Twitter Watcher, #twatch: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

#Twatch posúva na LCD obrazovke najnovšie trendy z Twitteru. Je to samostatné sieťové zariadenie, ktoré zostáva aktualizované bez počítača. Bolo úžasné sledovať, ako sa #iranelection, Michael Jackson a ďalšie historické udalosti prechádzajú, kým sme vyvíjali #twatch. Tento návod dokumentuje hardvér a dizajn #twatch. Okrem indikátora trendov na Twitteri sú #twatch aj generickým ethernetovým batohom LCD. Ukáže zoznamy skladieb, štatistiky počítača a ďalšie informácie s programami, ako je LCD Smartie. Je tiež možné aktualizovať softvér, takže nikdy nie je zastaraný. #Twatch je open source, takže si môžete stiahnuť naše návrhy a vytvoriť si vlastné. Spoločnosť Seeed Studio má niekoľko zostavených balíkov ethernetových LCD monitorov #twatch za 45 dolárov vrátane celosvetovej dopravy. Zaobstarajte si ich, kým vydržia, pretože ďalšie čoskoro nevyrobíme. Ak ste zmeškali tento projekt, zaregistrujte sa tu a dostávajte upozornenia na budúce predobjednávky #twatch. Pozrite si tento článok s pôvodným formátovaním na DangerousPrototypes.com, viac diskusií vo fóre #twatch. Ak ako prvý tweetnete #twatch! Destinácia #twatch, pošleme vám bezplatnú DPS #twatch. Prehľad konceptov #twatch zachytáva najnovšie trendové témy zo služby Twitter a potom ku každému načíta niekoľko tweetov. Trendové témy a tweety sa posúvajú na obrazovke. #Twatch zachytáva nové trendy a tweety každých päť minút, aby ste vždy videli najnovšie trendové témy. Pridali sme tiež generický režim ethernetového batohu, aby #twatch mohli zobrazovať aj štatistiky počítača z programu, akým je LCD Smartie, viac o tejto funkcii v časti 2.

Krok 1: Používanie

#Twatch sa ľahko používa.

• Pripojte ho k domácej ethernetovej sieti s prístupom na internet. #Twatch vyžaduje automatickú konfiguráciu siete (DHCP), to je predvolené nastavenie takmer v každej modernej domácej sieti.
• Zapnite to. Hodinky #twatch vyžadujú 6–7voltové napájanie jednosmerným prúdom. Používa 2,1 mm jednosmerný napájací konektor, najbežnejší typ. Univerzálne zdroje jednosmerného prúdu by mali obsahovať zástrčku 2,1 mm.
• Upravte kontrast. LCD obrazovky sa menia s teplotou a vekom, pomocou nastavovacej skrutky vyladite kontrast obrazovky.
• #Twatch nakonfiguruje sieťové nastavenia a začne posúvať najnovšie trendové témy a niekoľko tweetov od každého. Na dosiahnutie najčistejšieho efektu posúvania bude možno potrebné znova nastaviť kontrast.

Získajte aktualizácie #twatch na blogu Dangerous Prototype.

Krok 2: Hardvér

Na výrobu obvodov a DPS sme použili bezplatnú verziu Cadsoft Eagle. Stiahnite si najnovšie súbory z projektovej stránky Google Code. Táto sekcia stratila veľa formátovania na stránke Instructables, pôvodnú verziu nájdete tu. Mikrokontrolér Ethernet PIC 18F67J60 Microchip PIC 18F67J60 je pre tento projekt ideálny, pretože v malom balení za pár dolárov kombinuje ethernetové sieťové rozhranie a 41MHz mikrokontrolér (10MIP). Dodáva sa iba v balíkoch 64pin+ TQFP, ale nemali sme problém ručne ho spájať s profesionálnou doskou plošných spojov. PIC vyžaduje 3,3voltové napájanie. Časť ethernetu je skutočne hladová po energii, a preto sme použili obrovský regulátor TO-220 LD117-3,3volt (VR1). Vybrali sme si veľký regulátor, pretože v závislosti od zdroja napájania bude možno musieť odvádzať veľa tepla. Regulátor vyžaduje malý vstupný oddeľovací kondenzátor (C15) a veľký 10uF výstupný kondenzátor (C3). Tieto čipy majú veľký háčik: dajú sa naprogramovať iba asi 100 -krát. To sťažuje vývoj, a preto sme navrhli aj vývojovú verziu #twatch založenú na inom čipe. Viac o tomto dizajne v budúcom článku. Každý napájací kolík PIC dostane oddeľovací kondenzátor 0,1 uF (C17-C23). PIC má interný 2,5voltový regulátor pre mikrokontrolér a jadrá ethernetu, regulátor vyžaduje tantalový kondenzátor 10uF (C1). PIC je naprogramovaný pomocou 5pinovej hlavičky ICSP. Resetovací kolík MCLR je držaný vysoko pomocou 10K pull-up rezistora (R21), prídavného rezistora (R4) a kondenzátora (C16) odporúčaného v technickom liste poskytuje ochranu pred rôznymi podmienkami náhodného resetovania. Sekcia ethernet nariaďuje externý kryštál 25MHz (Q1). Dva kondenzátory 33pF (C4, C5) dopĺňajú obvod oscilátora. Použili sme ethernetový konektor s integrovanými magnetmi (J2). Konektor je HanRun HR911105A, ktorý nám poskytla spoločnosť Seeed Studio - uistite sa, že získate rovnaký konektor, kompatibilný konektor alebo upravíte dosku plošných spojov pre konektor, ktorý nájdete. Rozhranie ethernet vyžaduje zakončovací obvod (R30-33, C10-11, L1) a 1% predpínací odpor 2,28Kohm (R7, nezobrazené). HD44780 znakový LCD monitor #twatch podporuje „štandardný“4 -riadkový 20 -znakový 5voltový HD44780 LCD displej s +5voltovým podsvietením. Na eBay ich bežne nájdete zhruba za 10 dolárov. Pred pripojením skontrolujte, či sa váš displej LCD zhoduje s vývodom #twatch. Väčšina displejov LCD je rovnakých, ale nie všetky. Takmer všetky charakteristické znaky LCD pracujú pri napätí 5 voltov, preto poskytujeme napájanie 5 voltov zo spoločného regulátora 7805 (VR2, C14, C2). LCD s podsvietením by potenciálne mohol využívať veľa prúdu, preto sme použili ďalší veľký regulátor To-220. C12 je oddeľovací kondenzátor pre napájanie LCD, ale displeje LCD už majú integrované oddelené odpájanie. C12 nemusí byť osadený, zaradili sme ho iba v prípade problémov so stabilitou. Aby bola zaistená maximálna rýchlosť obnovenia, je displej LCD ovládaný prostredníctvom celého 8 -bitového rozhrania. Väčšina displejov LCD má 5voltové diely, ktoré vyžadujú asi 4,25 voltov+ na registráciu vysokej úrovne na dátových kolíkoch., ale PIC 18F65J60 je iba 3,3voltová časť. Našťastie PIC má veľa 5voltových tolerantných pinov, aby sme mohli signál udržať na 5 voltoch 10K zdvíhacím odporom (R10-R19), a potom ho uzemniť zmenou nastavenia smeru kolíka PIC. Toto sa zvyčajne nazýva výstup s otvoreným odtokom. Niektoré novšie displeje LCD pracujú na napätí 5 voltov, ale stále fungujú na úrovni rozhrania 3,3 voltu. #Twatch bude podporovať tento režim, ak vynecháte R10-19, aby na piny neprebiehalo žiadne napínacie napätie, a zmeníte firmvér tak, aby namiesto registra TRIS v HD44780.c. prepínal register LAT namiesto registra TRIS. Kontrast obrazovky LCD je ovládaný predpäté napätie, obvykle generované 10Kohmovým potenciometrom. PCB #twatch má stopy pre lacný 3 mm hrniec SMD (R2) a druhý priestor na použitie väčšieho hrnca s priechodným otvorom (R2A). Obývaný by mal byť iba jeden! Len v prípade, že je v napájacom zdroji šum zo všetkých ethernetových vecí, filtrujeme predpätie cez malú feritovú guľôčku (L2). Zahrnuli sme tiež kondenzátor na dodatočné filtrovanie (C13), ale nepoužili sme ho, pretože v skutočnosti nie je potrebný ani jeden prvok. #Twatch môže ovládať jednoduché +5voltové podsvietenie až do 400mA alebo tak. PIC spína tranzistor (NPN1) cez odpor obmedzujúci prúd 240 ohmov (R3, nezobrazené). Použili sme tranzistor, ktorý zvládne 800mA+ so ziskom 250hfe+, takže PIC dokáže prepnúť veľké zaťaženie s maximálnym výstupným prúdom 20mA. R1 je v prípade potreby odpor obmedzujúci prúd pre podsvietenie LCD. Použili sme rezistor s otvorom, aby mohol odvádzať veľa tepla s veľkým podsvietením a pretože je to najľahšia veľkosť na lokálne nájdenie a spájkovanie. Ak vaše podsvietenie nevyžaduje odpor, stačí nahradiť R1 kusom drôtu. Náš LCD displej vyžadoval 3ohmový odpor pre napájací zdroj s podsvietením 240mA. Niektoré podsvietenia spotrebúvajú veľa energie, takže sme napájacie kolíky umiestnili hneď vedľa napájacieho zdroja a zosilnili základnú rovinu množstvom VIA. Niektoré efektné podsvietenia LCD vyžadujú špeciálne riadiace obvody, preto sa uistite, že váš používa jednoduché napájanie +5 V, aby ste predišli poškodeniu. Napájanie Zariadenie #twatch vyžaduje napájanie 6–7 voltov prostredníctvom 2,1 mm konektora napájania (J1). Zástrčky 2,1 mm sú najbežnejšou veľkosťou a mali by byť súčasťou každého univerzálneho zdroja napájania. Čím vyššie napájacie napätie použijete, tým viac tepla bude potrebné odvádzať z VR1 a VR2. Nezabudnite, že #twatch je prototyp vzdelávacej rady, nie je to kompletný a testovaný komerčný produkt. Vykonajte príslušné bezpečnostné opatrenia a nenechávajte ho bez dozoru.

Krok 3: DPS a zoznam súčiastok

Na výrobu schémy a dosky plošných spojov sme použili bezplatnú verziu Cadsoft Eagle. Stiahnite si najnovšie súbory z projektovej stránky Google Code. Doska plošných spojov je dvojvrstvová s malými stopami a oddelením (10 mil.) Okolo 64pinového čipu TQFP PIC. Pripravili sme Gerbery a odoslali ich do služby PCB spoločnosti Seeed Studio na práce s otvoreným zdrojovým kódom. Extra PCB z našej objednávky sú k dispozícii v obchode Seeed Studio. Ak si kúpite naše ďalšie dosky plošných spojov, získajte ethernetový konektor HanRun, ktorý sa hodí k doske. Pretože sa montážne otvory na displejoch 20x4 LCD líšia, nepokúšali sme sa prispôsobiť dosku s plošnými spojmi k otvorom LCD. Vyrobili sme ho čo najmenší, ako napríklad sériový batoh LCD od spoločnosti SparkFun, takže zostáva mimo pôvodných otvorov. Ako vedľajší efekt to nie je príliš strašné za nejakou menšou obrazovkou, ako je tento 16x2 LCD displej, na serveri Adafruit. Zoznam dielov Kliknutím na obrázok umiestnite v plnej veľkosti [PNG]. Časť | Hodnota | PackageIC1 PIC 18F67J60 TQFP-64C1-3 10uF tantalový kondenzátor, 10voltů+ SMC_AC4, 5 33pF kondenzátor 0805C10, 11, C14-23 0,1uF kondenzátor 0805ICSP 5x 0,1 "zásuvkový kolíkový konektor J1 2,1 mm SMD napájací konektor SMDJ2 HR911105A ethernetový konektor RJ-L perlička, 200mA+ 0805NPN1 NPN tranzistor, 250hfe+, 800ma+ SOT-23Q1 25MHz SMD kryštál HC49UPR2 (A) 10K jednootáčkový trimovací odpor 3 mm SMD alebo priechodný otvor R3 odpor 240 ohmov 0805R4-6 odpor 390 ohmov 0805R7 2, odpor 260 ohmov, 1% 080 21 odpor 10 000 ohmov 0805R30-33 odpor 49,9 ohmov, 1% 0805VR1 LDO 3,3voltový regulátor (LD1117) TO-220VR2 7805T 5voltový regulátor TO-220HD44780-LCD 20x4 HD44780 znakový LCD

Krok 4: Firmvér

Najnovšie úplné stiahnutie firmvéru #twatch je na projektovej stránke Google Code. Kód je napísaný v jazyku C a je zostavený pomocou demonštračného kompilátora Microchip C18. Zásobník TCP/IP a základné sieťové funkcie „Bezplatný“zásobník TCP/IP spoločnosti Microchip poskytuje všetky sieťové funkcie, ktoré potrebujeme, aby sme mohli existovať v domácej sieti a získavať údaje z Twitteru. Stack je open source a je k dispozícii zadarmo ako pivo, ale licencia Microchip distribúciu zakazuje. Z dôvodu problémov s licenciou vkladáme do projektu Google Code SVN iba náš zdrojový kód public domain. Naučte sa stiahnuť a skompilovať zdroj tu. Zásobník má klienta Dynamic Host Configuration Protocol, ktorý automaticky konfiguruje nastavenia siete pomocou DHCP server vo vašej lokálnej sieti. #Twatch vyžaduje server DHCP, ale drvivá väčšina sietí a smerovačov to má povolené. IP adresa, maska, brána a prvý server DNS sa zobrazujú na LCD displeji, kým nie sú k dispozícii platné údaje z Twitteru. Zásobník obsahuje aj oznamovací server spoločnosti Microchip. Keď IP adresu získa DHCP, #twatch oznámi svoju IP adresu paketom vysielania všetkým počítačom v miestnej sieti. Na zobrazenie týchto paketov použite nástroj MCHPDetect.exe v archíve projektu. Nakoniec sme zahrnuli server ping (IMCP). Pomocou ľubovoľného klienta ping skontrolujte, či je #twatch v sieti živé. Twitter TCP klient Program sledujúci trend Twitteru je jednoduchý TCP klient, podobný webovému prehliadaču, ktorý sťahuje údaje z webových serverov. Twitter API nám poskytne údaje v rôznych formátoch. Použili sme ľahký formát JSON, pretože dekódovanie nízkoenergetického čipu PIC je najľahšie. Ak používate Firefox, pozrite sa na JSONView. Potom, čo #twatch automaticky nakonfiguruje nastavenia siete, klient Twitter TCP prevezme kontrolu a uchopí aktuálne trendy.. Vyhľadáva v tomto dátovom kanáli JSON a hľadá značku „name“. Do 225 bajtovej vyrovnávacej pamäte sa skopíruje až 10 trendových tém. Oddelené pole ukladá koncovú pozíciu každej témy do vyrovnávacej pamäte, aby sme mohli témy získať v nasledujúcom kroku. Ďalej #twatch hľadá na Twitteri 2 tweety pre každú tému. Pripojí každú tému na koniec webovej adresy vyhľadávania JSON v službe Twitter, špeciálne znaky ako medzery a interpunkcia sú kódované adresou URL. Klient TCP analyzuje výsledky vyhľadávania a hľadá tweety, ktoré nasledujú za značkou „text“. Tweety majú viac vrstiev kódovania. Dekódujeme vyhradené znaky HTML, ako sú ampersand (&) a úvodzovky ("), pretože ich môže zobrazovať obrazovka LCD. Odstránime medzinárodné znaky UTF8, pretože LCD displej HD44780 ich nemá vo svojej znakovej sade. Analyzované, dekódované tweety sú uložené v vyrovnávacia pamäť 2100 bajtov, ďalšie pole označuje začiatok a koniec každého tweetu vo vyrovnávacej pamäti. Priestor RAM bol veľkým problémom na čipe 18F67J60, má len asi 4 000 bajtov, ale 2100 bajtový vyrovnávací pamäť sa zdá byť dostatočne veľký na to, aby zvládol 20 priemerných tweety. Zvláštnu pozornosť sme venovali ochrane pred problémami s nedostatkom pamäte a klienta sme testovali v podmienkach zníženej pamäte RAM, aby sme zaistili, že počas chýb ladne zlyhá. Twitter je známy svojim občasným výpadkom. Ak #twatch nemôže pripojiť sa k Twitteru, zobrazí sa chybové hlásenie o pripojení a dvakrát sa to pokúsi. Ak sa nemôže pripojiť ani po troch pokusoch, počká päť minút, kým to skúsi znova. Vďaka tomu má Twitter šancu opraviť svoje problémy bez toho, aby vás #twatch q ueries. #twatch zachytáva nový trend a kanály tweetu každých päť minút. Twitter obmedzuje počet dopytov, ktoré môže klient urobiť, preto si dávajte pozor na častejšie obnovovanie. Twitter umožňuje 150 aktuálnych aktualizácií tém za hodinu a „výrazne viac“vyhľadávacích dopytov. Sieťový režim batohu LCD server TCP Server #twatch môže tiež zobrazovať informácie o stave systému z programov, ako je LCD Smartie. #Twatch má server TCP na porte 1337, ktorý prijíma príkazy vo formáte Matrix Orbital. To tiež poskytuje kontrolu nad podsvietením LCD. V druhej časti nášho článku #twatch vám ukážeme, ako presmerovať LCD Smartie z portu COM na server TCP #twatch TCP.

Krok 5: Bootloader na inovácie sieťového firmvéru

Hodinky #twatch je možné aktualizovať z počítača v lokálnej sieti vďaka internetovému bootloaderu spoločnosti Microchip. Pamätajte, že ethernetové PIC 18F je možné naprogramovať v priemere 100 -krát, takže aktualizácie sú do určitej miery obmedzené. Čip sme ešte nespálili, ale počas vývoja sme dosiahli iba asi 55 cyklov. Ak používate úplne nový čip, budete musieť naprogramovať bootloader do PIC18F67J60 cez hlavičku ICSP, potom môžete nahrať #sledujte firmvér v sieti. Naprogramujte twatchv2-bl-vxx. HEX na čip pomocou programátora PIC ako ICD2 alebo PicKit. Keď sa #twatch zapne, bootloader sa spustí pred spustením hlavného programu. Zavádzač kontroluje spojenie medzi kolíkmi PGD a PGC v hlavičke programovania, ako je znázornené na obrázku vyššie. Ak nájde spojenie, bootloader prevezme kontrolu a čaká na nahranie nového firmvéru. Existuje veľmi malá pravdepodobnosť, že sa bootloader omylom spustí aj bez prepojky medzi kolíkmi PGC a PGD. #Twatch nepoškodí, stačí odpojiť napájanie a skúsiť znova. Náhodnému vstupu bootloadera je možné zabrániť posunutím prepojky cez jednu pozíciu, aby sa prepojili piny PGD a GND. Bootloader #twatch používa IP adresu 192.168.1.123 a masku podsiete 255.255.255.0. Na komunikáciu s #twatch musí mať váš počítač aj IP adresu, ktorá sa začína na 192.168.1.xxx. Vybrali sme rozsah 192.168.1.xxx, pretože je to najbežnejšie predvolené nastavenie pre domáce smerovače. Ak váš počítač používa iný rozsah adries IP, budete ho musieť pred aktualizáciou dočasne upraviť. Ako aktualizovať:

• Zaistite, aby bol váš počítač v rovnakom rozsahu adries IP a podsiete ako #twatch. Váš počítač by mal mať adresu IP v rozsahu 192.168.1.xxx a masku podsiete 255.255.255.0. Predvolená adresa IP bootloadera #twatch je 192.168.1.123, uistite sa, že túto adresu už nepoužíva žiadny iný počítač pripojený k rovnakému smerovaču.
• Odpojte napájanie #twatch.
• Umiestnite prepojku medzi kolíky PGC a PGD.
• V prípade potreby zapojte sieťový kábel a zapojte napájanie. Obrazovka môže byť prázdna, môže mať plné bloky alebo odpadky.
• Na odoslanie nového firmvéru na adresu IP #twatch použite nástroj TFTP, používame súbor TFTP.exe z príkazového riadka systému Windows.
• Aktualizácia TFTP hlási úspech alebo chybu.
• Odpojte napájanie a odstráňte prepojku aktualizácie.
• Pripojte napájanie späť. Hodinky #twatch by mali začať posúvať tweety. Ak sa namiesto toho spustí bootloader, umiestnite prepojku medzi kolíky PGD a GND a skúste to znova.

Krok 6: Vezmite to ďalej, získajte svoj vlastný

#Twatch sme navrhli tak, aby plne využíval zdroje na jednom čipe, rozšírený dizajn by síce pridal funkcie, ale bol by drahší. #Twatch by mohol sledovať váš vlastný kanál na Twitteri. Na zadanie prihlasovacích údajov do Twitteru by bol potrebný malý webový server a na uloženie informácií o konfigurácii externá EEPROM. Aplikácia #twatch môže tiež uložiť viac tweetov alebo dodatočné informácie o každom tweeteri, ako je názov a umiestnenie. Microchip nevyrába integrovaný ethernetový radič s viac ako 4K RAM, ale mohli by sme pridať externý SRAM na ukladanie tweetov a meta-informácií tweetu. Aktualizovaný hardvér by mohol pridať I/O hlavičku na prepojenie tlačidiel s LCD Smartie. 4řádkový LCD displej nemá veľa zobrazovacieho priestoru. Okolo tohto obmedzeného množstva priestoru sme navrhli rozhranie #twatch. Aktualizovaný firmvér zvládne viac veľkostí obrazovky. Bootloader môže prijať IP adresu získanú pomocou DHCP. Budúca aktualizácia firmvéru #twatch bude využívať túto funkciu na jednoduchšie inovácie siete. Budúci týždeň sa budeme venovať serveru TCP kompatibilnému s technológiou LCD Smartie integrovanému v #twatch. Získajte jeden! Čo sa chystá na vašich #twatch? Ak chcete zostavené #hodinky alebo DPS, máte niekoľko možností:

• Spoločnosť Seeed Studio má niekoľko zostavených balíkov ethernetových LCD monitorov #twatch za 45 dolárov vrátane celosvetovej dopravy. Zaobstarajte si ich, kým vydržia, pretože ďalšie čoskoro nevyrobíme. Ak ste zmeškali tento projekt, zaregistrujte sa tu a dostávajte upozornenia na budúce predobjednávky #twatch.
• Ak si chcete postaviť svoj vlastný, Seeed Studio predáva ďalšie PCB #twatch v1 a v2 z našej objednávky. Uistite sa, že získate ethernetový konektor od spoločnosti Seeed, alebo sa uistite, že nájdete ten, ktorý zodpovedá doske plošných spojov. O v1 napíšeme o niekoľko dní, schéma a DPS sú v projekte SVN.
• Prvým 2 ľuďom, ktorí tweetujú #twatch, pošleme bezplatnú DPS #twatch v2.

Ak sa chcete zapojiť, zapojte sa do otvoreného hardvérového projektu Dangerous Prototypes v službe Google Code alebo sa porozprávajte na fóre #twatch. Budúci týždeň vám ukážeme, ako presmerovať systémové štatistiky LCD Smartie na server #twatch TCP.