitat de canviar el color de l’ull.

Al programa he vist fins ara tres ulls de colors diferents: el blau que sembla ser el seu color normal, el vermell que apareix quan està a punt d'alguna cosa, està boig o enfadat, i el verd quan està realitzant una exploració d'alguna cosa.

Per a un dels esbossos que vaig fer: tinc les seves expressions, un altre esbós que estic fent servir MQTT i que obtinc el color dels cheerlights de twitter. També he creat una miniaplicació IFTTT que em permet utilitzar Google Home / Assistent de Google per canviar els seus estats d’ànim (amb dweet.io). A continuació hi haurà més informació.

Pas 1: Eines i peces necessàries …

El maquinari d’aquest projecte és molt senzill: per a l’electrònica caldran algunes habilitats bàsiques de soldadura.

1 joc Copa de reflector de lent de vidre de 44 mm i marc fix per a objectiu LED de 20W-100W calent 2,60 $

Escut RGB WS2812B per a WeMos D1 Mini 1,75 dòlars

WeMos D1 Mini ModeMCU 4M Tauler de desenvolupament WiFi ESP8266 3,40 USD

Necessitem un cub de 12,7 cm (5 "). El gruix és d'aproximadament 1/8". (uns 3,175 mm).

Al principi vaig provar una caixa de cartró de 7 , però vaig acabar tallant amb làser una placa MDF. El fitxer dfx s'inclou al meu dipòsit github.

També he utilitzat paper de seda per cobrir l’escut WS2812.

Compreu una mica; pot ser que aquests siguin els millors preus, eBay, Aliexpress i fins i tot Amazon tenen alguns dels millors preus.

Algunes altres coses que potser necessiteu:

Pintura esprai plana negra, cola per a fusta, paper de sorra i llima petita.

També necessitareu uns petits cargols de fusta.

Es necessiten algunes eines: soldador, tornavís, llima, alicates de punta d'agulla.

L’accés a una broca petita (o broca petita), talladora làser o màquina de cnc facilitarà la realització d’aquest projecte.

Per al poder

La meva idea original era utilitzar un petit paquet de bateria, que no encaixava, de manera que vaig acabar fent un petit forat a la part posterior i vaig utilitzar un carregador de mòbil antic per alimentar-lo.

Un petit paquet de bateries (potser 18650) pot funcionar, el D1 mini és un controlador de 3 volts, de manera que heu de vigilar quins pins utilitzeu per alimentar. Hi ha un regulador al connector USB, de manera que és, amb diferència, la forma més senzilla d’alimentar-lo.

Pas 2: primers passos per construir …

Crec que el Lens s’utilitza per als cotxes, potser la il·luminació de la casa. No estic segur, però no inclou cap LED. Així doncs, una de les primeres coses que vaig fer va ser assegurar-me que l'escut WS2812 funcionés fins i tot amb ell (vaig fer servir una goma per mantenir totes les parts juntes) va funcionar, però no va ser fantàstic. Vaig poder executar algun codi de prova i produir efectes diferents.

Més tard, vaig decidir afegir un mirall; m'agrada, però finalment no era el que buscava i era difícil evitar que el mirall es lliscés.

Com també es pot veure en un moment donat, només anava a utilitzar una caixa de cartró; realment no estava content de com quedava. no estava net, però sí que deia que realment necessitava tallar-me amb làser.

La majoria d’això m’acabava d’adonar que la meva idea original de necessitar alguna cosa tallada era correcta.

Pas 3: Tallar amb làser el cub i pintar

Gràcies als meus amics de Rabbit Laser, Estats Units, vaig poder tallar el cub. Tot va trigar menys de 5 minuts a fer-se. Crec que estàvem utilitzant un làser de 60 watts amb una potència del 60% i crec que l’hem alentit perquè pugui tallar les vores una mica millor.

Si no teniu amics amb talladores làser, proveu de buscar espais de fabricants o fins i tot biblioteques públiques. Moltes tenen màquines làser. Les biblioteques d’aquí només cobren pel material utilitzat. Algunes biblioteques són completament gratuïtes si porteu el vostre propi material. Són excel·lents recursos per als creadors amb pressupost. Obtenir temps amb làser és una altra història, però de vegades cal estar en llista d’espera.

Per a mi no feia falta gaire en la forma de netejar vores aspres ni res semblant. Probablement hauria pogut / hauria d’haver deixat una mica les peces, però no.

Vaig fer un ajust aproximat, per assegurar-me que totes les peces encaixaven. i els va disposar un tros de cartró més gran.

Vaig numerar les parts interiors, de manera que podia tornar a unir el cub més endavant: la realitat és que 4 de les peces són iguals i 2 són diferents (superior i inferior), les 4 que són iguals formen els laterals: d’aquestes 4 un té un forat de 2 inche tallat per a la lent. Crec que va ser més fàcil unir-lo després de numerar les peces, no és necessari al 100%.

Vaig donar la volta als trossos i els vaig aplicar una capa de pintura negra plana.

Vaig repetir pintant les peces tres vegades més, cada vegada que esperava que l’abric s’assequés abans.

Pas 4: Enganxeu el cub junts …

Després d’unes hores de deixar assecar la pintura, vaig enganxar la part inferior i tres dels costats.

No he utilitzat cap mordassa per a això, i he mantingut les peces juntes a mà fins que la cola s’ha assecat prou per aguantar-les; no ha trigat gaire, potser 5 o 6 minuts. Crec que hauria estat millor utilitzar pinces, però no en tenia prou gran per a aquest projecte. Així que va ser bo saber que mantenir-la funcionava.

Em va resultar més fàcil posar cola a l’interior de la caixa a les costures, vaig utilitzar el dit per empènyer la cola on calia.

Vaig deixar de banda aquestes parts perquè deixessin assecar la cola …..

Pas 5: posar l'objectiu i l'electrònica al forat …

Mentre esperava que s’assequés la meitat del meu cub, He foradat uns petits forats a les quatre cantonades del bisell de la lent que no tenien forats. Per què us podeu preguntar: els forats que hi ha al bisell són grans, realment massa grans. Necessitava utilitzar cargols molt petits perquè no anessin fins a la fusta (sense sortir de l'altre costat). Per tant, era gairebé més fàcil fer els meus propis forats. El bisell és de metall força prim i no va trigar a foradar-se.

Va ser també en aquest punt quan vaig doblegar un parell de forats més grans: els utilitzaré per mantenir l’electrònica més o menys al seu lloc.

Vaig avançar i vaig posar el bisell de l’objectiu al seu lloc. I ho va cargolar amb uns cargols molt petits, fins ara.

Vaig trobar un parell de llaços de pa / filferro i els vaig posar en un dels forats que vaig doblegar. Vaig posar els LEN al bisell i vaig col·locar la tapa posterior sobre el LENS. Vaig col·locar un petit tros de paper de seda (que es troba en una caixa que contenia un parell de sabates nou) a la contraportada i vaig posar el tauler WS2812 al damunt. Utilitzant els llaços per mantenir-lo al seu lloc. Després vaig posar el D1 mini al WS2812.

Al cap d’un temps i molt per al meu gaudi, el WS2812 i el paper de seda van entrar a la contraportada. El WS2812 és realment una mica petit per a l’obertura de la contraportada, així que no va ser una sorpresa.

El que va ser una sorpresa va ser el bé que va fer que el "ULL" quedés amb el paper de seda a l'interior. Vaig estar molt content amb aquesta sorpresa.

Vaig deixar-ho de banda i vaig esperar que s’assecessin les meves altres peces: no va trigar gaire, pot ser mitja hora, potser una hora.

Pas 6: cola als ulls …

No he fet cap foto d'aquesta part - (Mala meva)

De totes maneres, després que la cola estigués seca, vaig posar el frontal (ull) al seu lloc (amb l'electrònica ja inclosa).

Atès que tots els costats que hi havia a la caixa ara, era una mica més difícil posar-hi la cola, però no estava malament. De nou, vaig fer servir els dits per aconseguir la cola on la volia i la vaig estendre per les articulacions.

Aquesta vegada he hagut de mantenir-la al seu lloc una mica més de temps; no sé ben bé per què, potser teniu 10 o 15 minuts que la cola s’hagués fixat prou per deixar la caixa i deixar que s’assecés.

* És possible que estigueu preguntant sobre la part superior

Així que vaig deixar la part superior apagada (i sense enganxar) de manera que, si he de canviar o afegir, o posar diferents aparells electrònics a la caixa, ho podria fer fàcilment. La part superior s’alça i tot és bonic.

Un nou / millor disseny pot ser per a una part superior articulada o amb un costat articulat, però estic content de la forma en què va sortir el cub.

Pas 7: Mini programació D1

Hi ha uns quants requisits abans de començar a programar el D1 Mini.

Cap d'aquests passos no és difícil … però cal fer-ho.

En primer lloc, hem d’instal·lar les plaques ESP8266 a l’Arduino Board Manager. Seguiu les instruccions aquí:

Si ja heu instal·lat les plaques ESP8266, podeu ometre aquest pas.

Ara hem d’instal·lar la biblioteca Adafruit_Neopixel

Probablement, la manera més senzilla de fer-ho és des del gestor de biblioteques de l’Arduino 1.6.5 i posteriors IDE

Obriu el gestor de la biblioteca i, al bloc de cerca, escriviu adafruit i neopixel.

Una vegada més, si ja ho teniu preparat, podeu ometre-ho.

L’anterior és comú als esbossos que he fet per a això.

Depenent de què o com vulgueu utilitzar el vostre "Eric" dependrà del que s'hagi d'instal·lar ara.

(Probablement hauríeu d'instal·lar aquestes dues llibreries només perquè, però …)

Si voleu utilitzar la versió MQTT (aquesta versió està subscrita a un flux MQTT de cheerlights): canviarà el color del LED WS2812 segons el Cheerlight. * Cheerlights és un projecte d’IoT creat per Hans Scharler que permet que les llums de la gent de tot el món es sincronitzin amb un color tuitejant #cheerlights *

He utilitzat Cheerlights en diversos dels meus projectes. Gràcies al flux MQTT, els projectes han estat més fàcils de fer.

Per a aquesta versió necessiteu la biblioteca PubSubClient.

Estic segur que aquesta biblioteca també es troba al gestor de la biblioteca.

Els meus altres esbossos utilitzen IFTTT i Dweet.io: són una mica diferents ja que demano a Google Home que canviï els estats d’ànim o els modes d’Eric.

Per utilitzar els esbossos de dweet cal la biblioteca arduino-dweet.io - https://github.com/quentinpigne/arduino-dweet.io Aquesta és una biblioteca anterior (2015), i gairebé segur que NO es troba al gestor de la biblioteca. Per tant, heu d’instal·lar-lo manualment. Hi ha un parell de maneres de fer-ho: prefereixo, baixant els fitxers, descomprimint i canviant el nom (eliminant el -master), arrossegant la carpeta a la carpeta de les meves biblioteques. És possible que hàgiu de reiniciar l'IDE d'aquesta manera.

Sé que hi ha molts passos i hi ha una manera més senzilla: des de l’IDE podeu fer clic a la pestanya Esbós, baixar per incloure la biblioteca i fer clic a Afegeix biblioteca. ZIP. Cerqueu el fitxer descarregat, i això hauria de ser.

No sé per què no m'ha agradat mai instal·lar biblioteques així, però és senzill.

Ara que teniu les biblioteques necessàries, podem programar el nostre D1 mini.

Finalment, el meu codi es pot trobar aquí:

Pas 8: els esbossos de MQTT…

Què és MQTT? MQTT significa MQ Telemetry Transport. És un protocol de missatgeria de publicació / subscripció, extremadament senzill i lleuger, dissenyat per a dispositius restringits i xarxes de poca amplada de banda, alta latència o poc fiables. Els principis de disseny són minimitzar l’amplada de banda de xarxa i els requisits de recursos de dispositius, alhora que s’intenta garantir la fiabilitat i un cert grau de garantia del lliurament. Aquests principis també fan que el protocol sigui ideal per al món emergent “màquina a màquina” (M2M) o “Internet de les coses” de dispositius connectats, i per a aplicacions mòbils on l’amplada de banda i l’alimentació de la bateria són excel·lents.

mqtt.org/faq

En altres paraules, el meu dispositiu subscriu o escolta alguna cosa que publica un altre dispositiu.

Un fragment de codi que és útil per utilitzar per a MQTT és

uint32_t chipid = ESP.getChipId (); char clientid [25]; snprintf (clientid, 25, "EricBotAI-% 08X", chipid);

El que fa això és convertir un nom de dispositiu únic en el broker MQTT, perquè utilitza part de l'adreça MAC ESP8266. Durant un temps, això garanteix el 100% de ser únic, fins ara sembla que ha funcionat.

En cas contrari, la resta del codi és bastant senzill, escoltem un color de l’agent MQTT, comprovem si aquest color és vàlid; establim el neopixel en aquest color i tornem a iniciar el procés.

Per al que estem fent, s'utilitza un corredor públic i no hi ha cap tipus de seguretat; això està bé per al que estem fent, però pot ser que no sigui bo per a alguns projectes.

Hi ha tres esbossos de MQTT inclosos, i tots fan gairebé el mateix: la diferència més gran és com mostren els colors de Cheerlights.

Un mostra el color amb parpelleig ràpid (vegeu el vídeo publicat anteriorment) És gairebé estroboscòpic (ericbotai_neopixel_mqtt): en el passat vaig utilitzar aquest mateix tipus de parpelleig ràpid per als meus projectes de Halloween i l’efecte és molt bo (per a aquells) - No obstant això, no és tan bo per a aquest projecte.

Només es mostra el color sòlid i només canvia (si perd MQTT) o si el color ha canviat. (ericbotai_neopixel_mqtt_solid_color).

Probablement el meu favorit dels tres és l’efecte Breathe: això pren el color i el disminueix fins a fer-ne res, i lentament el porta a la màxima brillantor, és un efecte net que es veu molt bé dins del cub.

(ericbotai_neopixel_mqtt_breathe_effect)

Els tres són el mateix esbós amb només uns quants canvis per a cada "efecte".

Pas 9: Google Home, IFTTT i Sketches Dweet.io …

Per tant, primer, comencem per dir que aquests esbossos no són tan estables com voldria que fossin.

I fins i tot tu he inclòs les funcions de temps i funcions de rendiment del gos de vigilància, segueixo rebent errors WDT aleatoris; sembla que és quan estan asseguts en un color en qualsevol moment. Realment no he tingut massa sort ni afegint més funcions WDT ni eliminant les que tinc.

Dit això, la idea era fer Eric una mica més interactiu: amb My Google Home / Google Assistant puc dir "Ok Google Eric Angry mode" i fer que el LED passi de qualsevol a vermell.

Dweet.io és com es transmet el meu missatge a Eric; si no sabeu què és Dweet.io, assegureu-vos de fer clic a l'enllaç i comprovar-ho. En termes senzills, és una API web que els dispositius poden publicar o escoltar. Cada trucada té el seu propi nom de dispositiu. També és d’ús gratuït, cosa que suposa un gran avantatge. Com que és una trucada web, és fàcil configurar IFTTT per utilitzar-la.

dweet.io/dweet/for/ericcube?mood={{TextFie…

On serà {{TextField}} el que va escoltar Google Home.

Si preneu l'exemple anterior "Ok Google Eric mode enutjat": la trucada web tindria el següent aspecte:

dweet.io/dweet/for/ericcube?mood=angry

La sortida de l'API s'assemblaria a aquesta cadena JSON:

L'esbós d'Arduino - obté tota la cadena JSON -, però gràcies a una pràctica funció anomenada "eliminar", podem eliminar la major part de la mendicitat. I, a continuació, elimineu el final … Probablement hi hagi una millor manera d’eliminar el final, perquè el que va acabar sentint-me feliç va ser que no vaig llegir la pàgina de manual prou a prop per “eliminar” i ara tot es trunca en 6 caràcters. Per tant, si dieu el mode "normal": es converteix en "norma", està bé, realment no importa, el programari se n'encarrega …, però encara no està bé:-)

Així doncs, puc dir: "Eric mode enutjat" i això farà que el LED EN VERMELL, "Eric mode feliç" o "Eric mode normal" i el LED serà BLAU, "Eric mode escàner" i el LED es posarà VERD, i només per diversió (I perquè en un episodi, Eric es va carregar i el LED es va apagar) "Eric mode de càrrega" o "Eric mode negre" i el seu LED s'apagarà.

I, finalment, només per diversió, tenim el "mode festa Eric".

Hi ha dos esbossos que utilitzen Dweet.io, tots dos esbossos són pràcticament iguals. Només els efectes LED són lleugerament diferents.

Tanmateix, no estic satisfet amb cap efecte LED (excepte potser el mode festa).

ericbotai_neopixel_pulse_effect_dweet utilitza més o menys el mateix codi de l'esbós de l'efecte respirar - amb temporitzacions lleugerament diferents (tant pels canvis en l'esbós com per les funcions WDT) - l'efecte és menys respirat i més que un efecte de pols.

ericbotai_neopixel_solid_color_dweet és gairebé com diu, mostra els colors (sòlids): el mode festa és l’efecte discoteca.

Podeu afegir o canviar els efectes, recordeu que les respostes tenen només 6 caràcters.

A tots dos esbossos: la línia 64 és on podeu canviar el nom de "cosa", recordeu-vos també de canviar la trucada web per la mateixa "cosa": si tots fem servir el mateix nom, tots ens podem canviar "Eric"

Pas 10: Pensaments finals i poques fotos més

Aquí hi ha algunes imatges més de la meva versió que no semblaven cabre enlloc …..

Una cosa que voldria dir: vaig acabar tallant una petita osca per la part posterior del meu cub i vaig fer funcionar el carregador / cable en aquesta osca per obtenir energia, sobretot, no el resta, però sí Sabia que anava a fer que m'hagués agradat que el tallessin amb làser.

El meu bisell també és una mica diferent: el meu bisell ha acabat enfonsat contra la caixa, no crec que sembli malament, i és una bona manera de dir: m’ha inspirat però no una còpia directa de “Eric”

Tinc previst afegir un reproductor de MP3 amb algunes de les paraules de saviesa "Eric" … que potser no passi molt ràpidament tu, no he trobat cap enregistrament de "Eric", així que hauré de fer el meu.

Finalment, amb l’ús de MQTT o Dweet, la possibilitat de convertir-ho en un sistema de notificacions d’escriptori (com un color per a un tweet o diferents colors per al clima del matí, etc.). No hauria de ser massa difícil prendre part del codi base i barrejar-lo per fer tot tipus de coses interessants.

I realment finalment, puc veure potser fer una pantalla de paret HAL 9000 amb aquest mateix objectiu i una programació lleugerament diferent.