Utilitzeu la Força per difondre les festes: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Aquest instructiu us mostrarà com construir un arbre de Nadal d’escriptori amb subministraments d’oficina, afegir un micro controlador i LED adreçables individualment i, a continuació, utilitzar la Sphero Force Band (llançada amb el segon droide Sphero BB-8) per encendre els llums i fora. Tot i que aquí resumiré la tecnologia subjacent, la major part de la informació de fons es pot trobar al meu anterior Control de veu ESP8266 amb Assistent de Google.

Materials:

Els materials necessaris són:

• Sphero Force Band (normalment 80 dòlars, però busqueu vendes per vacances).
• Cadena de LEDs WS2812B (els neopíxels funcionen, però són idèntics i són més cars que altres)
• Tauler d’esquena ESP8266.
• 3x cables de pont masculí a femella.
• Soldador
• Cable USB-A a USB-micro
• Diverses peces de paper de 8,5 "per 11" (NO Cardstock)
• Cinta adhesiva
• Tisores
• Dispositiu Android o iOS amb Bluetooth
• Un ordinador amb un navegador web i l’IDE Arduino

Si encara no ho heu fet, preneu-vos un minut per revisar el meu instructable anterior i, tot seguit, començarem.

Pas 1: Construeix l'arbre

No necessàriament heu de fer aquest pas primer, però és bo tenir una estructura general per construir-hi més endavant. També podeu substituir l'arbre bàsicament per qualsevol altra cosa que vulgueu: una corona, un candelabre o fins i tot un barret. M'agrada l'arbre del paper perquè és senzill de construir i el paper funciona bé per difondre la llum dels LED.

Al nucli del nostre arbre, tindrem un con de paper rígid. Això es pot fer agafant 4-5 trossos de paper, formant-los en un tub llarg i girant suaument els extrems en direccions oposades. Vaig trobar que un con amb un diàmetre de base d’uns tres centímetres funcionava millor. Un cop el tingueu en la forma que desitgeu, enganxeu-hi el con a les vores superior i inferior. Ara utilitzeu les tisores per fer que l'extrem ample sigui uniforme, de manera que el con pugui quedar-se sol.

Per a l'exterior de l'arbre, necessitareu 4 trossos de paper de 8,5 "per 11". Plegueu-los tots per la meitat al llarg de la longitud i, a continuació, plegueu dues cantonades adjacents cap al centre. Agafeu dos d’aquests trossos de paper plegats, poseu-los els uns sobre els altres de manera que es toquin les solapes triangulars i enganxeu-les. A continuació, enganxeu una solapa a cadascun dels trossos principals de paper. Ara, si estireu suaument els extrems plans de cada peça i els replegueu al llarg del plec original, obtindreu un tros de paper superposat en forma de V. Empreneu suaument els extrems llargs d'aquesta V junts, deixant que la part central surti. La peça final ha de tenir una secció transversal en forma de plus, amb dues de les potes significativament més llargues que les altres dues. Repetiu aquest procés amb els altres trossos de paper.

Ara hauríeu de tenir dos trossos de paper que tinguessin una mena de forma d’estel quan es veiessin de costat i una forma més quan es veiessin des de la part superior. Apileu-los els uns sobre els altres de manera que les quatre potes tinguin la mateixa longitud i enganxeu-les per dins. Ara teniu un arbre de Nadal en miniatura, tot i que una mica abstracte, completament fet amb paper d’impressora i cinta adhesiva.

Com he dit anteriorment, aquesta és només una opció. Tot el que pugueu posar els LED també funcionarà.

Pas 2: connecteu els llums

Ara que tenim un arbre, és hora d’afegir-hi algunes llums. Vaig utilitzar 40 LED RGB de la cadena perquè em semblava una bona longitud per al petit arbre de l’escriptori. Podeu utilitzar-ne més o menys, però tingueu en compte que, si en feu massa, és possible que no pugueu subministrar prou energia per a tots ells.

Començarem amb un programa senzill que converteix la majoria dels llums en verd (per fer que l’arbre en general sigui verd), però que canviï la resta de llums a un nou color cada 3 segons. Podeu trobar el codi adjunt a aquest projecte.

L'ESP8266 no és compatible amb la biblioteca Timer0 / Timer3 que normalment s'utilitzaria per a una cosa així, però té la seva pròpia biblioteca, anomenada Ticker, que permet repetir tasques a intervals regulars. Utilitzem aquesta i una instrucció switch per triar de manera aleatòria entre quatre colors cada 5 segons.

Tot i que no faig servir una cadena lleugera de la marca NeoPixel, puc fer servir la biblioteca Adafruit NeoPixel, que ja té suport per a l’ESP8266 i actualitza els llums. Es pot instal·lar des del gestor de la biblioteca a l'IDE Arduino.

Per connectar els llums al meu ESP8266 breakout, he utilitzat tres cables jumper de home a dona, soldant l’extrem mascle directament a la cadena de LEDs i connectant l’altre extrem als pins de la meva placa de sortida. El GND de la cadena es connecta a terra, DI (dades d’entrada) es connecta a D4 (tot i que qualsevol pin de sortida de l’ESP8266 hauria de funcionar) i el 5V es connecta a VIN, cosa que permet que la cadena tregui energia del port USB sense que hagi d’anar primer a través de la MCU.

Per connectar el fil de llum a l’arbre, vaig espiralar els llums al voltant del con i el vaig gravar al seu lloc. També vaig muntar el con a la part inferior d’un bol de paper per afegir una mica més de suport i un lloc on subjectar el microcontrolador. Ara només queda connectar el nostre arbre a la Força.

Pas 3: connecteu-vos a Internet

Ara hem de connectar l’arbre a Internet. Aquesta part és gairebé idèntica als passos 1 i 2 del meu anterior instructable, que es troba aquí. Si encara no ho heu fet, seguiu aquestes instruccions per configurar un compte d'Adafruit IO i creeu el feed "onoff" per controlar l'arbre.

Les actualitzacions del codi són força mínimes. La majoria del codi per connectar-se a WiFi i als servidors Adafruit IO provenen dels exemples inclosos amb les seves respectives biblioteques. S'ha afegit el codi per gestionar els canvis d'Adafruit IO al bucle principal i s'ha afegit una variable global per rastrejar l'estat de la llum. El codi font d'aquesta part es pot trobar adjunt a aquest projecte.

Per provar aquesta part del projecte, carregueu el programa i comproveu el monitor sèrie. Un cop digui que MQTT està connectat, proveu de moure l'interruptor del tauler d'Adafruit IO per encendre i apagar els llums. Un cop funcionat, només queda connectar la vostra banda de força a Adafruit IO.

Heu d'assegurar-vos que utilitzeu el programari ESP versió 2.0.0. Algunes persones tenien problemes amb el meu tutorial anterior, però l'usuari PabloA52 va trobar que això ajudava a solucionar-ho.

Pas 4: utilitzeu la força

A 80 dòlars, la marca Sphero Force Band és una mica cara, però si la podeu trobar a la venda per vacances, és un petit gadget divertit. Una de les coses més interessants de la banda és que Sphero va afegir l’opció de connectar-la a Internet de les coses mitjançant IFTTT. Aquest pas requereix una Force Band i l'aplicació gratuïta Star Wars Force Band de Sphero. Si no en teniu, no us preocupeu. Hi ha molts altres activadors a IFTTT que també es poden utilitzar, des de l'Assistent de Google o el control de veu d'Alexa, fins a la integració de la casa intel·ligent o fins i tot reaccionant a l'estat de la vostra comanda de pizza.

Si encara no teniu cap compte IFTTT, creeu-ne un amb el mateix correu electrònic que vau utilitzar per al compte Adafruit IO. A continuació, aneu a platform.ifttt.com per començar a construir el vostre applet personalitzat.

La Banda de la Força té tres disparadors: Forçar l’empenta, Forçar la tracció i Forzar l’aturada. Vaig decidir utilitzar Force Push per encendre els llums i Force Pull per apagar-los, però podeu utilitzar la combinació que vulgueu. Per crear un applet nou, aneu al vostre tauler i feu clic al botó "Applet nou". A la secció "Si és això", comenceu a escriure "Sphero" i seleccioneu "Star Wars Force Band by Sphero" al menú desplegable. A continuació, trieu l’activador adequat per a l’acció que intenteu fer.

A la secció "Aleshores", trieu Adafruit i, a continuació, trieu "Enviar dades a Adafruit IO". Des d'allà podeu triar el nom del feed que vulgueu actualitzar i el valor amb el qual voleu actualitzar-los ("ACTIVAT" o "DESACTIVAT"). Afegiu un nom i una descripció i deseu la miniaplicació. Aquesta miniaplicació només estarà disponible a menys que la publiqueu, així que no dubteu a canviar-la o experimentar-la una mica.

Un cop desada la miniaplicació, torneu al tauler per habilitar-la. Si encara no ho heu fet, IFTTT us demanarà que connecteu els vostres comptes Adafruit IO i Force Band.

L'últim pas és connectar la vostra banda de força a IFTTT mitjançant l'aplicació Force Band. Enceneu Force Band i obriu l'aplicació. Seguiu els passos de la pantalla per connectar la banda i familiaritzar-vos amb els controls. Al menú principal, seleccioneu la configuració i, a continuació, activeu Force Control amb IFTTT. Això afegirà un nou element al menú principal, anomenat Força control. En aquest nou menú, assegureu-vos que els vostres comptes estiguin connectats i seleccioneu "Utilitza la força". Començarà el seguiment de gestos i es mostrarà un diàleg de totes les accions enviades a IFTTT.

Tot hauria d’estar connectat en aquest punt. Només cal provar el sistema en general.

Pas 5: proves finals

Ara el sistema en general hauria de funcionar. La banda vibrarà lleugerament i farà soroll quan reconeixerà un gest, i hi ha una mica de desfasament entre aquesta vibració i la reacció de les llums. Tot i això, no és massa dolent tenint en compte que el senyal ha de viatjar per Bluetooth des de la banda fins al vostre dispositiu intel·ligent, des d'allà per WiFi o dades fins als servidors IFTTT, des dels servidors IFTTT fins als servidors Adafruit IO i, finalment, des d'allà a l’ESP8266 per WiFi. L’altre inconvenient principal és que l’aplicació Force Band ha d’executar-se en primer pla en qualsevol dispositiu que utilitzeu. Aquesta és la raó principal per la qual encara no tinc cap vídeo del projecte final, però espero que es corregeixi aviat.

Tot i que l’especial de Nadal de Star Wars potser ens ha ensenyat que SciFi i les vacances no sempre van juntes, espero que us pugueu divertir tot difonent l’alegria de Yuletide i mostrant-vos als vostres amics amb la Força. Gràcies per llegir i gaudiu-ne!