LaserKitty !!: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Азтай ганц мууранд лазер тоглоом хэрэгтэй байгаа нь дэлхий нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үнэн юм. Ирээдүйн эхнэр авах хүсэлтэй ганц бие эрхмүүдийн нэгэн адил зарим урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг дагаж мөрдөх ёстой. Гэхдээ энэ нь үнэхээр үнэ цэнэтэй зүйл биш гэж үү?

Хэрэв танд гэрийн тэжээвэр амьтан, лазерын аюулгүй байдлын талаар санаа зовж байгаа бол сэтгэгдэл бичихээсээ өмнө энэхүү зааварчилгааны төгсгөлд очно уу. Хэрэв танд ирээдүйн эхнэр эсвэл одоо байгаа эхнэрийн талаар санаа зовж байгаа бол өөр газраас хайх хэрэгтэй болов уу.

Одоо та гэрийн тэжээвэр амьтдын дэлгүүрт орж, лазер заагч, тэр ч байтугай энгийн автоматжуулалтыг нэмдэг зарим эсрэг заалтыг худалдаж авч болно. Та мөнгөө хэмнэж, хэрэв энэ нь ажиллахгүй бол буцааж өгөх боломжтой болно. Эсвэл та өөрөө ямар нэгэн зүйл барьж болно. Олон тооны жишээнүүд байдаг, гэхдээ канонд оруулсан миний хувь нэмэр энд байна. Энэ нь:

• Ухаалаг гар утасны бүрэн хяналт
• Гарын авлага, Автомат ба хуваарьт горимууд
• Тусгай програмын интерфейс
• Системийн статусыг олон вэб клиент хооронд синхрончилдог
• Системийн статусыг LaserKitty дээр тусгасан болно !! өөрөө
• Пан болон хазайлтын хязгаарыг тохируулж болно
• Тоглуулах цагийн сессийн урт ба давтамжийг тохируулах боломжтой
• Тоглоомын цонхыг тохируулах боломжтой
• Одоогийн тохиргоог шууд харах боломжтой хуудас
• NTP цагийн синхрончлол
• Шинэ сүлжээнд хялбархан тохируулах WiFi менежер
• Тоглоомын хэсэг бүрийн өмнө Mission Impossible сэдвийг тоглуулах аялгуу үүсгэгч: таны муур инээдэмийг үнэлж эсвэл үнэлэхгүй байж магадгүй юм.
• Тоглуулах цагийн шинэ сесс эхлэхэд таны бүх төхөөрөмжид Pushbullet мэдэгдэл илгээнэ
• Гэрийн байрлалыг тохируулах боломжтой тул тоглох цаг нь хоолны сав эсвэл суурин тоглоомоор дуусдаг
• EEPROM -д хадгалагдсан бүх тохиргоо нь цахилгаан тасалдахад алдагдахгүй
• Тэгээд илүү их! За, үнэндээ тийм биш, энэ бол энэ юм.

Алхам 1: эд зүйлсээ аваарай

Энэ бол миний ашиглаж байсан зүйл юм:

• Жижиг тогоо ба хазайлтын угсралт. Энэ бол таны олж болох хамгийн хямд зүйл биш бөгөөд бидний зорилгод нийцүүлэн өөрчлөх шаардлагатай байна. Хонгилын хонгилын хуванцар угсралтаас арай сэрүүн харагдаж байгаа тул би үүнийг сонгосон. Гэнэтийн урамшууллын хувьд түүний загвар нь лазерыг холбох маш хялбар арга юм. Энэ нь хэд хэдэн микро сервотой ирдэг боловч орлуулах зорилгоор нэмэлт төхөөрөмж худалдаж авахыг зөвлөж байна. Танд дор хаяж нэг нэмэлт servo хэрэгтэй болно (эвдэрсэн нь зүгээр).
• Хашаа. Хуванцар хайрцагт 8 доллар төлөх нь намайг өвтгөж байгаа бөгөөд үүнээс бага үнээр тохирох зүйлийг олох нь гарцаагүй. Холбоотой хашаа байшингийн хэмжээтэй ойролцоо зүйл байна.
• ESP8266 дээр суурилсан хөгжлийн самбар. Би NodeMCU ашигласан. Би эдгээр зүйлд дуртай гэж хэлэх нь хэтрүүлэг биш юм. Arduino IDE -д ашиглахад хялбар бөгөөд вэб хуудсандаа маш их флаш санах ойтой. Мөн хямд бөгөөд миний туршлагаас харахад шарсан мах хийхэд маш хэцүү байдаг.
• Мини лазер. Amazon Prime -ийг оруулаад 6 доллараар 10. Надаар тоглоод байна уу?? Одоо үлдсэн 9 -ийг нь яах вэ гэдгээ л бодох хэрэгтэй.
• Тоннуудад зориулсан идэвхгүй дохио.
• Хоёр сувгийн реле. Би эдгээрийг servo болон лазерыг асаах, унтраахад ашигладаг. Та энэ бүрэлдэхүүн хэсгийг устгаж магадгүй, дараа нь би тайлбарлах болно.
• 5VDC цахилгаан хангамж. Танд эдгээрийн аль нэг нь удаан мартагдсан гизмо дээр хэвтэж байна гэж найдаж байна, гэхдээ 5VDC-ийн 1А орчим үйлдвэрлэх хямд, хөгжилтэй зүйл танд хэрэгтэй зүйл биш юм.
• Резистор, LED, залгах утас, дулаан агшилт, гагнуур, халуун цавуу гэх мэт янз бүрийн хэрэглээний материалууд. Ердийн. Би бас эвдэрсэн том хэмжээтэй Arduino тоглуулах самбаруудын 5VDC цахилгаан тэжээлд зориулж баррель үүр ашигласан.
• Эцэст нь хэлэхэд хамгийн гайхалтай өнгөлгөөний зориулалттай винил наалт.

Тийм ээ. Та ойролцоогоор 50 доллар хайж байна. Та үүнийг бага үнээр хийж чадна, гэхдээ таны зулзага хамгийн сайныг хүртэх эрхгүй гэж үү?

Алхам 2: Хэрэгсэл ба нөөц

Энд багаж хэрэгслийн хувьд онцгой зүйл байхгүй. Зүгээр л зохистой гагнуурын төмөр, мултиметр, өрөм, гар багаж хэрэгсэл. Вандан сандлын цахилгаан хангамж нь лазер ашиглан туршилт хийхэд тохиромжтой боловч тийм ч чухал биш юм.

Энэхүү төсөл нь ESP8266, ялангуяа NodeMCU -ийн чадварыг үнэхээр ашигладаг. Хэрэв та ESP8266-ийг дөнгөж эхлүүлж байгаа бол би үүнээс илүү сайн нэг цэгийн нөөцийг олсонгүй. Түүнээс биш зам дээр гарч ирсэн асуудлуудад хариулт олох нь Google -ийн тухай юм.

Алхам 3: Хашаа бэлтгэх

Өмнө дурьдсанчлан хуванцар хашлага хийхэд 8 доллар төлөх нь үнэхээр аймшигтай санагдаж байна. Буруу газар нүх гаргаснаар энэ асуудлыг нурааж байгаа нь бүр ч муу зүйл юм. Тиймээс та өрөмдлөг болон/эсвэл өөр ямар нэгэн эмх замбараагүй байдал үүсгэгчтэй хайрцагт байхаасаа өмнө миний хийсэн алдааг анхаарч үзээрэй.

• Юуны өмнө та бүх зүйл хаана тохирох талаар бодох хэрэгтэй. Сайн мэдээ бол миний санал болгож буй хашаа нь маш их зай эзэлдэг, тэр ч байтугай эндээс харахад маш цэвэрхэн утаснуудтай байдаг. Та жижиг хайрцгаар зугтаж магадгүй, ялангуяа хэрэв та релеийг арилгавал.
• Хамгийн чухал зүйл бол хайруулын тавгийг хаана байрлуулж, таган дээр хазайлгах явдал юм. Миний анхны оролдлогыг энд харуулав. Тогтвортой байхын тулд үүнийг төвөөс нь бага зэрэг буцааж урагш нь байрлуулна гэж би бодсон. Муу санаа! Танд уг угсралт нь тагны хажуу талд аль болох боломжийн байх ёстой бөгөөд ингэснээр хашлага нь өөрөө өндөр хазайлтын өнцөгт цацраг туяанд саад болохгүй. Түүнчлэн, тогоо лазерыг миний хийсэн шиг урт талаас нь биш богино талдаа перпендикуляр байрлуулах нь хамгийн зөв зохицуулалт байх болно гэж би бодож байна. Би хөндлөнгөөс оролцох магадлал бага байгаа ч гэсэн цэвэр гоо зүйн шалтгаанаар үүнийг өөр аргаар хийсэн.
• Таны харж байгаагаар NodeMCU нь Perfboard дээр суурилагдсан бөгөөд микро USB холбогчийг хажуу эсвэл хойд талын үүрээс авах боломжтой байхаар хялбархан байрлуулах боломжтой байв. Энэ нь програм хангамжийн шинэчлэлтийг хөнгөвчлөх болно (тагийг тайлах шаардлагагүй). Миний анхны санаа бол "Over-The-Air" (OTA) номын санг шинэчлэлт хийх зорилгоор ашиглах явдал байсан бөгөөд үүнийг тайлбарласан боловч миний код энэ функцийг багтаасан болохыг та харах болно. Асуудал нь аялгуу үүсгэгч ба OTA нь сайн тоглохгүй байсан (NodeMCU дууны дундуур дахин дахин тохируулах болно). Энэ асуудлыг шийдэх боломжтой байж магадгүй, гэхдээ би USB -ээс өөр SPIFFS -ийг шинэчилж чадаагүй тул USB холбогч руу нэвтрэх нь сайхан байх болно. Энэ бүхнийг олж мэдсэний дараа би NodeMCU -ийг Perfboard дээр суулгасан бөгөөд холбогчийг хайрцгаас нь салгах нь тийм ч их хийцгүй бол боломжгүй юм. За яахав дээ.
• Хэрэв би төслийг дахин хийх байсан бол RGB LED -ийг улаан "асаах" LED -тэй нийцүүлэх байсан. (RGB LED -ийн зорилго нь програмыг харахгүйгээр LaserKitty !! ямар горимд байгааг зааж өгөх явдал юм.)

Нүх гаргах цорын ганц бага зэрэг төвөгтэй хэсэг бол хайруулын тавагны тэгш өнцөгт хэлбэр юм. Би өрөм, файл ашигласан. Миний анхны оролдлогоос харахад үүнийг яг дөрвөлжин (эсвэл тэгш өнцөгт хэлбэртэй болгох нь хэцүү юм шиг байна). Гэхдээ servo суурилуулагдсан үед та үүнийг үнэхээр харж чадахгүй.

Та өөр гурван нүх гаргах хэрэгтэй болно. Эдгээрийг хайрцгийн ар талд байрлуулсан байх ёстой бөгөөд цахилгаан хангамжийн залгуур, дуугаралт, хазайлтын servo болон лазер утаснуудад нэвтрэх цэг болгон ашигладаг. Эдгээр бүх нүхнүүд нь дугуй хэлбэртэй байж болох бөгөөд зөвхөн өрмийн тусламжтайгаар хийхэд ямар ч бэрхшээл гарахгүй.

Халуун цавуугаар либерал хэрэглээ нь бүх зүйлийг найдвартай хамгаалдаг (хайруулын тавагны тагийг боолтоор бэхэлсэн хайруулын тавган дээрээс бусад).

Алхам 4: Пан болон хазайлтын угсралт

Би тогоо, хазайлтын угсралтыг хүлээн авсны дараа өөр том алдаа хийлээ гэж бодсон. Зааварт заасны дагуу нийлүүлбэл энэ нь тогоо эргүүлэх механизм биш, харин налуу, эргүүлэх загвартай бөгөөд зориулалтын дагуу робот гар болгон ашиглахад тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч хэсэг хугацаанд тайван тунгаан бодох нь хүссэн үр дүнд хүрэхийн тулд үүнийг өөр аргаар угсарч болохыг харах боломжийг надад олгосон юм. Илүү сайн, "мушгирсан" servo -ийн анхны байршлыг лазерын бэхэлгээ болгон ашиглаж болно.

Хэрэв та эдгээр зургуудаас дууссан угсралтыг судалж үзвэл энэ санааг олж авах болно. Энэ загварт шаардлагагүй жижиг төмөр блок танд үлдэх болно.

Надад урам зориг өгсөн гэрэл бол лазерыг холбохын тулд хоёр дахь servo -ийн анхны байршлыг ашиглах явдал байв. Илүү сайн, хэрэв та duff servo -ийн толгойг салгаад гар бэхэлгээг өрөмдвөл энэ нь лазерыг холбох хамгийн тохиромжтой газар юм! Сервийг салгахын тулд хичээж буй хүчин чармайлтаа дутуу үнэлж болохгүй. Тэр бяцхан гялалзуулагчдын мах байна!

Хашаанд угсарч, суулгасны дараа, мөн хүчийг ашиглахаас өмнө хашлагын нүүрэн талд бараг 180 градус эргэлдэж байгаа эсэхийг шалгаарай. Би үүнийг амжилттай суулгасны дараа ямар нэгэн байдлаар тавиурын бэхэлгээг буцааж суулгасан бөгөөд ингэснээр суурийн боолтны толгой нь гараа бэхлэх зориулалттай servo -ийн дээш өргөгдсөн хэсэгт бэхлэгдсэн байв. Үүний үр дүнд servo тэр даруй араагаа тайлав. Гайхамшигтай тал нь надад одоо лазер бэхэлгээ болгон ашиглах өөр нэг duff servo байна.

Алхам 5: Үүнийг утсаар холбоно уу

Fritzing ноорог нь бүх зүйлийг тодорхой болгосон гэж найдаж байна. Илүү тодруулах зарим зүйл:

• Хожим ярьсанчлан би лазерыг аль болох бүдэг болгохыг хүссэн бөгөөд гэрлийг хамгийн тод гэрлийн гэрлээс бусад тохиолдолд ашиглах боломжтой болгохын тулд гэрэл гэгээгээ хадгалсан. Бага зэрэг туршилт хийсний дараа би үүнийг зангилааны MCU дээрх 3.3VDC зүүгээр тэжээж, сайн хэмжихийн тулд 22 Ом эсэргүүцлийг цувралаар нэмсэн. Энэхүү тохиргоог хийснээр 10 мА орчим зай авдаг тул онолын хувьд үүнийг GPIO зүүгээр шууд тэжээж болох боловч резисторгүй байсан ч гэсэн хэтэрхий бүдэг харагдсан.
• Лазер нь цэгийг томруулж, улмаар лазерын энергийг сарниулахад ашигладаг фокусыг (коллимаци) өөрчлөх маш хязгаарлагдмал чадвартай байдаг.
• Миний анхны бодол бол транзистороор servos -ийг асаах, унтраах явдал байсан боловч энэ нь servos -ийг галзуурахад хүргэсэн юм. Үүнд сайн шалтгаан байгаа гэдэгт би итгэлтэй байна, гэхдээ би буухиа ашиглахад хялбар байсан тул гарцыг хялбархан салгаж, хүчийг бүрэн тусгаарласан. Мөн буухиа хоёр сувагтай байсан тул лазерыг мөн ийм байдлаар сольж магадгүй гэж бодсон (ягаан утаснууд нь MCU -ийн хяналтын дохио юм). Энэхүү шийдэл нь механик даралтын чимээнд дуртай. Та өөрөөр шийдэж болно. Үзүүлээгүй боловч реле нь 5VDC тэжээлээс шууд тэжээгддэг - NodeMCU нь зүгээр л хоёр сувгийн релеийг шууд асаах боломжтой байсан боловч эрсдэлд орох шалтгаан байхгүй байв. Хэрэв та эдгээр релеийг ашиглахаасаа өмнө JD-VCC ба VCC хооронд холбогчийг зайлуулах шаардлагатай болно.
• RGB LED нь улаан, ногоон дээр 220 Ом гүйдэл хязгаарлагч, цэнхэр дээр 100 Ом эсэргүүцэлтэй байдаг. Улаан "асаалттай" LED нь 450 Ом эсэргүүцэлтэй бөгөөд 3.3VDC биш 5VDC -ээс тэжээгддэг. Эдгээр нь маш их гэрэл гэгээтэй, боломжийн урт наслалтыг олж авахын тулд зүгээр л бөмбөгний үнэт зүйлс юм.
• Дуу чимээ нэлээд чанга байна. Дууны түвшинг бууруулахын тулд дохионы шугамд резистор нэмж оруулахыг хүсч болно. Аяыг програм хангамжийн тусламжтайгаар бүрэн унтрааж болох боловч хоорондоо ямар нэгэн зүйл сайхан байж магадгүй юм.

Алхам 6: Код

Тоног төхөөрөмжийн талыг нэлээд удаан тайлбарласан боловч энд оруулсан хүчин чармайлтын 90% нь код руу орсон. Илүү их байх байсан, гэхдээ би эндээс лазерын автомат горимд шилжих гайхалтай кодыг "зээлсэн". Дугуйг дахин зохион бүтээх нь утгагүй юм. Чухамдаа та үүнийг биш харин тэр төслийг дагах эсвэл аль алиныг нь хольж, нийцүүлэхээр шийдэж магадгүй юм. Мэдээжийн хэрэг, зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг 3 хэмжээст принтерээр хийх санаа надад таалагдаж байгаа ч надад байхгүй.

Миний код (GitHub дээрээс эндээс олж болно) үндсэн гурван хэсгээс бүрдэнэ. Arduino -ийн ноорог өөрөө, програмын агуулгад зориулсан Javascript -тэй олон тооны HTML файлууд, загварчлах зориулалттай CSS файлууд байдаг. Би энэ төслийг ашиглан програмчлалын бүх элементүүдийн талаар бага зэрэг сурч мэдсэн. Би кодоо жаахан цэгцлэх гэж оролдсон боловч миний гол анхаарлаа зөвхөн энэ зүйлийг ажиллуулахад чиглүүлсэн. Код нь NodeMCU сервер болон холбогдсон клиентүүдийн хооронд хоёр талт холболт хийхэд Websockets ашигладаг.

Arduino кодыг маш их тайлбарласан байдаг тул үүнийг дагаж мөрдөхөд хялбар болно гэж найдаж байна. Та үүнийг GitHub -аас татаж авсны дараа бүх хэсгийг хавтсанд хийж, ноорогоо MCU дээрээ оруулаад дараа нь "өгөгдөл" дэд хавтасны агуулгыг SPIFFS -д байршуулна уу.

Үнэндээ үүнийг зур. Хэрэв та Pushbullet мэдэгдлийн функцийг ашиглахыг хүсвэл эхлээд эндээс API хандалтын тэмдэг хэрэгтэй болно. Энэ нь Arduino кодын 88 -р мөрөнд ордог. Pushbullet сайн ажилладаг, гэхдээ хэрэв та утсандаа анх удаа данс нээж байгаа бол та нэвтрэх, гарах шаардлагатай болж магадгүй тул утасны тохиргоонд тохируулагдсан мэдэгдэл гарч эхлэхээс өмнө дахин нэвтэрнэ үү.

Гурван вэб хуудас байдаг-дэлгэц, жинхэнэ програмын интерфейс, тохируулах хуудас. Контентийг ийм байдлаар салгах нь интерфэйсийг ашиглахад илүү хялбар болгодог, ялангуяа тохиргооны өргөн сонголттой байдаг тул (дэлгэцийн зураг нь эдгээр сонголтуудын зөвхөн нэг хэсгийг агуулдаг).

NodeMCU -ийг олон хуудсанд хүргэх нэг онцлог зүйл бол би бүх зургийн файлыг өгөгдлийн хавтсанд шууд оруулах ёстой байсан бөгөөд хэрэв тэдгээрийг дэд хавтсанд байрлуулсан бол үүнийг ажиллуулж чадахгүй байв. Би ашиглаж байсан бүх зургуудаа GitHub репозиторид оруулсан бөгөөд энэ нь хайрцагнаас гадуур ажилладаг боловч та тэдгээрийг өөрийн зургаар солихыг хүсэх нь дамжиггүй.

Алхам 7: Төгсгөлд хүрэх, лазерын аюулгүй байдал

8 долларын өртөг өндөртэй хэдий ч хашаа нь ашиг тустай юм. Etsy -ийг бага зэрэг цоолсны дараа би бэлэн бүтээгдэхүүн дээр (мөн програмын хуудсан дээр тусгасан) винил графикийг олж харлаа. Их Британиас илгээсэн нь арай үнэтэй байсан ч үнэ цэнэтэй байсан бөгөөд хэрэв та төслийг давтахыг хүсч байвал хоёр авах болно. Миний эцсийн уран бүтээлийн цэцэглэлтийн үеэр би муурны нүдэн дээрх жижиг "хонхорхой" -г эргүүлсэн тул тэд лазерын цэгийн тод улаан гэрлийг хардаг. Хүсэл тэмүүллийн дур сонирхлоос хамааран та энэ нэмэлт милийг сонгох эсвэл хийхгүй байж магадгүй юм.

Нээлттэй дэлгэцийн HTML файл нь таны iPhone -ийн үндсэн дэлгэц дээр дүрс нэмэх кодыг агуулдаг.

Эцэст нь хэлэхэд, би мууртай тоглохдоо лазер ашиглах талаар санаа зовж буй асуудлыг үл тоомсорлож болохгүй. Хоёр үндсэн эсэргүүцэл байна:

• Лазер нь муурны нүдийг сохлох эсвэл гэмтээх аюултай
• Лазер цэгээр тоглох нь эцсийн эцэст мууранд тааламжгүй байдаг, учир нь тэд хэзээ ч барьж чадахгүй эсвэл "алж" чадахгүй

Хоёр сэдвээр хоёулангийнх нь талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл байдаг, зарим нь мэдээлэлтэй мэт санагддаг, зарим нь арай бага байдаг. Эцсийн эцэст энэ төсөл эсвэл бусад лазер тоглоом таны мууранд тохирох эсэх талаар та өөрөө шийдвэр гаргах ёстой. Миний хийсэн зүйл бол лазерыг боломжийн гэрлийн түвшинд харахад хэцүү болгохгүйгээр аль болох бүдэг болгож анхны асуудлыг шийдэхийг оролдсон явдал юм. Түүнчлэн, төхөөрөмжийг ашиглаж буй ямар ч муур цэгээс илүү лазерыг ширтэх сонирхолгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, ялангуяа хэрэв та LaserKitty ашиглах гэж байгаа бол !! Автомат эсвэл хуваарьт горимд. Pushbullet мэдэгдлийн функцын нэг зорилго нь үүнийг хяналтын камертай хамт ашиглах явдал бөгөөд ингэснээр та эзгүй байхдаа зулзагануудынхаа тоглолтыг үзэхийг сануулж байна.

Хоёрдахь эсэргүүцлийн хувьд би хуваарьтай тоглолтын дараа лазер буцаж ирэх "Гэрийн байрлал" -ыг хадгалах чадварыг оруулсан болно. Хэрэв та үүнийг суурин тоглоом эсвэл зулзагынхаа хоолны аяганд зааж өгөх юм бол энэ нь тодорхой шийдлийг өгөх болно гэж найдаж байна. Хэдийгээр мууртай бол хэн үнэхээр мэддэг вэ?