Vedúci Eric Inspired LED Cube (Ľudia Zeme): 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Kto alebo čo je supervízor Eric - a prečo by ste to stavali.

Supervisor Eric je BOX alebo Cube alebo niečo z relácie TBS „Ľudia Zeme“.

Je to zábavná malá show o ľuďoch, ktorí sú unesení mimozemšťanmi - z väčšej časti sú mimozemšťania idioti. Myslím, že na začiatku druhej sezóny lietajúcu kocku s názvom Eric prevzal mimozemskú misiu - je známy ako vedúci Eric. Nie je úplne jasné, či je bytosťou vo vnútri kocky, A. I., alebo jednoducho čím je. Eric má svoj vlastný program a dokonca vymýva mozog členom skupiny na podporu únosu, ale to je ďalší celý príbeh.

Videl som Erica a myslel som si, že je to úhľadné - a bolo by skutočne jednoduché ho vytvoriť - tak som ho urobil.

Žiaľ, nie je o ňom veľa informácií - takže musím ísť s týmto - „Dozorca Erica“inšpirovaného fanúšikmi - ten môj neletí a nikdy nebude lietať (som si celkom istý, že to aj tak boli len špeciálne efekty v šou.)

Tiež neviem, aké veľké je - môj odhad je asi 7 "kocka s asi 3" okom. Moja stavba bola asi 5 palcov kocka s asi 2 palcovym okom.

Na ovládač som použil WeMos D1 Mini s LED WS2812 - to mi dáva možnosť zmeniť farbu oka.

V šou som zatiaľ videl tri rôzne farebné oči - modré, ktoré sa zdajú byť jeho normálnou farbou, červené, ktoré sa objavujú, keď sa na niečo chystá alebo je nahnevaný alebo nahnevaný, a zelené, keď predvádza skenovanie niečoho.

Pre jeden z náčrtkov, ktoré som urobil - mám jeho výrazy, ďalší náčrt používam MQTT a získavanie farby svetiel z twitteru. Vytvoril som tiež aplet IFTTT, ktorý mi umožňuje používať Google Home/Google Assistant na zmenu jeho nálad - pomocou dweet.io - Viac o tom bude uvedené nižšie.

Krok 1: Potrebné nástroje a diely …

Hardvér pre tento projekt je veľmi jednoduchý - pre elektroniku budú potrebné niektoré základné znalosti o spájkovaní.

1 súprava 44 mm sklenená šošovka s reflektorom a pevným rámom pre 20W-100W LED objektív horúce 2,60 dolárov

Štít WS2812B RGB pre WeMos D1 Mini 1,75 dolára

WeMos D1 Mini ModeMCU 4M WiFi Development Board ESP8266 3,40 dolárov

Potrebujeme kocku 5 palcov (12,7 cm) - hrúbka je asi 1/8 palca. (asi 3,175 mm).

Najprv som skúsil 7 kartónovú škatuľu, ale nakoniec som rezal laserom niektoré dosky MDF. Súbor dfx je zahrnutý v mojom úložisku github.

Na pokrytie štítu WS2812 som použil aj nejaký hodvábny papier.

Nakupujte málo, môžu a nemusia byť najlepšie ceny, eBay, Aliexpress a dokonca aj Amazon majú jedny z najlepších cien.

Niektoré ďalšie veci, ktoré môžete potrebovať -

Plochá čierna farba v spreji, lepidlo na drevo, brúsny papier a malý pilník.

Budete tiež potrebovať malé skrutky do dreva.

Potrebné sú niektoré nástroje - spájkovačka, skrutkovač, pilník, kliešte na nos.

Prístup k malému vŕtackému lisu (alebo malému vrtáku), laserovému rezaču alebo CNC stroju výrazne uľahčí dokončenie tohto projektu.

Pre moc

Moja pôvodná myšlienka bola použiť malú batériu - tá sa nezmestila, a tak som vzadu urobil malú dieru a na napájanie som použil starú nabíjačku k mobilnému telefónu.

Malý akumulátor (možno 18650) môže fungovať, D1 mini je 3 -voltový ovládač - takže musíte dávať pozor, ktoré piny používate na napájanie. Na konektore USB je regulátor, čo je zďaleka najľahší spôsob napájania.

Krok 2: Počiatočné kroky k budovaniu …

Verím, že sa objektív používa pre autá, možno domáce osvetlenie. Nie som si istý - je však dodávaný bez diódy LED. Jednou z prvých vecí, ktoré som urobil, bolo uistiť sa, že štít WS2812 s ním dokonca bude fungovať - použil som gumičku na držanie všetkých častí pohromade - fungovalo to - ale nebolo to skvelé. Bol som schopný spustiť nejaký testovací kód a vytvoriť niekoľko rôznych efektov.

Neskôr som sa rozhodol pridať zrkadlo - páči sa mi to, ale nakoniec to stále nebolo to, čo som hľadal, a bolo ťažké zabrániť sklopeniu zrkadla.

Ako tiež môžete v jednom bode vidieť, práve som použil kartón - naozaj som nebol spokojný s tým, ako to vyzeralo. nebolo to čisté, ale hovorilo to, že skutočne potrebujem niečo vyrezať laserom.

Väčšinu z toho som si uvedomil, že moja pôvodná predstava, že potrebujem niečo strihať, je správna!

Krok 3: Laserom nakrájajte kocku a farbu

Vďaka svojim priateľom z Rabbit Laser, USA - som mohol dostať kocku nakrájať. Celé to trvalo menej ako 5 minút. Verím, že sme používali 60 wattový laser pri 60% výkone, a verím, že sme to spomalili, aby to mohlo o niečo lepšie orezať okraje.

Ak nemáte priateľov s laserovými rezačkami, skúste sa pozrieť do výrobných priestorov alebo dokonca do verejných knižníc. Mnohé z nich majú laserové stroje. Knižnice tu účtujú poplatok iba za použitý materiál. Niektoré knižnice môžete používať úplne zadarmo, ak si prinesiete vlastný materiál. Sú to skvelé zdroje pre výrobcov s rozpočtom. Získanie laserového času je ďalší príbeh a niekedy musíte byť na čakacej listine.

Pre mňa nebolo veľa potrebné na čistenie hrubých hrán alebo niečoho podobného. Pravdepodobne som mohol/mal som trochu obrúsiť kúsky - ale nie.

Urobil som hrubú montáž, aby som sa uistil, že všetky diely sadnú. a rozložil im väčší kus lepenky.

Vnútro som očísloval, aby som mohol kocku neskôr poskladať - Realita je taká, že 4 kusy sú rovnaké a 2 rôzne (hore a dole), 4 rovnaké sú na stranách - z týchto 4 jeden má v šošovke vyrezaný 2 palcový otvor. Verím, že po očíslovaní dielov to bolo jednoduchšie zostaviť - to nie je 100% potrebné.

Prevrátil som kúsky a naniesol na ne vrstvu plochej čiernej farby.

Kúsky som maľoval ešte trikrát, zakaždým som čakal, kým kabát predtým uschne.

Krok 4: Prilepte kocku dohromady …

Po niekoľkých hodinách nechať farbu zaschnúť - zlepil som dno a tri strany dohromady.

Nepoužil som na to žiadne svorky - a držal som kúsky ručne, kým lepidlo dostatočne nevyschlo, aby ich držalo - netrvalo to dlho, možno 5 alebo 6 minút. Myslím, že by bolo lepšie použiť svorky - ale nemal som na tento projekt dosť veľký. Preto bolo pekné vedieť, že držanie funguje.

Prišlo mi jednoduchšie položiť lepidlo na vnútornú stranu škatule vo švíkoch, prstom som zatlačil lepidlo tam, kde bolo treba.

Tieto časti som odložil, aby lepidlo zaschlo ….

Krok 5: Nasadenie objektívu a elektroniky do otvoru…

Kým som čakal, kým polovica mojej kocky vyschne, Vyvŕtal som niekoľko malých dier do štyroch rohových častí rámu objektívu, ktoré nemali diery. Prečo by ste sa mohli opýtať - otvory v lunete sú veľké, skutočne príliš veľké. Potreboval som použiť veľmi malé skrutky, aby neprešli celou cestou cez drevo (nevystrkujúce z druhej strany). Takže bolo takmer jednoduchšie vytvoriť si vlastné diery. Rámik je dosť tenký kov a vŕtanie si nevyžaduje veľa práce.

V tomto mieste som tiež pokrčil niekoľko väčších otvorov - pomocou nich budem držať elektroniku viac -menej na mieste.

Išiel som dopredu a nasadil som kryt objektívu na miesto. A pokazil to niekoľkými veľmi malými skrutkami - zatiaľ choďte.

Našiel som pár chlebových/drôtených viazačiek a navliekol som ich na jeden z otvorov, ktoré som pokrčil. Vložil som LEN do rámu a nasadil som zadný kryt na objektív. Na zadný kryt som umiestnil malý kúsok hodvábneho papiera (nájdený v škatuli, v ktorej boli nové topánky) - a na to som umiestnil dosku WS2812. Pomocou drôtených úchytiek ho držte na mieste. Potom som položil D1 mini na WS2812.

Po chvíli a veľa radosti si WS2812 a hodvábny papier zapracovali do zadného krytu - WS2812 je skutočne malý na otvor na zadnom kryte, takže nebolo žiadnym prekvapením.

Prekvapením bolo, ako dobre vyzeral „EYE“s hodvábnym papierom vo vnútri. To prekvapenie ma skutočne potešilo.

Odložil som to a čakal, kým moje ďalšie kúsky uschnú - netrvalo to dlho, možno pol hodiny, možno hodinu.

Krok 6: Lepidlo v oku …

Túto časť som neodfotil -(Bad me)

Každopádne, keď bolo lepidlo väčšinou suché, nasadil som prednú časť (oko) na miesto (s už vloženou elektronikou).

Pretože všetky strany boli teraz na škatuli, bolo trochu ťažšie dostať sa do lepidla, ale nebolo to zlé. Opäť som prstami dostal lepidlo tam, kde som ho chcel, a rozotrel po kĺboch.

Tentoraz som ho musel držať na mieste o niečo dlhšie - nie som si celkom istý, prečo asi 10 alebo 15 minút lepidlo dostatočne stuhlo, aby sa krabica dala dole a nechala úplne uschnúť.

* Možno sa pýtate na vrchol

Nechal som teda vrchnú časť (a nelepenú), aby som v prípade potreby mohol zmeniť alebo pridať alebo vložiť do škatule inú elektroniku, a urobiť to jednoducho. Vrchol sa zdvihne a všetko je tam pekné.

Nový/lepší dizajn môže byť pre sklopnú vrchnú alebo sklopnú stranu, ale som spokojný s tým, ako kocka dopadla.

Krok 7: Mini programovanie D1

Predtým, ako môžeme začať programovať D1 Mini, existuje niekoľko požiadaviek.

Žiadny z týchto krokov nie je náročný … ale je potrebné ich urobiť.

Najprv musíme nainštalovať dosky ESP8266 do správcu dosky Arduino. Za týmto účelom postupujte podľa pokynov uvedených tu:

Ak ste už nainštalovali dosky ESP8266, môžete tento krok preskočiť.

Teraz musíme nainštalovať knižnicu Adafruit_Neopixel

Pravdepodobne najľahšie to urobíte pomocou správcu knižníc v IDE Arduino 1.6.5 a novších

Otvorte správcu knižnice a do vyhľadávacieho bloku napíšte adafruit a neopixel.

Opäť, ak máte arealy, môžete to preskočiť.

Vyššie uvedené je bežné pre náčrty, ktoré som na to urobil.

V závislosti od toho, čo alebo ako chcete používať „Erica“, bude závisieť od toho, čo je potrebné teraz nainštalovať.

(Pravdepodobne by ste mali nainštalovať obe tieto knižnice len preto, ale ….)

Ak chcete použiť verziu MQTT (Táto verzia sa prihlási k odberu streamu MQTT v rozjasňovači) - Zmení farbu LED diódy WS2812 podľa funkcie Cheerlight. * Cheerlights sú projekt IoT vytvorený Hansom Scharlerom, ktorý umožňuje svetlám ľudí na celom svete synchronizovať sa do jednej farby tweetovaním #cheerlights *

Použil som Cheerlights v mnohých svojich projektoch. Vďaka streamu MQTT sa projekty stali jednoduchšie.

Pre túto verziu potrebujete knižnicu PubSubClient.

Som si celkom istý, že táto knižnica je aj v správcovi knižnice.

Moje ďalšie náčrty používajú IFTTT a Dweet.io - Sú trochu odlišné v tom, že žiadam Domovskú stránku Google, aby zmenila Ericovu náladu alebo režimy.

Na použitie dweet skíc potrebujete knižnicu arduino-dweet.io-https://github.com/quentinpigne/arduino-dweet.io Toto je staršia knižnica (2015) a takmer určite NIE JE v správcovi knižnice. Musíte ho teda nainštalovať ručne. Existuje niekoľko spôsobov, ako to urobiť - uprednostňujem sťahovanie súborov, rozbalenie a premenovanie (odstránenie súboru -master), presunutie priečinka do priečinka s knižnicami. Možno budete musieť reštartovať IDE týmto spôsobom.

Viem, že je to veľa krokov a existuje jednoduchší spôsob - V IDE môžete kliknúť na kartu Náčrt, prejsť nadol a zahrnúť knižnicu a kliknúť na položku Pridať knižnicu. ZIP - nájdite stiahnutý súbor a malo by to byť ono.

Neviem, prečo sa mi nikdy nepáčilo inštalovať také knižnice - ale je to jednoduché.

Teraz, keď máte potrebné knižnice, môžeme naprogramovať našu D1 mini.

Nakoniec môj kód nájdete tu:

Krok 8: Skice MQTT …

Čo je MQTT? MQTT je skratka pre MQ Telemetry Transport. Je to veľmi jednoduchý a ľahký protokol na odosielanie a odosielanie správ, ktorý je navrhnutý pre obmedzené zariadenia a siete s malou šírkou pásma, vysokou latenciou alebo nespoľahlivými sieťami. Zásady návrhu sú minimalizovať požiadavky na šírku pásma siete a zdroje zariadenia a zároveň sa snažiť zaistiť spoľahlivosť a určitý stupeň zabezpečenia dodávky. Vďaka týmto zásadám je tiež protokol ideálny pre vznikajúci svet prepojených zariadení „machine-to-machine“(M2M) alebo „internet vecí“a pre mobilné aplikácie, kde je šírka pásma a kapacita batérie na prvom mieste.

mqtt.org/faq

Inými slovami, moje zariadenie sa prihlási na odber alebo počúva niečo, čo iné zariadenie zverejňuje.

Jeden kus kódu, ktorý je praktické použiť pri MQTT, je

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

Čo to urobí, je vytvoriť jedinečný názov zariadenia pre makléra MQTT, používa na to časť MAC adresy ESP8266. I keď je to 100% záruka, že bude jedinečný, zatiaľ sa zdá, že fungoval.

V opačnom prípade je zvyšok kódu celkom priamy, počúvame farbu od makléra MQTT, kontrolujeme, či je to platná farba - nastavíme neopixel na túto farbu a proces začneme znova.

Na to, čo robíme, sa používa verejný maklér a žiadny typ zabezpečenia - to je dobré pre to, čo robíme, ale nemusí byť dobré pre niektoré projekty.

Zahrnuté sú tri náčrty MQTT a všetky robia takmer to isté - najväčší rozdiel je v tom, ako zobrazujú farby od Cheerlights.

Jeden zobrazuje farbu rýchlym blikaním (pozri video zverejnené vyššie) Je to takmer stroboskopické (ericbotai_neopixel_mqtt) - V minulosti som na svoje halloweenske projekty použil tento istý typ rýchleho blikania a efekt je veľmi dobrý (pre tých) - pre tento projekt to však nie je také dobré.

Jeden iba zobrazí plnú farbu - a zmení sa iba (ak stratí MQTT) alebo ak sa zmení farba. (ericbotai_neopixel_mqtt_solid_color).

Z týchto troch mám asi najradšej Breathe Effect - ten naberie farbu a stmaví ju na minimum a pomaly ju uvedie do plného jasu. Je to úhľadný efekt, ktorý vo vnútri kocky vyzerá naozaj pekne.

(ericbotai_neopixel_mqtt_breathe_effect)

Všetky tri sú rovnakou skicou s iba niekoľkými zmenami pre každý „efekt“.

Krok 9: Skici Google Home, IFTTT a Dweet.io…

Na začiatok teda začneme tým, že tieto náčrty nie sú také stabilné, ako by som chcel.

A dokonca aj keď som zahrnul časové funkcie strážneho psa a výnosové funkcie, stále dostávam náhodné chyby WDT - zdá sa, že kedykoľvek sedia na jednej farbe. Naozaj som nemal príliš veľa šťastia ani na pridanie ďalších funkcií WDT, ani na odstránenie tých, ktoré mám.

Hovorilo sa však, že cieľom je urobiť Erica trochu interaktívnejším - pomocou funkcie Moja domovská stránka Google/Asistent Google môžem povedať „Ok Google Eric Angry mode“a LED dióda sa zmení na červenú.

Dweet.io je spôsob, akým sa moja správa nesie Ericovi - ak neviete, čo je Dweet.io, kliknite na odkaz a overte si ho. Jednoducho povedané, je to webové rozhranie API, ktoré môžu zariadenia publikovať alebo počúvať. Každý hovor má svoj vlastný názov zariadenia. Používanie je tiež zadarmo, čo je veľký bonus! Keďže ide o webový hovor, IFTTT je jednoduché nastaviť na používanie.

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

Kde bude {{TextField}}, čo počula stránka Google.

Ak teda vezmeme vyššie uvedený príklad „Ok, nahnevaný režim Google Eric“- webový hovor by vyzeral takto:

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

Výstup rozhrania API bude vyzerať takto:

Skica Arduino - získava celý reťazec JSON - ale vďaka praktickej funkcii s názvom „odstrániť“dokážeme väčšinu žobrania jednoducho odstrániť. A potom odstráňte koncovku ….. Pravdepodobne existuje lepší spôsob, ako odstrániť koniec, pretože to, čo skončilo šťastne, bolo, že som si neprečítal manuálovú stránku dostatočne blízko na „odstránenie“a teraz je všetko skrátené na 6 znakov. Ak teda poviete „normálny“režim - stane sa „norma“- je to v poriadku, na tom nezáleží - softvér sa o to stará … ale stále to nie je správne:-)

Môžem teda povedať - „režim nahnevaný Ericom“, a tým sa rozsvieti ČERVENÁ dióda LED, „šťastný režim Erica“alebo „normálny režim Erica“a dióda LED bude MODRÁ, „režim skenovania Erica“a dióda LED sa zmení na ZELENÚ a pre zábavu (A pretože v jednej epizóde sa Eric nabil a jeho LED dióda zhasla) „Režim nabíjania Erica“alebo „Režim Erica Blacka“a jeho LED dióda zhasne.

A nakoniec len pre zábavu máme „režim Eric party“.

Existujú dva náčrty, ktoré používajú Dweet.io, oba náčrty sú takmer rovnaké. Len efekty LED sa mierne líšia.

Nie som však spokojný ani s jedným LED efektom (snáď okrem párty režimu).

ericbotai_neopixel_pulse_effect_dweet používa viac -menej rovnaký kód z náčrtu efektu dýchania - s mierne odlišným načasovaním (jednak kvôli zmenám v náčrte, jednak vďaka funkciám WDT) - efekt je menší dych a viac pulzný efekt.

ericbotai_neopixel_solid_color_dweet je do značnej miery, ako sa hovorí, zobrazuje farby (plné) - párty režim je disco efekt.

Efekty môžete pridávať alebo meniť, nezabúdajte, že reakcie majú iba 6 znakov.

V oboch náčrtoch - na riadku 64 môžete zmeniť názov „veci“, ale nezabudnite tiež zmeniť webový hovor na rovnakú „vec“- ak všetci používame rovnaké meno, môžeme si navzájom navzájom meniť „Eric“

Krok 10: Záverečné myšlienky a niekoľko ďalších obrázkov

Tu je niekoľko ďalších fotografií z mojej stavby, ktoré sa zrejme nikam nehodia …

Jedna vec, ktorú by som chcel povedať - Nakoniec som vyrezal malý zárez zo zadnej časti svojej kocky a spustil nabíjačku/kábel v tomto záreze pre napájanie - všetko to kocke neuberá - ale mal som Vedel som, že sa chystám urobiť, že by som bol rád, keby to bolo vyrezané laserom.

Moja luneta je tiež trochu odlišná - moja obruba skončila v jednej rovine s krabicou - nemyslím si, že to vyzerá zle - a dá sa to dobre povedať - inšpirovala som sa, ale nie je to priama kópia „Erica“.

Mám v pláne pridať prehrávač MP3 s niektorými múdrymi „Ericovými“slovami … to sa nemusí stať veľmi rýchlo - nenašiel som žiadne nahrávky „Erica“, takže si budem musieť vytvoriť vlastný.

Nakoniec, s použitím MQTT alebo Dweet možnosť vytvoriť z toho systém upozornení na ploche (ako farba pre tweet alebo rôzne farby pre počasie ráno, atď.) Nemalo by byť príliš ťažké vziať nejaký základný kód a zmiešať ho, aby ste vytvorili všetky druhy skvelých vecí.

A naozaj konečne - vidím, že možno vyrábam nástenný displej HAL 9000 pomocou rovnakého objektívu a mierne odlišného programovania.