Minecraft ինտերակտիվ մի մուտքագրեք սուր/նշան (ESP32-CAM). 15 քայլ (նկարներով)

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

Իրականում մի քանի պատճառ կա, թե ինչու է այս նախագիծը ծագել.

1. Որպես TaskScheduler կոոպերատիվ բազմաֆունկցիոնալ գրադարանի հեղինակ, ինձ միշտ հետաքրքրում էր, թե ինչպես համատեղել համատեղ գործերի առավելությունները նախապատվության առավելությունների հետ: Երկուսն էլ օգուտներ ունեն, և երկուսն էլ ունեն թերություններ: Երկուսի համադրումը բացառիկ հնարավորություն է տալիս օգուտներ քաղել և նվազեցնել յուրաքանչյուրի հիմնախնդիրը ՝ հիմնված կոնկրետ օգտագործման դեպքի վրա: Հետաքրքիր է? Կարդալ…

2. Ինքնին այն փաստը, որ ESP32- ը բազմամիջուկ միկրոկոնտրոլեր է, հետաքրքրաշարժ է: Ինձ միշտ հետաքրքրում էր, թե կարո՞ղ եմ օգտվել այդ հնարավորությունից: Այսպիսով, այստեղ փորձը հետևյալն էր. Նույնիսկ ավելի հետաքրքիր ?? Կարդացեք…!

3. Ինձ անհրաժեշտ էր փորձարկման դաշտ ՝ OTA որոնվածը ապահովելու և կազմաձևման կառավարման վերաբերյալ իմ վերջին նախագծերի համար…

4. Որոշ ժամանակ առաջ ես գնել էի երկու LED Dot Matrix մոդուլ և չէի կարողանում պարզել, թե ինչ անել դրանց հետ…

5. Իմ որդին Minecraft- ի խաղացող է, և ինչպես ցանկացած փոքր տղա սիրում է իր դուռը զարդարել «Մի՛ մտիր» պաստառներով…

Այսպիսով, ահա թե ինչու, բոլոր լավ պատճառներն են ՝

Այսպիսով… ինչի՞ մասին է դա:

Եթե համբերություն ունենաք ամբողջ պատմությունը կարդալու, կհասկանաք, որ սա իրականում Minecraft- ի սրի մասին չէ: Այս նախագիծը բազմաթիվ հասկացությունների ապացույց է.

• Կանխարգելիչ և համագործակցային բազմակի առաջադրանքների համակեցություն
• ESP32 միջուկների ընտրովի օգտագործում
• Նոր բառարանային և EspBootstrap գրադարանների օգտագործումը
• OTA որոնվածի ապահովում
• Կազմաձևման կառավարում
• Տեսանյութերի հոսք բազմաթիվ հաճախորդների համար

և շատ ավելին:

Վայելեք:

Պարագաներ

• ESP32-CAM
• MAX7219 Dot Matrix Module 4-in-1 LED Display Module Geekcreit for Arduino
• Attom Tech 2500 mAh Power Bank

Քայլ 1: Վերջնական արտադրանք

Ես կսկսեմ նրանից, թե ինչ տեսք ունի վերջնական արտադրանքը, այնուհետև կբացատրեմ, թե ինչպես է այն կառուցվել և ինչպես վերահսկել այն:

Այս կերպ ավելի գրավիչ է թվում…

Քայլ 2: Սրի երեսպատում

Սրի երեսը պատրաստված է գրատախտակից, մատիտով նշված և գունավոր Crayola մարկերներով: Սա միայն կարող է հետաքրքիր նախագիծ լինել ձեր երեխայի հետ.

• Սուր գրատախտակի վրա նշեք
• Կտրեք երեսպատումը
• Նշեք քառակուսիները (կամ բլոկները)
• Գունավորեք դրանք առանձին
• Ավելացրեք սև գծեր սրիչով:

Ես ներառեցի բաց գրասենյակային փաստաթուղթ `ադամանդե սրի օրինակով, որը կարող եք սոսնձել գրատախտակի վերևում, եթե նախընտրում եք դյուրանցումներ: Ամեն ինչ անելուց հետո կարող եք կամ սոսնձել երեսպատումը մնացած հավաքածուի վրա, կամ կրկնակի օգտագործել: միակողմանի ժապավեն:

Քայլ 3: Dot Matrix LED էկրան

Ես ունեի դրանցից 2-ը ՝ 4-ական հատված, ուստի որոշեցի պատրաստել մեկ 8-հատվածանոց մեկը:

Հարմար է, որ մի կողմում տեղադրված է 5-փին արական վերնագիր, իսկ հակառակ կողմում համապատասխան 5 անցք: Արական վերնագիրը թեքելով կեռի տեսքով ՝ ես կարողացա երկու մոդուլը միացնել և՛ էլեկտրական, և՛ մեխանիկական: Սպանեց երկու թռչուն մեկ քարով (կամ երկու ճանճ մեկ սվիտով, երկու բերան մեկ պատառով կանգնեցրեց, երկու ընկեր ունեցավ մեկ նվերով, երկու լար ՝ մեկ ծիածանի համար): Ի՞նչ եք կարծում: Կներեք, ես շեղվեցի):

Հակառակ արական վերնագիրը կօգտագործվի veroboard- ից համապատասխան կին վերնագիր ESP32-Cam- ի և այլ բաղադրիչների հետ միացնելու համար:

Երկու բաղադրիչները կապված են 3D տպագրությամբ կամրջի հետ, որի մեջ կա նաև անջատիչ ՝ հոսանքը միացնելու և անջատելու համար: Bridge- ի և այլ բաղադրիչների համար նախատեսված 3D STL ֆայլերը տեղակայված են GitHub- ի ֆայլերի/3d պանակում:

Քայլ 4: Հզորություն

The Sword- ը սնուցվում է 2500 mAh USB հզորության բանկից, որն ամենափոքրն ու ամենաբարակն է, որ կարող եմ գտնել: Powerbank- ը սահում է եռաչափ տպված պատյանով, որը նույնպես կցվում է կետային մատրիցային մոդուլներին ՝ դրանով իսկ ամբողջը միասին պահելով:

Գոյություն ունեն երկու կլոր մագնիսներ, որոնք սոսնձված են Power Bank- ի պատյանին, և դա այն է, թե ինչպես է թուրը ամրացված դռանը (այնպես որ այն կարող է հեշտությամբ անջատվել սպասարկման համար):

Քայլ 5: Սխեմատիկ

Իրական սխեման գտնվում է GitHub- ում, բայց նկարը արժե 1000 բառ (1024 -ը ՝ տեղեկատվական տեխնոլոգիաներում), ուստի այստեղ եք.

Սա բավականին պարզ է, եթե դուք գիտեք ձեր ճանապարհը զոդման ատրճանակով: ՈOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. 3 -րդ կամրջի հատվածը նախատեսված է շատ հատուկ տախտակի չափի համար `30 x 70 մմ: Եթե որոշեք օգտագործել մեկ ուրիշը, ապա պետք է նորից նախագծել կամրջի բաղադրիչը:

Քայլ 6: 3D տպագրություն

Մարտկոցի պատյանն ու ESP32-CAM veroboard- ը միացնող կամուրջը կետային-մատրիցային ցուցադրման հավաքածուին նախագծված և տպագրված էին 3D ձևաչափով:

Մարտկոցի պատյանը գալիս է 2 մասից, որոնք տպելուց հետո անհրաժեշտ է դրանք սոսնձել ՝ մարտկոցի համար «գրպան» ստեղծելու համար: Կամուրջը պարզապես պետք է մաքրվի բոլոր օժանդակ կառույցներից (ցավոք, իրական կողմնորոշում չկա, որը դրանք նվազագույնի կհասցնի): STL ֆայլերը GitHub- ում են, իսկ TinkerCad բնօրինակները ՝ այստեղ:

TinkerCad- ի եռաչափ դիզայնը ներառում է նաև մոդելավորված հավաքման սխեմատիկա, թե ինչպես են մասերը տեղավորվում և պետք է միացված լինեն:

Քայլ 7: mingրագրավորում

Բազմաֆունկցիոնալ

Այս դիզայնը օգտագործում է FreeRTOS- ը ՝ կանխարգելիչ բազմակողմանի աշխատանքի համար, իսկ TaskScheduler գրադարանը ՝ կոոպերատիվի համար: Սրի վարքագիծը և հաղորդագրությունները վերահսկվում են Blynk հավելվածի միջոցով: Կարգավորումից հետո (կապում, տեսախցիկի և կետային մատրիցի սկզբնավորում, WiFi- ին միացում և այլն) ստեղծվում է երկու հիմնական RTOS առաջադրանք.

• Տեսահոսքի RTOS առաջադրանք, ամրացված ESP32- ի Application Core- ում (հիմնական 1)
• Տեքստի ցուցադրում և Blynk վերահսկում են RTOS առաջադրանքը ՝ ամրացված ESP32 (Core 0) Power Core- ին, որը նույնպես պատասխանատու է WiFi- ի հետ կապված բոլոր առաջադրանքների համար: Տեքստի և Բլինկի հետ կապված կատարումը կառավարվում է TaskScheduler առաջադրանքների միջոցով:

Ես պարզեցի, որ 4K տիպի տարածքը բավարար է RTOS առաջադրանքների համար, բայց հնարավոր է, որ բուրգը սպառվի, այնպես որ, եթե նախընտրում եք, այն դարձեք 8K - ESP32- ում շատ RAM կա:

Բոլոր տեսանյութերի նկարահանումն ու հեռարձակումը տեղի են ունենում Core 1 -ում: Մնացած բոլորը `Core 0 -ում:

ESP32- ն ունի բավականաչափ ուժ ՝ այդ ամենը մի փոքր քրտինքով քայքայելու համար (տեսանյութը հոսելիս տախտակը տաքանում է):

Սա նախագծի հիմնական նպատակն էր. Կանխարգելիչ և համագործակցային բազմակողմանի խաղաղ և արդյունավետ համակեցություն:

Քայլ 8: Dot Matrix Control

Ես օգտագործում եմ շատ հզոր MD_Parola և MD_MAX72xx գրադարաններ, որոնք առկա են նաև Arduino IDE գրադարանի կառավարչում:

Բոլոր տեքստային հատուկ էֆեկտները կատարվում են այդ գրադարանների միջոցով: Մի փոքր ջանք պահանջվեց `MAX72XX սարքաշարի ճիշտ տեսակը որոշելու համար (MD_MAX72XX:: ICSTATION_HW իմ դեպքում, ձերն այլ կերպ կարող է լինել), որից հետո տեքստի կառավարումը քամի է:

Սուրը թույլ է տալիս կատարել հետևյալ հսկողությունը.

• Պայծառություն
• Թարթում է
• Ֆլեշ
• Ոլորման արագություն և ուղղություն (վեր/վար, ձախ/աջ, կայուն)
• Կարող եք նաև այն դարձնել պատի ժամացույց

Քայլ 9: Տեսանյութերի հեռարձակում

Blynk հավելվածն ունի վիդեո հոսքի մի փոքր վիջեթ, բայց դուք կարող եք հոսել դիտարկիչի, VLC նվագարկչի կամ MJPEG ստանդարտին աջակցող որևէ բանի մեջ:

Աջակցվում է մինչև 10 միացված հաճախորդ:

Դուք պետք է պարզեք ձեր ESP32-CAM- ի IP հասցեն, որպեսզի կարողանաք միանալ դրան: Կարող եք այն փնտրել ձեր երթուղղիչում կամ կազմել այս ուրվագիծը նախ միացված _DEBUG_ տարբերակով և կարդալ տերմինալի IP հասցեն, երբ այն միանա ձեր ցանցին:

ԿԱՐԵՎՈՐ. Շատ նպատակահարմար է մշտական IP հասցե նշանակել կամ ստեղծել DHCP ամրագրում ESP32-CAM մոդուլի համար, որպեսզի վարձակալության ժամկետը լրանալուց հետո դրա հասցեն չփոխվի: Կարող եք նաև փոփոխել Blynk հավելվածը ՝ հոսքի URL- ում IP հասցեն թարմացնելու համար. Հետաքրքիր տնային առաջադրանք, եթե պատրաստ եք դրան:

Ներկայիս ուրվագիծը օգտագործում է QVGA թույլտվություն ՝ 320x240 պիքսել, ինչը այն դարձնում է բավականին արագ: Դուք ազատ եք և խրախուսվում եք խաղալ այլ բանաձևերի հետ և որոշել, թե որն է ձեզ համար հարմար:

RAM- ը չպետք է խնդիր լինի, քանի որ ուրվագիծը օգտվում է PSRAM- ից:

Քայլ 10: Կազմաձևում

Էսքիզն օգտվում է իմ Բառարանային և EspBootstrap գրադարաններից ՝ բեռնման ժամանակ կոնֆիգուրացիայի սերվերից բեռնելու կոնֆիգուրացիայի պարամետրերը:

Ես վարում եմ իմ սեփական կազմաձևման սերվերը, որը դուք նույնպես կարող եք անել (դա պարզ Apache2 վեբ սերվեր է, որը պարզապես ծառայում է JSON ֆայլերին):

Կարող եք նաև օգտագործել առաջադրանքի համար մատչելի առցանց ծառայություններից որևէ մեկը (OTADrive, Microsoft Azure, AWS IoT և այլն): Այս դեպքում խնդրում ենք փոխել String makeConfig (Լարերի ուղի) մեթոդը `համապատասխան կազմաձևելու համար URL, որը մատնանշում է ձեր կազմաձևման աղբյուրը: Այլապես, կարող եք կազմաձևման ֆայլը պահել SPIFFS ֆայլային համակարգում ESP32-CAM- ում և կարդալ այն այնտեղից, կամ պարզապես կոդավորել բոլոր գրառումները: Ձեր ընտրանքների համար տե՛ս EspBootstrap գրադարանի README:

Կազմաձևման ֆայլի օրինակ տրվում է GitHub- ում:

Եթե նախընտրում եք կոշտ կոդերի պարամետրերը, ստորև բերված է մի օրինակ.

pd («Վերնագիր», «DND Sword Setup»);

pd ("ssid", "your wifi ssid"); pd («գաղտնաբառ», «ձեր wifi գաղտնաբառը»); pd ("msg", "Hello!"); pd ("սարքեր", "8"); pd ("blynk_auth", "your blynk AUTH UUID"); // եթե աշխատում եք միայն ձեր սեփական սերվերի վրա ՝ pd («blynk_host», «ձեր blynk սերվերի IP»); pd ("blynk_port", "ձեր սերվերի նավահանգիստ");

Քայլ 11: OTA որոնվածի թարմացումներ

Էսքիզը նաև միացված է OTA (Over The Air) որոնվածի թարմացմանը և ստուգում է նոր որոնվածը յուրաքանչյուր բեռնման ժամանակ:

Կրկին, ես վարում եմ իմ սեփական OTA թարմացման սերվերը, որը դուք նույնպես կարող եք անել (դա պարզ Apache2 վեբ սերվեր է, որը մի փոքր PHP սցենարական ծառայություն է մատուցում երկուական ֆայլերի):

Դուք կարող եք նաև օգտագործել առաջադրանքի համար մատչելի առցանց IoT ծառայություններից որևէ մեկը (OTADrive, Microsoft Azure, AWS IoT և այլն): Այս դեպքում, խնդրում ենք փոխել անվավեր checkOTA () մեթոդը `համապատասխանաբար կառուցելու համար թարմացման URL, որը մատնանշում է ձեր երկուական ֆայլի աղբյուրը:

Սա պարտադիր չէ. Դուք կարող եք ընտրել երկուական ֆայլերի վերբեռնում սերիական կապի միջոցով:

Քայլ 12: MJPEG սերվեր

Այս թեման մանրամասն նկարագրված է այստեղ:

Քայլ 13: Blynk հավելված

Blynk- ը ամպային վրա հիմնված IoT հարթակ է, որը թույլ է տալիս հավելվածների արագ զարգացում: Այն անվճար է անձնական օգտագործման համար և նույնիսկ հնարավորություն ունի գործարկել ձեր սեփական Blynk սերվերը:

Ես (ինչպես երևի արդեն կռահեցիք) աշխատում եմ իմ սեփական Blynk սերվերի վրա, բայց ձեզ համար ավելի հեշտ կլինի օգտագործել ամպային տարբերակը: Տեղադրեք Blynk iOS կամ Android ծրագիրը և հետևեք ստորև ներկայացված նկարներին ՝ ձեր հեռախոսում հավելվածը վերակառուցելու համար:

Ձեր հավելվածի հետ աշխատելու համար դուք պետք է տրամադրեք ձեր սեփական Blynk Auth UUID- ը: Սա է պատճառը, որ ես օգտագործում եմ կազմաձևման ֆայլեր: Այնուամենայնիվ, մեկանգամյա ծրագրի դեպքում կոդավորված արժեքը նույնքան լավ կաշխատի:

ԿԱՐԵՎՈՐ. Խնդրում ենք համոզվել, որ ձեր Blynk Project- ը սահմանվել է որպես սարքերի մասին ծանուցում, երբ հավելվածը միացված է:

Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ վիդեո հոսքի վիջեթում. Երբեմն տեսանյութը չի սկսվում: Կարծես թե խնդիր չէ ESP32- ի, այլ Blynk հավելվածի վիդջեթի հետ: Փորձեք փակել և վերաբացել orրագիրը կամ նորից դադարեցնել/սկսել նախագիծը: Ի վերջո, այն սկսվում է: Կարծես թե այս խնդիրը գոյություն չունի դիտարկիչում կամ VLC նվագարկիչում (օրինակ):

Քայլ 14: Վայելեք:

Շատ զվարճալի էր դա կառուցելը և ապացուցելը, որ ESP32- ի նման փոստային կնիքի չափ սարքը կարող է շատ ավելին անել, քան պարզապես տեսանյութեր հեռարձակել: Այս նախագծից շատ հասկացություններ կարող են կրկին օգտագործվել այլ ծրագրերում:

Քայլ 15. Գրադարաններ և ծածկագիր

Գրադարաններ:

• Blynk սերվեր
• EspBootstrap գրադարան
• TaskScheduler գրադարան
• Բառարանային գրադարան
• LED մատրիցային գրադարան
• Գրադարան ՝ մոդուլային ոլորման LED մատրիցային տեքստային ցուցադրումների համար

Իրական պահեստ

Minecraft Interactive Մի մուտքագրեք սուր/նշան (ESP32-CAM)