Դարձրեք այդպես! Star Trek TNG մինի ինժեներական համակարգիչ. 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Ակնարկ

Ես մեծացել եմ Star Trek: The Next Generation դիտելով: Ես միշտ ցանկացել եմ կառուցել Star Trek թեմայով սարք, ուստի վերջապես սկսեցի վերափոխել իմ հին նախագծերից մեկը ՝ Star Trek Display Terminal ստեղծելու համար:

Տերմինալը տրամադրում է հետևյալ տեղեկությունները.

• Եղանակ - օգտագործելով եղանակի ազգային ծառայությունը
• Ներքին ջերմաստիճանի, խոնավության և անկայուն օրգանական միացությունների (VOC) ուժ
• Լրատվական հոդվածներ - News.org- ից
• Scամանակացույց (ազդանշանային գործառույթով) - Microsoft Outlook- ից
• Ֆիթնեսի տեղեկատվություն (քայլեր, շարժման րոպեներ, սրտի միավորներ, քաշ, այրված կալորիաներ) - Google Fitness- ից
• ռեզիստորի գույնի կոդի գծապատկեր
• LED դիմադրության հաշվիչ (դիմադրության արժեքը որոշելու համար ՝ ելնելով ընթացիկ և աղբյուրի հզորությունից)
• Էլեկտրաէներգիայի և ընթացիկ չափման գործիք

Այս տեղեկատվությունը հասանելի է դառնում API- ների և ապարատային տվիչների համադրության միջոցով: Ես միկրոկառավարիչի համար օգտագործում եմ ESP32- ը, իսկ AWS Cloud- ը `տվյալների հավաքագրման և համախմբման համար:

Ես ներառեցի նաև մի քանի «terատիկ ձու».

• Ron McNair- ի հարգանք - բժիշկ ՄքՆեյրն է պատճառը, որ ես դարձա ինժեներ; նա մեծացել է իմ հայրենի քաղաքից 45 րոպե հեռավորության վրա: Նա մահացել է Չելենջերի պայթյունից:

  • Իմ աստղային նավի անունն է «USS Ronald E McNair»
  • Ռեեստրի համարը Sr McNair- ի ծննդյան օրվանից է. նախածանցի ծածկագիրն այն օրն է, երբ նա կորցրեց իր կյանքը:
• «Նախածանցի կոդի» օգտագործումը գլխի նշան է Star Trek: Wrath of Khan (բոլոր ժամանակների ամենամեծ աստղային արշավների ֆիլմը. Մի արա ինձ):
• Տերմինալային գործի իրավունքի համարները վերաբերում են իմ եղբայրությանը (1906 թ. - Alpha Phi Alpha) և իմ մայր բուհին և ուսման ոլորտին (Օկլահոմայի համալսարան, Engineeringարտարագիտական քոլեջ)

Դուք ունեք ձեր սեփական «terատկի ձվերի» համարակալումը, տառերը և նավի անունը, գրանցամատյանը և այլն:

Նախապատմություն

Անցյալ տարի ինձ անհրաժեշտ էր ցածր գնով միջոց ՝ չափելու էներգիան և մարտկոցի լիցքաթափումը կրելի ծրագրի համար: Ես գնեցի Adafruit INA219 Featherwing և որոշ պահեստամասեր օգտագործեցի էներգիայի չափման պարզ սարք ստեղծելու համար (դրա մասին ավելին կարող եք կարդալ այստեղ):

Այս տարի ես որոշեցի բարձրացնել սարքը… այն ավելի «տեխնիկական» դարձնելու համար: Ի սկզբանե ես պլանավորում էի կառուցել աշխատանքային Star Trek եռահաշիվ (Mark IV TR-590 Mark IX տարբերակը, հոգատարների համար) … բայց արագ հասկացա, որ ավելի իմաստալից է ստեղծել այն, ինչ նստելու է իմ գրասեղանին (նկատի ունեմ ՝ ինչու գնացեք այս ամբողջ դժվարության համար ՝ զով սարք պատրաստելու համար, պարզապես փակեք այն և դրեք այն դարակում, երբ այն չի օգտագործվում):

Այսպիսով, ես դիմեցի համակարգչային դիսփլեյների այն տարբերակին, որը տեսնում եք Star Trek TNG- ում կամ Voyager- ում (կամ ֆիլմերի տեսականու վրա): Ես խաղացի տարբեր դիզայնով, այնուհետև հանդիպեցի Ադաֆրուտի Ռուիս եղբայրների ստեղծած տարբերակին: Adafruit- ը հիանալի աշխատանք է կատարում ՝ տրամադրելով սկզբնաղբյուրներ իրենց 3D տպագիր նախագծերի համար, այնպես որ ես կարողացա վերցնել դրանց սկզբնական տարբերակը և այն վերամշակել իմ սարքավորումների, կոճակների և այլ ծայրամասային սարքերի համար:

Գործեր, որոնք պետք է իմանալ նախքան ձեր ընթացքը

1. Ես տալիս եմ քայլ առ քայլ հրահանգներ նախագծի իմ տարբերակը կազմելու համար. Այնուամենայնիվ, ես չեմ մանրամասնում որոշակի քայլերի մասին (ես կկապեմ օժանդակ հրահանգներին կամ փաստաթղթերին)

2. Սա բարդ նախագիծ է: Դա «բազմակարգ կարգապահություն» է, որը պահանջում է հետևյալ հմտությունները

   • Arduino IDE
   • AWS - Ձեզ անհրաժեշտ կլինի հաշիվ և պետք է հասկանաք S3, Lambda և Node JS
   • Oldոդման
   • 3D տպագրություն
3. Օրացույցի և ֆիթնեսի մասին տեղեկատվություն ստանալու համար նախագիծը բարձրացնելու համար կան լրացուցիչ «հավելումներ»: Գործունակությունը ներառված է կոդի բազայում; այնուամենայնիվ, դուք ստիպված կլինեք «հավելվածներ» ստեղծել Azure և Google ամպերում ՝ գործառույթներին աջակցելու համար:
4. Սա, ի վերջո, կարգավորելի է … կարող եք ընթացիկ տվիչը փոխարինել մեկ այլ փետուրով: Կարող եք օգտագործել այլ փետուր/wifi համադրություն:

Պարագաներ

Էլեկտրոնային բաղադրիչներ

• Adafruit ESP32 Huzzah փետուր
• Adafruit Featherwing Tripler Mini Kit
• Adafruit 12-Key Capacitive Touch Sensor Breakout
• Adafruit TFT FeatherWing - 3.5 դյույմանոց 480x320 սենսորային էկրան
• Adafruit BME680 - ջերմաստիճանի, խոնավության, ճնշման և գազի ցուցիչ
• DC Panel Mount 2.1 Barrel Jack (2)
• Լիթիում իոնային պոլիմերային մարտկոց - 3.7 V 500mAh
• Պիեզո Բուզզեր
• Mirco USB մալուխ և 5 Վ լիցքավորիչ (տիպիկ USB հեռախոսի լիցքավորիչը կաշխատի)
• Պղնձե փայլաթիթեղի ժապավեն սոսինձով
• Լրացուցիչ - Adafruit INA219 Featherwing
• Լրացուցիչ - 2.1 Արական խրոցակներ - (INA219 ընթացիկ տվիչի հետ օգտագործելու համար)

Հղում դեպի բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչները, բացառությամբ 2.1 վարդակների ՝

3D թելերի բաղադրիչներ և լրացուցիչ ներկ/հղկման բաղադրիչներ

• Proto Pasta Conductive PLA
• Լրացուցիչ 3D թելեր. Ես օգտագործել եմ 4 գույն `մոխրագույն, սև, ակվա (բաց կապույտ) և սպիտակ
• .25 եւ 0.4 մմ վարդակներ (տառերի մանրամասների համար օգտագործել եմ 0.25 -ը):

Սարքավորումների հավաքման բաղադրիչներ և գործիքներ

• M2x5 և M3x5 պտուտակներ
• Ուղիղ և աջ անկյունի վերնագրի քորոցներ (հղումների համար տե՛ս Adafruit- ի ցանկությունների ցանկը)
• Oldոդման երկաթ (և զոդի, թիթեղագործի, զոդման ծծակի և այլն)
• Philips Head Պտուտակահաների հավաքածու
• Փոքրացնել փաթեթավորումը
• Stranded Wire 22AWG - հինգ կամ վեց գույն
• Solid Wire 22AWG - հինգ կամ վեց գույն
• PCB Vise and Helping hands (ըստ ցանկության, բայց հեշտացնում է զոդումը)
• Անկյունագծային մետաղալարեր
• Մետաղալարեր
• Xacto դանակ (3D տպիչի մասերից հենարանները հեռացնելու համար)
• 3D տպիչ (եթե մտադիր եք ինքնուրույն տպել)
• Putեփամածիկ կամ ժապավեն (մարտկոցը տպված պատյանի ներսում ամրացնելու համար)
• Թվային տրամաչափեր
• Krazy սոսինձ
• Լրացուցիչ - նիտրիլային մեկանգամյա օգտագործման ձեռնոցներ
• Լրացուցիչ - oldոդման գորգ (ըստ ցանկության, բայց պաշտպանում է մակերեսները)

Նշում. Եթե դուք չունեք այս գործիքները, ես առաջարկում եմ ձեզ ծանոթանալ Բեքի Սթերնի կայքում `լավ տարբերակների վերաբերյալ առաջարկությունների համար:

Ծրագրային ապահովում

Arduino IDE

Node JS խմբագիր (ինչպես Microsoft Code- ը)

AWS հաշիվ

Լրացուցիչ - Google Cloud հաշիվ (ֆիթնեսի մասին տեղեկությունների համար)

Լրացուցիչ - Microsoft Azure Cloud հաշիվ (օրացույցի տեղեկատվության համար)

Քայլ 1: Ներբեռնեք, փոփոխեք ֆայլերը և տպեք 3D ֆայլեր

Դուք կարող եք ֆայլերը ներկայացնել 3D տպման ծառայությանը (ինչպես 3D հանգույցները) կամ կարող եք տպել ձեր սեփականը: Ֆայլերը հասանելի են PrusaPrinters.org կայքում:

Այս գործը Adafruit կայքում տեղադրված Py Portal rmարթուցիչի ռեմիքսն է: Իմ նախագիծը օգտագործում է նմանատիպ TFT, այնպես որ ես կարողացա նվազագույնի հասցնել դիզայնի աշխատանքների ծավալը, որն անհրաժեշտ է, որպեսզի գործը աշխատի իմ աքսեսուարների հետ:

Տպելու համար ես օգտագործել եմ հետևյալ կարգավորումները.

• Առջև և հետև- տպված է 0,2 մմ շերտի բարձրության վրա ՝ 0,4 մմ վարդակով, առանց հենարանների
• Կողքի համարը `տպված 0.10 մմ շերտի բարձրության վրա` 0.25 մմ վարդակով, առանց հենարանների
• Բանալիներ - տպված է 0,2 մմ շերտի բարձրության վրա `0,4 մմ վարդակով: Ձեզ հարկավոր է տպել 7 և անհրաժեշտ կլինի տպել Proto-Pasta Conductive Filament- ով:

• Պատյան - տպված է 0,2 մմ շերտի բարձրության վրա:

  Աջակցություններն անհրաժեշտ են, բայց դրանք ամենուր անհրաժեշտ չեն (միայն այն կողմերում և մեջտեղում, որտեղ գտնվում է ստեղնաշարը

Մի քանի բան, որ դուք պետք է իմանաք.

1. Prusa MK3- ն թույլ է տալիս փոխել գույները շերտի տարբեր բարձրությունների վրա: Ես օգտագործեցի այս հնարավորությունը կողային համարի համար:

2. Բացի այդ, կողային համարի մասի վերաբերյալ.

   • Star Trek TNG- ի արտադրության անձնակազմը պարագաների մեջ շաղ կտար terատկի ձվեր: Եթե ուշադիր նայեք տարբեր հուշատախտակներին և վահանակներին, կտեսնեք մարդկանց անուններ, երգերի բառեր և այլն: Ես ուզում էի ստեղծել իմ սեփական «terատկի ձուն» կողային համարի համար, ուստի ես օգտագործում եմ «06» - ը, որը վերաբերում է իմ եղբայրությանը (ձևավորվել է 1906 թվականին), և «OUCOE» - որը վերաբերում է իմ բուհին (Օկլահոմայի համալսարան, ճարտարագիտական քոլեջ):
   • Ես ստեղծեցի «դատարկ» side_number կտոր, որը կարող եք փոփոխել ՝ ձեր սեփական համարը և տեքստը կազմելու համար:

Քայլ 2. oldոդման/հավաքման բաղադրիչներ - մաս ա (ստեղնաշար և կողային համար)

Նախ, մենք կցենք կողային համարը: Կողքի համարը տեղում դնելու համար օգտագործեք սոսինձի փոքր կտոր:

Հաջորդը, մենք կհավաքենք ստեղնաշարը:

1. Դուք պետք է կտրեք 7 կտոր լար ՝ յուրաքանչյուրը 10-12 դյույմ երկարությամբ: Սրանք միացված կլինեն capacitive touch sensor- ի 0-6 կապերին: Ես առաջարկում եմ օգտագործել տարբեր գույներ (և գրել գույների/կապի քարտեզագրումը, քանի որ այս տեղեկությունները ձեզ ավելի ուշ պետք կգան): Ես օգտագործեցի հետևյալ գունային համադրությունը.

   • Դեղին - կապում 0/կոճակ 1
   • Մոխրագույն - կապում 1/կոճակ 2
   • Կարմիր - կապում 2 /կոճակ 3
   • Կապույտ - Պին 3 // Կոճակ 4
   • Կանաչ - Պին 4 // Կոճակ 5
   • Սպիտակ - Պին 5 // Կոճակ 6
   • Սև - կապում 6 // կոճակ 7
2. Յուրաքանչյուր մետաղալարերի ծայրից 1/2 ներս մտեք:
3. Կտրեք 7 կտոր հաղորդիչ ժապավեն (յուրաքանչյուրը մոտ 1/2 դյույմ լայնությամբ) և լարերը կպցրեք ժապավենի պղնձե կողմին:
4. Հեռացրեք սոսինձը և կպցրեք դրանք բանալիների ներքևի մասում: Հնարավոր է, ձեզ անհրաժեշտ լինի կտրել պղնձե ժապավենը:

Նշում. Բանալիները կարող են կամ սոսնձվել ներքևից (այնպես, որ դրանք համընկնեն վերևի հետ) կամ սոսնձվեն վերևից (այնպես, որ դրանք «լողան» վերևից մի քանի մմ հեռավորության վրա): Ես ընտրեցի իմը սոսնձել վերևից:

Բոլոր 7 -ն ավարտելուց հետո մի փոքր սոսինձ կպցրեք ստեղնաշարի բանալիները: Ինձ համար ավելի հեշտ է ՝

• Սկզբում «օձ» հանեք մետաղալարը առանցքային անցքի միջով:
• Այնուհետև մի փոքր սոսինձ կպցրեք բանալու եզրին/եզրին
• Արագ տեղադրեք բանալին տեղում:

Նշում. Krazy Glue- ն այստեղ ամենալավն է աշխատում; գուցե ցանկանաք օգտագործել ձեռնոցներ `վթարները և մաշկի գրգռման հավանականությունը սահմանափակելու համար:

Քայլ 3. oldոդման/հավաքման բաղադրիչներ - մաս B (փետուրներ և տվիչներ)

Հաջորդ քայլը սարքավորումների բաղադրիչների պատրաստումն ու հավաքումն է: Ի վերջո, սա նշանակում է վերնագրի կապում և լարերի զոդում ՝ հետագայում օգտագործելու համար: Այս ուղեցույցը ենթադրում է, որ դուք հարմար եք զոդման հետ. եթե ոչ, ստուգեք այս «Ուղեցույց գերազանց զոդման» Ադաֆրուտից:

Սկզբում մենք պատրաստում ենք նյութեր: Այս քայլի համար ձեզ հարկավոր է.

• TFT 3.5 Featherwing
• ESP32 Փետուր
• INA219 Փետուր թև
• Եռակի Featherwing
• MPR121 Capacitive Touch Sensor
• BME680 ցուցիչ
• Ուղիղ և աջ անկյուն վերնագրի կապում
• Պինդ և խճճված մետաղալար
• Sոդման գործիքներ և օգնող ձեռքեր
• Անիվների անկյունագծային կտրիչներ և մետաղալարեր
• Կալիպերներ

Նշում. Ես առաջարկում եմ ձեզ նախ կարդալ այս քայլը և կտրել ձեր բոլոր լարերը և վերնագրերը, նախքան եռակցումը սկսելը: Այդ կերպ, չափելու/կտրելու համար ստիպված չեք լինի կանգ առնել:

Պատրաստեք TFT 3.5 փետուրը

TFT- ն պատրաստ է օգտագործել տուփից դուրս `միայն մեկ ճշգրտմամբ: Դուք պետք է մի մետաղալար կպցրեք «Lite» պահոցի և քորոցային զոդի միջև: Մեր կոդը օգտագործում է ESP32 Pin 21 ՝ TFT lite- ը վերահսկելու համար: Կազմակերպեք TFT- ն «երկար» ճանապարհով ՝ ներքևում տեղադրելով վերակայման կոճակը: Պին 21 -ը կլինի ներքևի ձախ քորոցը:

Կտրեք 40 մմ երկարությամբ լարված կտոր: Կտրեք ծայրերը այնպես, որ յուրաքանչյուր ծայրում մի քանի միլիմետր մետաղալար ցուցադրվի: Օգտագործելով ձեր զոդման երկաթը, զգուշորեն կպցրեք երկու կապում:

Նշում. Ձեզ անհրաժեշտ է ընդամենը մոտ 35 մմ երկարություն … այնպես, որ անհրաժեշտության դեպքում կտրեք ձեր մետաղալարը: Բացի այդ, ես գտնում եմ, որ բարձիկին, այնուհետև մետաղալարին, այնուհետև մետաղալարը կպցնելը ամենահեշտ մոտեցումն է: Ի վերջո, այս բարձիկները փոքր են … եթե անհարմար եք զգում, միշտ կարող եք բաց թողնել այս քայլը. Դա միայն ստեղնաշարով TFT- ն անջատելու համար է:

Պատրաստեք ESP32 փետուրը

Դուք պետք է ESP32- ին միացնեք տղամարդու վերնագրի ստանդարտ կապում: Ձեր ESP32- ը պետք է ունենա վերնագրեր, չնայած գուցե անհրաժեշտ լինի դրանք կտրել `ճիշտ երկարությանը հասնելու համար (երկար կողմում` 16 կապում, կարճ կողմում `12 կապում): Վերնագրի քորոցները պատրաստված են «արագ հեռանալու» համար, այնպես որ կարող եք օգտագործել ձեր անկյունագծային կտրիչները ՝ վերնագրերը ճիշտ երկարությամբ սեղմելու համար: Կրկին, Adafruit- ը հիանալի հրահանգներ ունի, թե ինչպես դա անել, ուստի ստուգեք այն, եթե ձեզ անհրաժեշտ է առաջնորդություն:

ԸՆՏՐՈԹՅՈՆ - Պատրաստեք INA219 փետուրը

Նախ, տղամարդու վերնագրերը կպցրեք փետուրներին (օգտագործելով նույն հրահանգները, ինչ օգտագործվում է ESP32- ի համար): Հաջորդը կտրեք չորս 20 մմ երկարությամբ խրված մետաղալար: Ես կանեի 2 ՍԵՎ, իսկ մյուսները ՝ այլ գույնի: Ես օգտագործել եմ Մոխրագույն և Կապույտ գույնի իմ ընտրության համար:

Հեռացրեք լարի ծայրերը այնպես, որ յուրաքանչյուր ծայրում 3-4 մմ պղնձե մետաղալարեր ցուցադրվեն: Դուք յուրաքանչյուր մետաղալարից յուրաքանչյուրը կպցրեք հետևյալ կերպ.

• Մոխրագույն -> V+ (գումարած)
• ԿԱՊՈՀ -> V- (մինուս)
• ՍԵՎ -> GND (հիմք)
• ՍԵՎ -> GND (հիմք)

Այս պահին թողեք լարերի մյուս ծայրերը; մենք դրանք ի վերջո կպցնենք DC 2.1 խրոցակին:

Կցեք Piezo Buzzer- ը

INA Featherwing- ը գալիս է նախատիպավորման փոքր տարածքով. մենք դա կօգտագործենք մեր պիեզոն ամրացնելու համար: Պիեզոն մեր նախագծին կտա ազդանշանային ազդանշանների, ազդանշանների և այլնի ձայնային ազդանշանային ազդանշաններ:

Պիեզոն միանում է ESP32 PIN 13 -ին; սա փոխկապակցված է փետուրի պտույտի USB պին կողքին գտնվող քորոցի հետ (տե՛ս նկարը սլաքների համար): Մյուս պիեզո քորոցը միանում է գետնին: Պիեզե կապումներն այնքան երկար են, որ դրանք կարող են ուղղակիորեն ամրացնել փետուրի պտուտակին … պարզապես պետք է կապումներն ուղղել «ծիածանոտ տղամարդու» ձևի (տես նկարը): Երբ կապումներն ամրացվում են, օգնության ձեռքերով (կամ ժապավենով) պահեք պիեզոն տեղում և ամրացրեք փետուրի թևի ներքևի մասից:

Նշում.

Պատրաստեք եռակի փետուրը

Փետուրը մեզ փրկում է շատ զոդումից; այն կարող է պահել 3 փետուր/փետուր … այնպես որ մենք այն կօգտագործենք TFT, ESP32, INA219 (ինչպես նաև պիեզոյի և TFT Lite կապի) միջև էլեկտրական միացումներ կատարելու համար:

Կապերը ճիշտ կազմավորելու համար մենք պետք է զոդենք երկու զույգ իրար վրա հավաքվող վերնագրեր և մեկ զույգ ստանդարտ արական վերնագրեր:

• Տղամարդու կանոնավոր վերնագրերը կշարունակվեն «վերևի» տեղում, բայց կփակցվեն եռակի ներքևի մասում:
• Երկու հավաքվող վերնագրերը կփակցվեն 2 -րդ և 3 -րդ կետերում ՝ Tripler- ի վերին մասում:

Սա մի փոքր շփոթեցնող է, ուստի համոզվեք, որ նայեք պատկերներին `հասկանալու համար, թե որտեղ է տեղադրված յուրաքանչյուր վերնագիր: Բացի այդ, PCB Vise- ի և Helping Hands- ի համադրությունը կարող է մեծապես օգնել բաղադրիչները եռակցելիս:

Պատրաստեք BME 680 սենսորը և MPR121 capacititive Touch Sensor- ը

Վերջին երկու սենսորները ամենադժվարն են կցել: Մենք պետք է ամրացնենք վերնագրի քորոցները ճեղքման տախտակներին, նախքան հավաքումը վերջացնելը:

BME տվիչը կցված է 90 անկյան տակ, որպեսզի ես կարողանամ սենսորը հավասարեցնել պատյանում գտնվող անցքին (այնպես, որ սենսորը կարողանա գրավել ջերմաստիճանը, գազը, խոնավությունը): Դուք պետք է ամրացնեք անցքերի ուղղանկյուն կապում: Տեսեք պատկերները `դրանք ճիշտ հավասարեցնելու համար:

Capacitive Touch սենսորը պարզ է. Պարզապես կպցրեք ուղիղ արական միակցիչների կապում, ինչպես նկարագրված է այստեղ: Նշում. ՉԻ ՊԵՏՔ կապակցել կապիչները Capacitive Touch Pins- ին (0 - 11):

Կցեք BME 680 և MPR121 տվիչներ եռակի տախտակին

Երկու սենսորները շփվում են I2C- ի միջոցով … ինչը նշանակում է, որ մենք պետք է ընդամենը 4 կապ հաստատենք բեկման տախտակների և Featherwing- ի միջև: Պարզության համար ես կպցրեցի տախտակների միջև եղած բոլոր կապերը:

BME 680

Այս սենսորի համար ես օգտագործում եմ Helping Hands- ը և PCB Vise- ը `երկու բաղադրիչներն իրենց տեղում պահելու համար (տես վերևի պատկերը): BME680 ցուցիչը պետք է տեղադրվի փետուրի թևի վերջում: Տեղադրումը հաստատելու համար տես վերևի նկարները:

Միացումների միացման գործընթացը ձանձրալի է, այնպես որ դանդաղ գնացեք: Ես միացումների համար օգտագործում եմ պինդ միջուկային մետաղալարեր.

• ՍԵՎ - GND
• ԿԱՐՄԻՐ - VIN
• ԴԵELLԻՆ - SCL (SCK սենսորը դեպի սենսորը դեպի
• ORANGE - SDA (սենսորի վրա SDA կապում)

Նշում. SCL և SDA կապումներն անհրաժեշտ են երկու սենսորների համար, ուստի ավելի հեշտ կլինի օգտագործել SCL կամ SDA կապը Featherwing- ի մեկ այլ մասում:

MPR121

Օգնող ձեռքերը նույնպես օգնում են այս սենսորը տեղում ամրացնելիս (ժապավենը նույնպես աշխատում է): Կոդն օգտագործել է I2C- ը ESP32- ի հետ կապի համար, այնպես որ դուք պետք է միացնեք SCA և SDA կապերը:

Քայլ 4. Sոդման/հավաքման բաղադրիչներ - մաս C (ստեղնաշարի թողունակության տվիչի և Feathewing- ի դեպքում)

Այս քայլով դուք կպցրեք լարերը Ստեղնաշարից մինչև Capacitive Touch սենսոր: Օգտագործեք նախկին գույնի նույն գույնի քարտեզագրումը: Եթե դուք հետևել եք իմ գունային սխեմային, ապա դուք կպչեք գունավոր լարերը հետևյալ կերպ.

• Դեղին - կապում 0/կոճակ 1
• Մոխրագույն - կապում 1/կոճակ 2
• Կարմիր - կապում 2 /կոճակ 3
• Կապույտ - կապում 3 /կոճակ 4
• Կանաչ - կապում 4/կոճակ 5
• Սպիտակ - կապում 5/կոճակ 6
• Սև - կապում 6/կոճակ 7

Soldոդման աշխատանքներն ավարտվելուց հետո օգտագործեք ոլորուն փողկապ `լարերը տեղում պահելու համար:

Հաջորդը, TFT էկրանը պտտեք «Առջևի» մասի վրա: Դուք կօգտագործեք M3 պտուտակներ (ընդհանուր չորս): Երբ TFT- ն տեղում է, պտուտակեք «Առջևի» կտորը պատյանին: Կրկին, դուք կօգտագործեք M3 պտուտակներ (երկու):

Հաջորդը, միացրեք Featherwing Tripler- ը ՝ միացված բոլոր բաղադրիչներով, TFT- ին:

Նշում. Եթե պլանավորում եք մարտկոց օգտագործել, համոզվեք, որ այն միացրեք ESP32 -JST նավահանգստին ՝ նախքան TFT- ը տեղադրելը: Օգտագործեք ժապավեն ՝ մարտկոցը ամրացնելու համար պատյանի ներքին մասում:

Քայլ 5. ԸՆՏՐՈԹՅՈՆ - oldոդման/հավաքման բաղադրիչներ - Մաս D (INA219 փետուր)

Եթե դուք օգտագործում եք INA219 սենսորը, ապա այստեղ է, որ լարերը ամրացնում եք DC խրոցակին:

1. Տեղադրեք DC խրոցակները հետևի կափարիչին և ամրացրեք դրանք տեղում:

2. INA219 լարերը միացնելու համար օգտագործեք եռակցման երկաթ:

   • Սև լարերը պետք է անցնեն GROUND յուրաքանչյուր DC վարդակից:
   • Մոխրագույն մետաղալարը պետք է անցնի INPUT DC խրոցակին
   • Կապույտ մետաղալարը պետք է անցնի OUTPUT վարդակից:

Քայլ 6. Պտուտակեք հետևի ծածկը և միացրեք USB- ը

Սարքավորումների հավաքման վերջին քայլը հետևի կափարիչը տեղում պտտելն է `օգտագործելով M2 պտուտակներ (4): Այնտեղից միացրեք USB մալուխը, միացրեք այն ձեր համակարգչին և անցեք ծրագրակազմի քայլերին:

Քայլ 7: Պատրաստեք AWS միջավայր

Ինչպես ես նշեցի ներածության մեջ, լուծման նախադրյալը հետևյալն է.

1. Տերմինալը, որը սնուցվում է ESP32- ով, օգտագործում է MQTT (Wi -Fi- ով) կապ AWS ամպի հետ հաղորդակցվելու համար:
2. AWS ամպը կատարում է մշակման հիմնական մասը և ծառայում է որպես փոխանցում Մոնիտորի և պահանջվող ծառայությունների միջև:

Այս քայլում մենք պետք է մի քանի բան անենք.

Նախ, դուք պետք է ստեղծեք ձեր AWS միջավայրը, եթե դեռ չեք կատարել: Այս հրահանգը ենթադրում է, որ դուք արդեն ունեք AWS հաշիվ, ուստի ամպային հաշիվ ստեղծելու վերաբերյալ հրահանգները ներառված չեն: Ասածս այն է, որ քայլերն ուղիղ առաջ են և կարելի է գտնել այստեղ:

Երբ դուք անցնեք այդ քայլը, դուք պետք է ստեղծեք մի քանի ծառայություններ, այնպես որ մուտք գործեք AWS վահանակ:

Ստեղծեք մի բան և ներբեռնեք բանալիներ

AWS IoT Core- ը հեշտացնում է AWS ամպի և ցուցադրման միջև հաղորդակցությունը: Դուք պետք է ստեղծեք «բան» և ներբեռնեք վկայագրեր ՝ հաղորդակցությունն ապահովելու համար:

[Նշում. Այս հրահանգների մեծ մասը վերցված է AWS ավետարանիչ Մոհիբ araառայի կողմից գրված ուղեցույցից]

1. Բացեք AWS վահանակը և ընտրեք AWS IoT Core:
2. AWS IoT վահանակում ընտրեք Գրանցել նոր բան, Ստեղծեք մեկ բան:
3. Անվանեք նորը «starTrekESP32»: Մնացած դաշտերը թողեք իրենց կանխադրվածին: Ընտրեք Հաջորդը:
4. Ընտրեք Ստեղծեք վկայագիր: ESP32- ին միանալու համար անհրաժեշտ են միայն վկայական, մասնավոր բանալին և Amazon Root CA 1 ներլցումները: Ներբեռնեք և պահեք դրանք ապահով վայրում, քանի որ դրանք օգտագործվում են ESP32 սարքը ծրագրավորելիս:
5. Ընտրեք Ակտիվացնել, Կցել քաղաքականություն:
6. Բաց թողեք քաղաքականություն ավելացնելը և ընտրեք Գրանցել իրը:
7. AWS IoT վահանակի կողային ընտրացանկում ընտրեք Ապահով, Քաղաքականություն, Ստեղծեք քաղաքականություն:
8. Անվանեք քաղաքականությունը AllowEverything: Ընտրեք «Ընդլայնված» ներդիրը:
9. Տեղադրեք հետևյալ քաղաքականության ձևանմուշում:
10. {{"Տարբերակ". "2012-10-17", "Հայտարարություն". [{"Effect": "Allow", "Action": "iot:*", "Resource": "*"}]}
11. Ընտրեք Ստեղծել: (Նշում. Սա խորհուրդ է տրվում միայն սկսելու համար: Աշխատանքի ամեն ինչին հարմար լինելուց հետո, վերադարձեք և փոխեք այն ավելի սահմանափակող բանի):
12. AWS IoT վահանակում ընտրեք Secure, Certification:
13. Ընտրեք ձեր սարքի համար ստեղծվածը և ընտրեք Գործողություններ, կցել քաղաքականություն:
14. Ընտրեք Թույլատրել ամեն ինչ, կցեք:
15. Մեկնելուց առաջ կտտացրեք «Կարգավորումներ» (ձախ ընտրացանկում): Ձեր «Պատվերով վերջնակետը» կցուցադրվի. պահպանեք այն տեքստային ֆայլում … ESP32- ը կազմաձևելիս դա ձեզ անհրաժեշտ կլինի:

Ստեղծեք դատարկ Lambda ֆայլ

Lambda- ն առանց սերվերների հաշվարկման ձև է, այնպես որ մենք այստեղ անհանգստանալու կարիք չունենք: Ի վերջո, այստեղ մենք կտեղադրենք մեր թարմացված ծածկագիրը (որը մենք դա կանենք մի քանի քայլով): Առայժմ մենք պարզապես ցանկանում ենք ստեղծել տեղապահ, այնպես որ…

1. Կրկին մուտք գործեք AWS վահանակ (եթե դուրս եք եկել հաշվից) և կտտացրեք Lambda- ին:
2. Կտտացրեք «Ստեղծել գործառույթ» կոճակին:
3. Հաջորդ էջում մուտքագրեք հիմնական անունը, ինչպիսին է starTrekDisplay- ը
4. Ընտրեք Node.js 12. X

5. Թույլտվությունների ներքո.

   • Եթե դուք գիտեք Լամբդայի շուրջ ձեր ճանապարհը և ծանոթ եք դրան, ապա կարող եք ընտրել ցանկացած տարբերակ, որն իմաստ ունի: Ձեզ անհրաժեշտ կլինեն թույլտվություններ CloudWatch, IotCore, S3 (կարդալ և գրել):
   • Եթե թույլտվությունների հարցում վստահ չեք, ապա ընտրեք «Ստեղծել նոր դեր հիմնական Lambda թույլտվություններով»: Գրեք դերի անունը: Հետագայում մենք կփոխենք թույլտվությունները:
6. Կտտացրեք Ստեղծել գործառույթ:
7. Մեկ րոպե անց դուք մուտքագրեք նոր էկրան `« բարև աշխարհ »կոդի հատվածով: Ոլորեք ներքև ՝ դեպի Հիմնական կարգավորումներ և կտտացրեք «Խմբագրել»
8. Փոխեք ժամանակը 3 վայրկյանից մինչև 2 րոպե 0 վայրկյան: Նշում. Ձեր ծածկագիրը երբեք չպետք է աշխատի ավելի քան 5-10 վայրկյան … սակայն, մեզ ավելի երկար ժամանակ է պետք Microsoft- ի հետ ձեր նախնական նույնականացման համար (օրացույցի գործառույթների համար): Վավերացվելուց հետո կարող եք փոխել այն 20 վայրկյանի:
9. Կտտացրեք պահպանել:

Ստեղծեք Iot կանոն

1. Մնացեք Lambda վահանակում և ոլորեք դեպի վեր: Ընտրեք «Ավելացնել ձգան»:
2. Ընտրեք AWS IoT: Այնուհետեւ ընտրեք «Պատվերով կանոն»:

3. Ընտրեք «Ստեղծեք նոր կանոն»:

   • Կանոնի անվանումը ՝ ESP միացում
   • Կանոնի հարցման հայտարարություն. «ԸՆՏՐԵԼ *« starTrekDisplay/pub » - ից
4. Կտտացրեք «Ավելացնել»

Ստեղծեք S3 դույլ և թղթապանակ

1. Գնացեք AWS վահանակ և ընտրեք S3:
2. Նույնականացման ֆայլերը պահելու համար ձեզ հարկավոր կլինի դույլ և թղթապանակ: Այս թղթապանակը պետք է լինի մասնավոր: Ես առաջարկում եմ օգտագործել ցանկացած դույլ, որն արդեն ունեք և անվանեք ստեղծել թղթապանակ, որը կոչվում է «starTrekDisplay»: Նշում. Եթե դույլ չունեք, ստեղծեք այն ՝ օգտագործելով այստեղ տրված հրահանգները:

Թարմացումներ

1. Մուտք գործեք AWS վահանակ և ընտրեք IAM
2. Սեղմեք ROLES- ի վրա, այնուհետև ընտրեք ավելի վաղ ստեղծած դերի անունը:

3. Կտտացրեք կցել քաղաքականությանը, այնուհետև ընտրեք հետևյալ կանոնները.

   • AWSIoTFullAccess
   • AmazonSNSFullAccess
   • CloudWatchFullAccess
   • AmazonS3FullAccess

Քայլ 8: Ներբեռնեք ծրագրակազմի բանալիներ և ստեղծեք երրորդ կողմի ծառայություններ

Նախագծում ես օգտագործում եմ հետևյալ երրորդ կողմի ծառայությունները.

1. Worldtime API - ժամանակի համար
2. Եղանակի ազգային ծառայության API- եղանակների համար
3. Microsoft Graph API ՝ իմ օրացույցին մուտք գործելու համար
4. Google Fitness API ՝ ֆիթնես տեղեկատվությանը հասանելի լինելու համար

Նույն ծառայություններից օգտվելու համար ձեզ հարկավոր է ստեղծել հաշիվներ և ներբեռնել բանալիներ

Worldtime API - ժամանակի համար

Այս API- ն չի պահանջում բանալին, այնպես որ ոչ մի գործողություն անհրաժեշտ չէ այս աշխատանքը կատարելու համար:

Եղանակի ազգային ծառայության API- եղանակների համար

Եղանակի ազգային ծառայության API- ն անվճար է, և API- ի բանալին չի պահանջվում: Այնուամենայնիվ, նրանք պահանջում են, որ յուրաքանչյուր հարցում (որպես վերնագրի ֆայլի մաս) փոխանցեք կոնտակտային տվյալները (էլ. Փոստի տեսքով): Հաջորդ քայլում կոդին կավելացնեք կոնտակտային տվյալներ:

ԸՆՏՐՈԹՅՈՆ - Microsoft Graph API և Google Fitness API

Սա ծածկագրի կազմման ամենաբարդ մասն է: Մեր սարքը չունի լիարժեք ստեղնաշար… հետևաբար, մենք օգտագործում ենք մի բան, որը կոչվում է OAUTH սահմանափակ սարքերի համար `մեր օրացույց մուտք գործելու համար: Unfortunatelyավոք, դուք պետք է ստեղծեք Azure «ծրագիր» և Google հավելված, որպեսզի ձեր ծածկագիրը սահմանափակ սարքերի համար օգտագործի OAUTH- ը:

Հավելվածի ստեղծման հրահանգներն այստեղ ներկայացված են Microsoft- ում և այստեղ ՝ Google- ում: Ահա մի քանի բան, որ դուք պետք է իմանաք.

• Դուք ստիպված կլինեք ստեղծել Azure և Google ամպային հաշիվ: Սա անվճար է, և ձեզանից ոչինչ չի գանձվի

• Microsoft:

  • Ձեզանից կպահանջվի հստակեցնել, թե ինչ օգտվողներ կարող են օգտագործել հավելվածը: Առաջարկում եմ ընտրել «Հաշիվներ ցանկացած կազմակերպչական գրացուցակում և անձնական Microsoft հաշիվներում»: Սա թույլ կտա օգտագործել անձնական Microsoft հաշիվներ և կորպորատիվ հաշիվներ (շատ դեպքերում):
  • Դուք կցանկանաք ընտրել «Բջջային և աշխատասեղան» ծրագրեր, սակայն անհրաժեշտ չէ լրացնել բոլոր տվյալները (քանի որ սա անձնական ծրագիր է): Սա նշանակում է, որ դուք չեք կարող ձեր ծրագիրը հասանելի դարձնել աշխարհին… բայց այս դեպքում դա նորմալ է
  • Երբ ձեր ծրագիրը կարգավորվի, դուք պետք է ընտրեք անհրաժեշտ թույլտվությունները: Ես խնդրեցի թույլտվություններ ՝ կապված պրոֆիլների և օրացույցների հետ (տե՛ս պատկերասրահի պատկերը թույլտվությունների ամբողջական ցանկի համար): Դուք պետք է ընտրեք այս նույն հավաքածուն: Եթե ավելացնեք ավելի շատ թույլտվություններ, ապա հաջորդ քայլին անհրաժեշտ կլինի համապատասխանաբար փոխել շրջանակը:

Քայլ 9. Փոփոխեք և վերբեռնեք AWS ծածկագիրը

Սա ուսանելի է ենթադրում, որ դուք ծանոթ եք Node.js զարգացմանը և Լամբդային: Ներբեռնեք կապված ֆայլը և փոփոխություններ կատարեք ՝ թարմացնելու համար.

• Microsoft հավելվածի և հաճախորդի տեղեկություններ
• Google բանալին
• Եղանակի ազգային ծառայության հետևման էլ. Փոստի հասցե
• S3 դույլի անուն
• S3 թղթապանակի անունը
• AWS վերջնակետ

Դուք նաև պետք է ներբեռնեք հետևյալ հանգույցի գրադարանները.

1. aws-sdk
2. պահի ժամային գոտի
3. շեշտադրումներ

Երբ այդ փոփոխությունները կատարվեն, վերբեռնեք կոդը ձեր ստեղծած ավելի վաղ տեղադրված lambda- ում:

Քայլ 10. Պատրաստեք Arduino IDE և ներբեռնեք գրադարաններ

Այս ուղեցույցը ենթադրում է նաև, որ դուք ծանոթ եք Arduino- ին: Դուք պետք է համոզվեք, որ ձեր IDE- ն ստեղծված է Adafruit ESP32- ի հետ աշխատելու համար: Հետևեք հրահանգներին այստեղ, եթե օգնության կարիք ունեք:

Երբ սա ավարտվի, ներբեռնեք հետևյալ գրադարանները.

• Adafruit_GFX (գրադարանի մենեջերից)
• Adafruit_HX8357 (գրադարանի մենեջերից)
• TFT_eSPI (գրադարանի կառավարչից)
• TFT_eFEX (https://github.com/Bodmer/TFT_eFEX)
• PubSubClient (գրադարանի կառավարչից)
• ArduinoJson (գրադարանի մենեջերից)
• Adafruit_STMPE610 (գրադարանի մենեջերից)
• Adafruit_MPR121 (գրադարանի մենեջերից)
• Adafruit_INA219 (գրադարանի մենեջերից)
• Adafruit_Sensor (գրադարանի մենեջերից)
• Adafruit_BME680 (գրադարանի մենեջերից)
• Tone32 (https://github.com/lbernstone/Tone)

Հաջորդը, մենք պետք է փոփոխենք գրադարաններից մի քանիսը.

1. Բացեք PubSubClient թղթապանակը (Arduino/Գրադարանի թղթապանակում) և բացեք «PubSubClient.h»: Գտեք MQTT_MAX_PACKET_SIZE արժեքը և փոխեք այն 2000 -ի:
2. Հաջորդը, բացեք TFT_eSPI պանակը և բացեք «User_Setup_Select.h» ֆայլը: Մեկնաբանեք «ներառում է users_setup …» տողերը և ավելացրեք այս տողը.

#ներառում

Այնուհետև, ներբեռնեք կապված Custom_Tricorder.zip ֆայլը և հանեք «.h» ֆայլը ձեր Arduino գրադարանների պանակի «TFT_eSPI / User_Setups» վայրում: Ես

Այժմ մենք կարող ենք անցնել Arduino ծածկագրի թարմացմանը

Քայլ 11: Թարմացրեք և տեղադրեք Arduino կոդը և ներգրավվեք:

Arduino կոդ

Ներբեռնեք և բացեք Arduino կոդի համար կապված ֆայլը: Գնացեք secrets.h ներդիրին: Դուք պետք է թարմացնեք հետևյալը.

• WIFI_SSID = թարմացրեք ձեր wifi SSID- ով
• WIFI_PASSWORD = թարմացրեք ձեր wifi գաղտնաբառով
• TIMEZONE = թարմացրեք ձեր ժամային գոտով այս ցուցակից
• LAT (կարող եք օգտագործել այնպիսի ծառայություն, ինչպիսին է «https://www.latlong.net» ՝ ձեր լայնությունը և երկայնությունը գտնելու համար
• LNG
• AWS_IOT_ENDPOINT = դուք պետք է պահպանեիք սա ավելի վաղ ժամանակներից: Այն պետք է նման լինի «dx68asda7sd.iot.us-east1-amazonaws.com»
• AWS_CERT_CA
• AWS_CERT_CRT
• AWS_CERT_PRIVATE

Դուք նաև ներբեռնել եք վկայականները ավելի վաղ փուլից: Բացեք այն նշումների խմբագրիչում (օրինակ ՝ նոթատետր) և տեղադրեք տեքստը «R» EOF ('և') EOF » - ի միջև; '. Համոզվեք, որ ներառեք «----- ՍԿՍԵԼ ՎԿԱՅԱԿԱՆ -----» կամ «----- ՍԿՍԵԼ RSA ՔԱIVԱՔԱԿԱՆ Բանալին -----»:

Պատկերների ֆայլեր

ESP32- ը գալիս է փոքր ֆայլային համակարգով: Մենք օգտագործում ենք այս ֆայլային համակարգը `մեր ծրագրի համար պատկերներ պահելու համար: Դուք պետք է տեղադրեք այն գործիքը, որը թույլ է տալիս ֆայլեր վերբեռնել:

1. Նախ, այցելեք Random Nerd Tutorials- ի խորացված ձեռնարկը:
2. Երբ աշխատեք, կարող եք ֆայլերը վերբեռնել տվյալների թղթապանակում (ներառված է նաև zip ֆայլում):

Gageբաղվեք:

Վերբեռնեք Arduino- ի վերջնական կոդը, և դուք ավարտված եք:

Նշում - Star Trek անունը և Star Trek պատկերները պատկանում են CBS/Paramount- ին: Նրանք բավականին թույլ քաղաքականություն ունեն, երբ խոսքը վերաբերում է cosplay- ին և fan fiction- ին, խնդրում ենք կարդալ այստեղ, եթե ունեք հարցեր:

Առաջին մրցանակ Fandom մրցույթում