Supervisor Eric Inspired LED Cube (People of Earth) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Wer oder was ist Supervisor Eric – und warum würden Sie das bauen?

Supervisor Eric ist eine BOX oder Cube oder so etwas aus der TBS-Show "People of Earth".

Was eine lustige kleine Show über Leute ist, die von Außerirdischen entführt werden - die Außerirdischen sind größtenteils ziemlich Idioten. Ich glaube, zu Beginn der zweiten Staffel übernahm ein fliegender Würfel namens Eric die Alien-Mission – er ist als Supervisor Eric bekannt. Es ist nicht ganz klar, ob er ein Wesen im Inneren des Würfels, eine KI oder einfach nur ist, was es ist. Eric hat seine eigenen Pläne und unterzieht sogar ein Mitglied der Entführungs-Selbsthilfegruppe einer Gehirnwäsche, aber das ist eine andere Geschichte.

Ich sah Eric und dachte, das ist irgendwie nett - und es wäre wirklich einfach, einen zu machen - Also habe ich einen gemacht.

Leider gibt es nicht viele Informationen über ihn - also muss ich mit diesem Fan-inspirierten "Supervisor Eric" gehen - meiner fliegt nicht und wird nie fliegen (ich bin mir ziemlich sicher, dass das sowieso nur Spezialeffekte in der Show waren.)

Ich weiß auch nicht wirklich, wie groß es ist - ich schätze etwa 7 "Würfel mit etwa 3" Auge. Es stellte sich heraus, dass mein Build ungefähr 5" Würfel war, mit ungefähr 2" Auge.

Für den Controller habe ich einen WeMos D1 Mini verwendet, mit einer WS2812 LED - dies gibt mir die Möglichkeit, die Augenfarbe zu ändern.

In der Show habe ich bisher drei verschiedene Augenfarben gesehen - Blau, das seine normale Farbe zu sein scheint, Rot, das erscheint, wenn er etwas vorhat oder wütend oder wütend ist, und Grün, wenn er einen Scan von etwas vornimmt.

Für eine der Skizzen, die ich gemacht habe, habe ich seine Ausdrücke, eine andere Skizze verwende ich MQTT und bekomme die Cheerlights-Farbe von Twitter. Ich habe auch ein IFTTT-Applet erstellt, mit dem ich Google Home / Google Assistant verwenden kann, um seine Stimmung zu ändern - mit dweet.io - Mehr dazu unten.

Schritt 1: Benötigte Werkzeuge und Teile…

Die Hardware für dieses Projekt ist sehr einfach - für die Elektronik sind einige grundlegende Lötkenntnisse erforderlich.

1 Satz 44mm Glaslinsen-Reflektorbecher und fester Rahmen für 20W-100W LED-Linse Heiß

WS2812B RGB-Schild für WeMos D1 Mini 1,75 $

WeMos D1 Mini ModeMCU 4M WiFi-Entwicklungsboard ESP8266 $3.40

Wir brauchen einen 5" (12,7 cm) großen Würfel - Die Dicke beträgt etwa 1/8". (ca. 3,175 mm).

Ich habe zuerst einen 7-Zoll-Karton ausprobiert, aber am Ende eine MDF-Platte lasergeschnitten. Die dfx-Datei ist in meinem Github-Repository enthalten.

Ich habe auch etwas Seidenpapier verwendet, um den WS2812-Schild zu bedecken.

Shoppen Sie ein wenig herum, dies können die besten Preise sein oder auch nicht, eBay, Aliexpress und sogar Amazon haben einige der besten Preise.

Einige andere Dinge, die Sie möglicherweise benötigen -

Flache schwarze Sprühfarbe, Holzleim, Sandpapier und kleine Feile.

Sie benötigen auch einige kleine Holzschrauben.

Einige Werkzeuge werden benötigt - Lötkolben, Schraubendreher, Feile, Spitzzange.

Der Zugriff auf eine kleine Bohrmaschine (oder einen kleinen Bohrer), einen Laserschneider oder eine CNC-Maschine erleichtert die Durchführung dieses Projekts erheblich.

Für die Macht

Meine ursprüngliche Idee war, einen kleinen Akku zu verwenden - er passte nicht, also machte ich ein kleines Loch in der Rückseite und benutzte ein altes Handy-Ladegerät für die Stromversorgung.

Ein kleiner Akku (vielleicht 18650) kann funktionieren, der D1 mini ist ein 3-Volt-Controller - Sie müssen also darauf achten, welche Pins Sie für die Stromversorgung verwenden. Am USB-Anschluss befindet sich ein Regler, so dass die Stromversorgung bei weitem am einfachsten ist.

Schritt 2: Frühe Schritte zum Bauen…

Ich glaube, das Objektiv wird für Autos verwendet, vielleicht für Haushaltsbeleuchtung. Ich bin mir nicht sicher - es kommt jedoch keine LED drin. Eines der ersten Dinge, die ich tat, war, sicherzustellen, dass der WS2812-Schild sogar damit funktioniert - ich habe ein Gummiband verwendet, um alle Teile zusammenzuhalten - es funktionierte - war aber nicht großartig. Ich konnte einige Testcodes ausführen und verschiedene Effekte erzeugen.

Später beschloss ich, einen Spiegel hinzuzufügen - ich mag ihn, aber letztendlich war er immer noch nicht ganz das, was ich suchte, und es war schwer, den Spiegel am Verrutschen zu hindern.

Wie Sie auch sehen können, wollte ich an einer Stelle nur einen Karton verwenden - ich war wirklich nicht zufrieden damit, wie dieser aussah. es war nicht sauber, aber es sagte, dass ich wirklich etwas laserschneiden musste.

Das meiste davon war mir gerade erst klar geworden, dass meine ursprüngliche Idee, etwas geschnittenes zu brauchen, richtig war!

Schritt 3: Laserschneiden Sie den Würfel und malen Sie

Dank meiner Freunde von Rabbit Laser, USA, konnte ich den Würfel schneiden. Das Ganze hat keine 5 Minuten gedauert. Ich glaube, wir haben einen 60-Watt-Laser mit 60% Leistung verwendet, und ich glaube, wir haben ihn verlangsamt, damit er die Kanten etwas besser schneiden konnte.

Wenn Sie keine Freunde mit Laserschneidern haben, schauen Sie sich Maker Spaces oder sogar öffentliche Bibliotheken an. Viele haben Lasermaschinen. Die Bibliotheken hier in der Nähe berechnen nur das verwendete Material. Einige Bibliotheken sind völlig kostenlos, wenn Sie Ihr eigenes Material mitbringen. Sie sind großartige Ressourcen für Macher mit kleinem Budget. Laserzeit zu bekommen ist jedoch eine andere Geschichte, und manchmal muss man auf einer Warteliste stehen.

Für mich war nicht viel nötig, um Ecken und Kanten zu reinigen oder ähnliches. Ich hätte / hätte die Stücke wahrscheinlich ein wenig schleifen können - aber nicht.

Ich habe eine grobe Anpassung vorgenommen, um sicherzustellen, dass die Teile alle passen. und legte sie ein größeres Stück Pappe aus.

Ich habe die Innenseiten nummeriert, damit ich den Würfel später wieder zusammenbauen kann - Die Realität ist, 4 der Teile sind gleich und 2 sind unterschiedlich (oben und unten) die 4, die gleich sind, bilden die Seiten - von diesen 4 man hat ein 2-Zoll-Loch für das Objektiv geschnitten. Ich glaube, es war einfacher, es zusammenzusetzen, nachdem ich die Teile nummeriert hatte - das ist nicht 100% erforderlich.

Ich drehte die Stücke um und trug eine Schicht flacher schwarzer Farbe auf sie auf.

Ich wiederholte das Bemalen der Teile noch dreimal, jedes Mal wartete ich, bis der Mantel getrocknet war.

Schritt 4: Kleben Sie den Würfel zusammen…

Nachdem ich die Farbe ein paar Stunden trocknen ließ, klebte ich den Boden und drei der Seiten zusammen.

Ich habe dafür keine Klammern verwendet - und hielt die Stücke einfach von Hand zusammen, bis der Kleber genug getrocknet war, um sie zu halten - es dauerte nicht lange, vielleicht 5 oder 6 Minuten. Es wäre besser gewesen, Klammern zu verwenden, denke ich - aber ich hatte keine groß genug für dieses Projekt. Es war also schön zu wissen, dass das Halten funktionierte.

Ich fand es einfacher, nur Kleber auf die Innenseite der Schachtel an den Nähten zu legen, ich benutzte meinen Finger, um den Kleber dorthin zu drücken, wo er sein musste.

Ich lege diese Teile beiseite, um den Kleber trocknen zu lassen…..

Schritt 5: Setzen Sie das Objektiv und die Elektronik in das Loch ein…

Während ich darauf wartete, dass die Hälfte meines Würfels getrocknet war, Ich bohrte einige kleine Löcher in die vier Eckstücke der Objektivblende, die keine Löcher hatten. Warum Sie fragen könnten - Die Löcher in der Lünette sind groß, wirklich zu groß. Ich musste sehr kleine Schrauben verwenden, damit sie nicht durch das Holz gehen (nicht aus der anderen Seite herausragen). So war es fast einfacher, einfach meine eigenen Löcher zu machen. Die Lünette ist ziemlich dünnes Metall, und es brauchte nicht viel zu bohren.

An dieser Stelle habe ich auch ein paar der größeren Löcher gebogen - ich werde diese verwenden, um die Elektronik mehr oder weniger an Ort und Stelle zu halten.

Ich ging voran und setzte die Objektivblende ein. Und mit ein paar ganz kleinen Schrauben festgeschraubt - so weit.

Ich fand ein paar Brot- / Drahtbinder und legte sie auf eines der Löcher, die ich aufgebogen hatte. Ich legte die LENs in die Blende und legte die hintere Abdeckung über die LINSE. Ich legte ein kleines Stück Seidenpapier (in einer Schachtel mit einem neuen Paar Schuhe) auf die Rückseite - und legte die WS2812-Platine darauf. Verwenden Sie die Kabelbinder, um es an Ort und Stelle zu halten. Den D1 mini habe ich dann auf den WS2812 gesteckt.

Nach einiger Zeit und zu meiner großen Freude haben sich der WS2812 und das Seidenpapier in das Backcover eingearbeitet - Der WS2812 ist wirklich nur ein wenig klein für die Öffnung auf dem Backcover, also war es keine Überraschung.

Was eine Überraschung war, war, wie gut es das "AUGE" mit dem Seidenpapier darin aussehen ließ. Ich habe mich sehr über diese Überraschung gefreut.

Ich legte das beiseite und wartete, bis meine anderen Stücke getrocknet waren - es dauerte nicht lange, vielleicht eine halbe Stunde, vielleicht eine Stunde.

Schritt 6: Kleber in das Auge…

Ich habe keine Bilder von diesem Teil gemacht --(Schlecht mich)

Wie auch immer, nachdem der Kleber größtenteils getrocknet war, habe ich die Vorderseite (Auge) angebracht (mit der Elektronik bereits drin).

Da jetzt alle Seiten auf der Schachtel waren, war es etwas schwieriger, den Kleber hineinzubekommen, aber es war nicht schlecht. Wieder benutzte ich meine Finger, um den Kleber dorthin zu bringen, wo ich ihn haben wollte, und verteilte ihn über die Gelenke.

Dieses Mal musste ich es etwas länger an Ort und Stelle halten - ich bin mir nicht sicher warum, vielleicht haben 10 oder 15 Minuten der Kleber genug abgesetzt, um die Schachtel abzustellen und fertig zu trocknen.

* Sie fragen vielleicht nach der Spitze

Also habe ich das Oberteil weggelassen (und nicht verklebt), damit ich es einfach machen kann, wenn ich ändern oder hinzufügen oder andere Elektronik in die Box einbauen muss. Das Oberteil hebt sich einfach ab, und alles ist dort hübsch.

Ein neues/besseres Design könnte für eine aufklappbare Oberseite oder eine aufklappbare Seite sein, aber ich bin mit dem Ergebnis des Würfels zufrieden.

Schritt 7: D1 Mini-Programmierung

Bevor wir mit der Programmierung des D1 Mini beginnen können, gibt es einige Voraussetzungen.

Keiner dieser Schritte ist schwer … aber sie müssen durchgeführt werden.

Zuerst müssen wir die ESP8266 Boards im Arduino Board Manager installieren. Befolgen Sie dazu die Anweisungen hier:

Wenn Sie die ESP8266-Boards bereits installiert haben, können Sie diesen Schritt überspringen.

Jetzt müssen wir die Adafruit_NeoPixel-Bibliothek installieren

Der wahrscheinlich einfachste Weg, dies zu tun, ist der Bibliotheksmanager in den Arduino 1.6.5 und späteren IDEs

Öffnen Sie den Bibliotheksmanager und geben Sie im Suchblock adafruit und neopixel ein.

Wenn Sie dies bereits tun, können Sie es überspringen.

Das Obige gilt für die Skizzen, die ich dafür gemacht habe.

Je nachdem, was oder wie Sie Ihren "Eric" verwenden möchten, hängt davon ab, was jetzt installiert werden muss.

(Sie sollten wahrscheinlich beide Bibliotheken installieren, nur weil, aber….)

Wenn Sie die MQTT-Version verwenden möchten (Diese Version abonniert einen Cheerlights-MQTT-Stream) - Es ändert die Farbe der WS2812-LED entsprechend dem Cheerlight. * Cheerlights sind ein IoT-Projekt von Hans Scharler, das es Menschen auf der ganzen Welt ermöglicht, sich auf eine Farbe zu synchronisieren, indem sie #cheerlights twittern *

Ich habe Cheerlights in einer Reihe meiner Projekte verwendet. Dank des MQTT-Streams sind die Projekte einfacher zu erstellen.

Für diese Version benötigen Sie die PubSubClient-Bibliothek.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass sich diese Bibliothek auch im Bibliotheksmanager befindet.

Meine anderen Skizzen verwenden IFTTT und Dweet.io - Sie sind ein wenig anders, als ich Google Home auffordere, Erics Stimmungen oder Modi zu ändern.

Um die Dweet-Skizzen zu verwenden, benötigen Sie die Bibliothek arduino-dweet.io - https://github.com/quentinpigne/arduino-dweet.io Dies ist eine ältere Bibliothek (2015) und befindet sich mit ziemlicher Sicherheit NICHT im Bibliotheksmanager. Sie müssen es also manuell installieren. Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu tun - ich bevorzuge das Herunterladen der Dateien, das Entpacken und Umbenennen (Entfernen des -masters) und das Ziehen des Ordners in meinen Bibliotheksordner. Möglicherweise müssen Sie die IDE auf diese Weise neu starten.

Ich weiß, dass das viele Schritte sind, und es gibt einen einfacheren Weg - Von der IDE aus können Sie auf die Registerkarte Skizze klicken, zur Bibliothek einschließen und auf. ZIP-Bibliothek hinzufügen klicken - finden Sie Ihre heruntergeladene Datei, und das sollte es sein.

Ich weiß nicht, warum ich solche Bibliotheken nie wirklich gerne installiert habe - aber es ist einfach.

Nachdem Sie nun über die benötigten Bibliotheken verfügen, können wir unseren D1 mini programmieren.

Endlich ist mein Code hier zu finden:

Schritt 8: Die MQTT-Skizzen…

Was ist MQTT? MQTT steht für MQ Telemetry Transport. Es ist ein extrem einfaches und leichtgewichtiges Publish/Subscribe-Messaging-Protokoll, das für eingeschränkte Geräte und Netzwerke mit geringer Bandbreite, hoher Latenz oder unzuverlässigen Netzwerken entwickelt wurde. Die Entwurfsprinzipien bestehen darin, die Anforderungen an die Netzwerkbandbreite und die Geräteressourcen zu minimieren, während gleichzeitig versucht wird, Zuverlässigkeit und ein gewisses Maß an Liefersicherheit zu gewährleisten. Diese Prinzipien erweisen sich auch als ideal für das Protokoll der aufkommenden „Machine-to-Machine“(M2M) oder „Internet of Things“-Welt vernetzter Geräte und für mobile Anwendungen, bei denen Bandbreite und Akkuleistung sehr wichtig sind.

mqtt.org/faq

Mit anderen Worten, mein Gerät abonniert oder hört auf etwas, das ein anderes Gerät veröffentlicht.

Ein praktischer Code für MQTT ist

uint32_t chipid=ESP.getChipId(); char-Client-ID[25]; snprintf(clientid, 25, "EricBotAI-%08X", chipid);

Dies macht einen eindeutigen Gerätenamen für den MQTT-Broker, er verwendet dazu einen Teil der ESP8266-MAC-Adresse. Eine Weile ist dies 100% Garantie für ein Unikat, bis jetzt scheint es funktioniert zu haben.

Ansonsten ist der Rest des Codes ziemlich einfach, wir hören auf eine Farbe vom MQTT-Broker, wir prüfen, ob dies eine gültige Farbe ist - wir setzen das Neopixel auf diese Farbe und beginnen den Vorgang von vorne.

Für das, was wir tun, wird ein öffentlicher Broker verwendet und keine Art von Sicherheit - das ist für das, was wir tun, in Ordnung, aber für einige Projekte möglicherweise nicht gut.

Es sind drei MQTT-Skizzen enthalten, die alle ziemlich dasselbe tun - der größte Unterschied besteht darin, wie sie die Farben von Cheerlights darstellen.

Einer zeigt die Farbe mit schnellem Blinken an (siehe das zuvor gepostete Video) Es ist fast wie ein Stroboskop (ericbotai_neopixel_mqtt) - Ich habe in der Vergangenheit dieselbe Art von schnellem Blinken für meine Halloween-Projekte verwendet, und der Effekt ist sehr gut (für die) - Es ist jedoch nicht so gut für dieses Projekt.

Man zeigt nur die Farbe solide an - und ändert sich nur (wenn sie MQTT verliert) oder wenn sich die Farbe geändert hat. (ericbotai_neopixel_mqtt_solid_color).

Wahrscheinlich mein Favorit von den dreien ist der Breathe-Effekt - dieser nimmt die Farbe und dimmt sie auf nichts und bringt sie langsam auf volle Helligkeit, es ist ein ordentlicher Effekt, der im Inneren des Würfels wirklich schön aussieht.

(ericbotai_neopixel_mqtt_breathe_effect)

Alle drei sind die gleiche Skizze mit nur wenigen Änderungen für jeden "Effekt".

Schritt 9: Google Home-, IFTTT- und Dweet.io-Skizzen…

Lassen Sie uns zunächst sagen, dass diese Skizzen nicht so stabil sind, wie ich es gerne hätte.

Und obwohl ich die Watchdog-Zeitfunktionen und Yield-Funktionen eingefügt habe, erhalte ich immer noch zufällige WDT-Fehler - es scheint so zu sein, als ob sie zu jeder Zeit auf einer Farbe sitzen. Ich hatte wirklich nicht viel Glück mit dem Hinzufügen weiterer WDT-Funktionen oder dem Entfernen derjenigen, die ich habe.

Abgesehen davon war die Idee, Eric ein wenig interaktiver zu machen - Mit My Google Home / Google Assistant kann ich "Ok Google Eric Angry Mode" sagen und die LED von was auch immer auf rot umschalten lassen.

Dweet.io ist, wie meine Nachricht an Eric übermittelt wird - wenn Sie nicht wissen, was Dweet.io ist, klicken Sie auf den Link und sehen Sie sich das an. In einfachen Worten handelt es sich um eine Web-API, die Geräte entweder veröffentlichen oder anhören können. Jeder Anruf hat seinen eigenen Gerätenamen. Es ist auch kostenlos zu verwenden, was ein großer Bonus ist! Da es sich um einen Webanruf handelt, ist es einfach, IFTTT für die Verwendung einzurichten.

dweet.io/dweet/for/ericcube?mood={{TextFie…

Wo {{TextField}} das sein wird, was Google Home gehört hat.

Nehmen wir also das obige Beispiel "Ok Google Eric wütender Modus" - Der Webanruf würde so aussehen:

dweet.io/dweet/for/ericcube?mood=angry

Die API-Ausgabe würde wie dieser JSON-String aussehen:

Die Arduino-Skizze - ruft den gesamten JSON-String ab - aber dank einer praktischen Funktion namens "remove" können wir den größten Teil des Bettelns einfach entfernen. Und dann das Ende entfernen….. Es gibt wahrscheinlich einen besseren Weg, das Ende zu entfernen, denn was am Ende passierte war, dass ich die Manpage nicht genau genug für "Entfernen" gelesen habe und jetzt alles auf 6 Zeichen abgeschnitten ist. Also wenn du "normaler" Modus sagst - es wird "Norma" - das ist in Ordnung, es spielt keine Rolle - die Software kümmert sich darum….aber es ist immer noch nicht richtig:-)

Also kann ich sagen - "Eric wütender Modus" und dies wird die LED ROT, "Eric glücklicher Modus" oder "Eric normaler Modus" und die LED wird BLAU sein, "Eric Scanner Modus" und die LED wird GRÜN, und einfach zum Spaß (Und weil Eric in einer Episode aufgeladen hat und seine LED ausgegangen ist) "Eric-Lademodus" oder "Eric-Schwarzmodus" und seine LED erlischt.

Und zum Schluss haben wir nur zum Spaß den "Eric Party-Modus".

Es gibt zwei Skizzen, die Dweet.io verwenden, beide Skizzen sind ziemlich gleich. Nur die LED-Effekte sind etwas anders.

Ich bin jedoch mit keinem der beiden LED-Effekte wirklich zufrieden (außer vielleicht im Partymodus).

ericbotai_neopixel_pulse_effect_dweet verwendet mehr oder weniger den gleichen Code aus dem Breathe-Effekt-Sketch - mit leicht unterschiedlichen Timings (sowohl aufgrund der Änderungen am Sketch als auch der WDT-Funktionen) - der Effekt ist weniger Breathe und eher ein Puls-Effekt.

ericbotai_neopixel_solid_color_dweet ist so ziemlich wie es heißt, es zeigt die Farben (solid) an - Party-Modus ist der Disco-Effekt.

Sie können die Effekte hinzufügen oder ändern. Denken Sie daran, dass die Antworten nur 6 Zeichen lang sind.

In beiden Skizzen - Zeile 64 können Sie den Namen des "Dings" ändern, denken Sie nur daran, auch den Webaufruf in das gleiche "Ding" zu ändern - wenn wir alle den gleichen Namen verwenden, können wir alle den anderen "Eric" ändern

Schritt 10: Abschließende Gedanken und ein paar weitere Bilder

Hier noch ein paar Bilder von meinem Build, die einfach nirgendwo zu passen schienen…..

Eines möchte ich sagen - ich habe am Ende eine kleine Kerbe aus der Rückseite meines Würfels geschnitten und das Ladegerät / Kabel in dieser Kerbe für die Stromversorgung geführt - insgesamt beeinträchtigt es den Würfel nicht - aber hatte Ich wusste, dass ich es tun würde, dass ich es gerne lasergeschnitten hätte.

Meine Lünette ist auch ein bisschen anders - meine Lünette war am Ende bündig mit der Box - ich denke nicht, dass es so schlecht aussieht - und es ist eine gute Möglichkeit zu sagen - ich war inspiriert, aber keine direkte Kopie von "Eric"

Ich habe vor, einen MP3-Player mit einigen von "Erics" Weisheiten hinzuzufügen … das kann nicht so schnell passieren - ich habe keine Aufnahmen von "Eric" gefunden, also muss ich meine eigenen machen.

Schließlich mit der Verwendung von MQTT oder Dweet die Möglichkeit, dies zu einem Desktop-Benachrichtigungssystem zu machen (wie eine Farbe für einen Tweet oder verschiedene Farben für das Wetter am Morgen usw.). Es sollte nicht allzu schwer sein, einen Teil des Basiscodes zu nehmen und ihn zu mischen, um alle möglichen coolen Dinge zu erstellen.

Und wirklich endlich - ich kann mir vorstellen, ein HAL 9000-Wanddisplay mit demselben OBJEKTIV und einer etwas anderen Programmierung zu erstellen.