استخدم القوة لنشر بهجة العيد!: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

سيوضح لك هذا Instructable كيفية إنشاء شجرة عيد الميلاد على سطح المكتب من اللوازم المكتبية ، وإضافة وحدة تحكم دقيقة ومصابيح LED قابلة للعنونة بشكل فردي ، ثم استخدام Sphero Force Band (تم إصداره مع الجيل الثاني من Sphero BB-8 droid) لتشغيل الأضواء وخارج. بينما سألخص التكنولوجيا الأساسية هنا ، يمكن العثور على معظم معلومات الخلفية في Instructable السابق ، التحكم الصوتي ESP8266 باستخدام مساعد Google.

المواد:

المواد المطلوبة هي:

• فرقة Sphero Force (عادةً 80 دولارًا ، ولكن ابحث عن مبيعات العطلات!)
• ستراند من WS2812B LEDs (تعمل Neopixels ، لكنها متطابقة وأكثر تكلفة من غيرها)
• لوح الاختراق ESP8266.
• 3 أسلاك توصيل من ذكر إلى أنثى.
• لحام حديد
• كابل USB-A إلى USB-micro
• عدة قطع من الورق 8.5 × 11 بوصة (وليس البطاقات)
• شريط لاصق من نوع سكوتش
• مقص
• جهاز Android أو iOS مزود بتقنية Bluetooth
• جهاز كمبيوتر مزود بمتصفح ويب و Arduino IDE

إذا لم تكن قد فعلت ذلك بعد ، فاستغرق دقيقة لمراجعة Instructable السابق ، وبعد ذلك سنبدأ!

الخطوة 1: بناء الشجرة

ليس عليك بالضرورة القيام بهذه الخطوة أولاً ، ولكن من الجيد أن يكون لديك هيكل شامل للبناء عليه لاحقًا. يمكنك أيضًا استبدال الشجرة بأي شيء آخر تريده - إكليل أو شمعدان أو حتى قبعة. أنا أحب شجرة الورق لأنها سهلة البناء ، والورق يعمل بشكل جيد لنشر الضوء من المصابيح.

في قلب شجرتنا ، سيكون لدينا مخروط صلب من الورق. يمكن القيام بذلك عن طريق أخذ 4-5 قطع من الورق ، وتشكيلها في أنبوب طويل ، ثم لف الأطراف برفق في اتجاهين متعاكسين. لقد وجدت أن المخروط الذي يبلغ قطره الأساسي حوالي ثلاث بوصات يعمل بشكل أفضل. بمجرد الحصول على الشكل الذي تريده ، قم بربط المخروط بنفسه على الحواف العلوية والسفلية. الآن استخدم المقص الخاص بك لجعل النهاية العريضة متساوية ، بحيث يمكن للمخروط أن يقف من تلقاء نفسه.

للجزء الخارجي من الشجرة ، ستحتاج إلى 4 قطع من الورق مقاس 8.5 × 11 بوصة. اطوِهم جميعًا من المنتصف بالطول ، ثم اطوِ زاويتين متجاورتين باتجاه المنتصف. خذ قطعتين من هذه الأوراق المطوية ، ضعها فوق بعضها البعض بحيث تتلامس اللوحات المثلثة ، وقم بربط اللوحات معًا. ثم قم بلصق زائدة واحدة على كل قطعة من الورق الرئيسية. الآن ، إذا قمت بسحب الأطراف المسطحة لكل قطعة برفق بعيدًا عن بعضها البعض وأعدت طيها على طول التجعيد الأصلي ، فستحصل على قطعة ورق متداخلة على شكل حرف V. ادفع الأطراف الطويلة لهذا V معًا برفق ، مما يسمح للجزء المركزي بالظهور. يجب أن يكون للقطعة الأخيرة مقطع عرضي على شكل زائد ، بحيث يكون اثنان من الأرجل أطول بكثير من الأخريين. كرر هذه العملية مع قطع الورق الأخرى.

يجب أن يكون لديك الآن قطعتان من الورق لهما نوع من شكل الطائرة الورقية عند النظر إليها من الجانب ، وشكل زائد عند عرضها من الأعلى. رصها فوق بعضها البعض بحيث تكون الأرجل الأربعة بنفس الطول ، وقم بربطها معًا من الداخل. لديك الآن شجرة عيد الميلاد مصغرة ، وإن كانت مجردة إلى حد ما ، مصنوعة بالكامل من ورق الطابعة وشريط سكوتش!

كما قلت سابقًا ، هذا مجرد خيار. أي شيء يمكنك وضع المصابيح عليه سيعمل أيضًا!

الخطوة 2: قم بتوصيل الأضواء

الآن بعد أن أصبح لدينا شجرة ، حان الوقت لإضافة بعض الأضواء. لقد استخدمت 40 مصباح RGB LED من الشريط لأنه بدا وكأنه طول جيد لشجرة سطح المكتب الصغيرة. يمكنك استخدام أكثر أو أقل ، لكن لاحظ أنه إذا كنت تستخدم الكثير ، فقد لا تتمكن من توفير طاقة كافية لكل منهم.

سنبدأ ببرنامج بسيط يحول معظم الأضواء إلى اللون الأخضر (لجعل الشجرة بأكملها خضراء) ، لكن يغير الأضواء الأخرى إلى لون جديد كل 3 ثوانٍ. يمكنك العثور على رمز لهذا المرفق بهذا المشروع.

لا يحتوي ESP8266 على دعم لمكتبة Timer0 / Timer3 التي يمكن استخدامها عادةً في شيء من هذا القبيل ، ولكن لديها مكتبتها الخاصة ، والتي تسمى Ticker ، والتي تسمح بتكرار المهام على فترات منتظمة. نستخدم هذا وبيان التبديل للاختيار عشوائيًا بين أربعة ألوان كل 5 ثوانٍ.

على الرغم من أنني لا أستخدم خيطًا ضوئيًا يحمل علامة NeoPixel ، إلا أنه لا يزال بإمكاني استخدام مكتبة Adafruit NeoPixel ، التي تدعم بالفعل ESP8266 وتقوم بتحديث الأضواء. يمكن تثبيت هذا من مدير المكتبة في Arduino IDE.

لتوصيل الأضواء بكسر ESP8266 الخاص بي ، استخدمت ثلاثة أسلاك توصيل من الذكور إلى الإناث ، وقمت بلحام الطرف الذكر مباشرة بحبل مصابيح LED ، وقم بتوصيل الطرف الآخر بمسامير لوحة الفصل الخاصة بي. يتصل GND الموجود على الشريط بالأرض ، يتصل DI (مدخل البيانات) بـ D4 (على الرغم من أن أي دبوس إخراج على ESP8266 يجب أن يعمل) ، ويتصل 5 فولت بـ VIN ، مما يسمح للحبلا بسحب الطاقة من منفذ USB دون الحاجة إلى الانتقال من خلال MCU أولاً.

لتوصيل الشريط الخفيف بالشجرة ، قمت بتدوير الأضواء حول المخروط وقمت بتسجيله في مكانه. لقد قمت أيضًا بتركيب المخروط في قاع وعاء ورقي لإضافة المزيد من الدعم ومكانًا للاحتفاظ بالمتحكم الدقيق. الآن كل ما تبقى هو توصيل شجرتنا بالقوة!

الخطوة الثالثة: الاتصال بالإنترنت

الآن نحن بحاجة إلى توصيل الشجرة بالإنترنت. هذا الجزء مطابق تقريبًا للخطوتين 1 و 2 من Instructable السابق ، الموجود هنا. إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، فاتبع هذه التعليمات لإعداد حساب Adafruit IO وإنشاء موجز "onoff" للتحكم في شجرتك.

تحديثات الكود ضئيلة إلى حد ما. تأتي معظم التعليمات البرمجية للاتصال بشبكة WiFi وخوادم Adafruit IO من الأمثلة المضمنة في مكتبات كل منها. تمت إضافة رمز للتعامل مع تغييرات Adafruit IO إلى الحلقة الرئيسية ، وتمت إضافة متغير عالمي لتتبع حالة الضوء. يمكن العثور على الكود المصدري لهذا الجزء مرفقًا بهذا المشروع.

لاختبار هذا الجزء من المشروع ، قم بتحميل البرنامج وتحقق من الشاشة التسلسلية. بمجرد أن تقول أن MQTT متصل ، حاول تحريك المفتاح الموجود على لوحة معلومات Adafruit IO لتشغيل وإطفاء الأنوار. بمجرد أن يعمل ذلك ، كل ما تبقى هو توصيل فرقة القوة الخاصة بك بـ Adafruit IO!

يجب عليك التأكد من أنك تستخدم الإصدار 2.0.0 من برنامج ESP. واجه بعض الأشخاص مشكلات في البرنامج التعليمي السابق ، لكن وجد المستخدم PabloA52 أن هذا ساعد في إصلاحه.

الخطوة 4: استخدم القوة

بسعر 80 دولارًا ، تعتبر Force Band ذات العلامة التجارية Sphero باهظة الثمن بعض الشيء ، ولكن إذا كان بإمكانك العثور عليها معروضة للبيع لقضاء العطلات ، فهي أداة صغيرة ممتعة. أحد أروع الأشياء في الفرقة هو أن Sphero أضاف خيار توصيله بإنترنت الأشياء من خلال IFTTT. تتطلب هذه الخطوة Force Band وتطبيق Star Wars Force Band المجاني من Sphero. إذا لم يكن لديك هؤلاء ، فلا تقلق! هناك الكثير من المشغلات الأخرى على IFTTT التي يمكن استخدامها أيضًا ، من مساعد Google أو التحكم الصوتي Alexa ، إلى تكامل المنزل الذكي ، أو حتى الرد على حالة طلب البيتزا الخاص بك!

إذا لم يكن لديك حساب IFTTT بالفعل ، فأنشئ حسابًا باستخدام نفس البريد الإلكتروني الذي استخدمته لحساب Adafruit IO. بعد ذلك ، انتقل إلى platform.ifttt.com لبدء إنشاء التطبيق الصغير المخصص الخاص بك.

تشتمل فرقة Force Band على ثلاثة مشغلات: Force Push و Force Pull و Force Stop. قررت استخدام Force Push لتشغيل الأضواء و Force Pull لإيقاف تشغيلها ، ولكن يمكنك استخدام أي مجموعة تريدها. لإنشاء تطبيق صغير جديد ، انتقل إلى لوحة التحكم الخاصة بك ، وانقر فوق الزر "تطبيق صغير جديد". ضمن قسم "If This" ، ابدأ بكتابة "Sphero" ، واختر "Star Wars Force Band by Sphero" من القائمة المنسدلة. بعد ذلك ، اختر المشغل المناسب للإجراء الذي تحاول القيام به.

ضمن قسم "ثم" ، اختر Adafruit ، ثم اختر "إرسال البيانات إلى Adafruit IO". من هناك يمكنك اختيار اسم الخلاصة التي تريد تحديثها والقيمة التي تريد تحديثها بها (إما "تشغيل" أو "إيقاف"). أضف اسمًا ووصفًا ، ثم احفظ التطبيق الصغير. سيكون هذا التطبيق الصغير متاحًا لك فقط ما لم تنشره ، لذلك لا تتردد في تغييره أو تجربته قليلاً.

بمجرد حفظ التطبيق الصغير ، ارجع إلى لوحة القيادة لتمكينه. إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، سيطالبك IFTTT بربط حسابات Adafruit IO و Force Band.

الخطوة الأخيرة هي توصيل Force Band بـ IFTTT من خلال تطبيق Force Band. قم بتشغيل Force Band وافتح التطبيق. اتبع الخطوات التي تظهر على الشاشة لتوصيل السوار والتعرف على عناصر التحكم. ضمن القائمة الرئيسية ، حدد الإعدادات ، ثم قم بتشغيل Force Control باستخدام IFTTT. سيضيف هذا عنصرًا جديدًا إلى القائمة الرئيسية ، يسمى Force Control. في هذه القائمة الجديدة ، تأكد من أن حساباتك متصلة ، ثم حدد "استخدام القوة". سيبدأ هذا في تتبع الإيماءات ثم يعرض مربع حوار بكل الإجراءات المرسلة إلى IFTTT.

يجب توصيل كل شيء في هذه المرحلة. كل ما يجب أن يتبقى هو اختبار النظام ككل!

الخطوة الخامسة: الاختبار النهائي

يجب أن يعمل النظام ككل الآن. سيهتز الحزام قليلاً ويصدر ضوضاء عندما يتعرف على إيماءة ، وهناك قدر ضئيل من التأخير بين هذا الاهتزاز ورد فعل الأضواء. ومع ذلك ، هذا ليس سيئًا للغاية بالنظر إلى أن الإشارة يجب أن تنتقل عبر Bluetooth من النطاق إلى جهازك الذكي ، ومن هناك عبر WiFi أو البيانات إلى خوادم IFTTT ، ومن خوادم IFTTT إلى خوادم Adafruit IO ، وأخيراً من هناك إلى ESP8266 عبر WiFi. العيب الرئيسي الآخر هو أن تطبيق Force Band يجب أن يعمل في المقدمة على أي جهاز تستخدمه. هذا هو السبب الرئيسي لعدم وجود مقطع فيديو للمشروع النهائي بعد ، ولكن آمل أن يتم تصحيح ذلك قريبًا.

في حين أن Star Wars Christmas Special قد علمنا أن SciFi و Holidays لا يجتمعان دائمًا ، نأمل أنه لا يزال بإمكانك الاستمتاع ببعض المرح في نشر بهجة Yuletide والتباهي بأصدقائك مع القوة! شكرا على القراءة ، واستمتع!