¡Usa la fuerza para difundir la alegría navideña !: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Este Instructable le mostrará cómo construir un árbol de Navidad de escritorio con suministros de oficina, agregar un microcontrolador y LED direccionables individualmente, y luego usar la Sphero Force Band (lanzada con el droide Sphero BB-8 de segunda generación) para encender las luces y fuera. Si bien resumiré la tecnología subyacente aquí, la mayor parte de la información de fondo se puede encontrar en mi Instructable anterior, Control de voz ESP8266 con el Asistente de Google.

Materiales:

Los materiales requeridos son:

• Sphero Force Band (normalmente $ 80, ¡pero busque las rebajas navideñas!)
• Filamento de LED WS2812B (los Neopixels funcionan, pero son idénticos y más caros que otros)
• Placa de conexión ESP8266.
• 3 cables de puente macho a hembra.
• Soldador
• Cable USB-A a USB-micro
• Varias piezas de papel de 8.5 "por 11" (NO cartulina)
• Cinta adhesiva
• Tijeras
• Dispositivo Android o iOS con Bluetooth
• Una computadora con un navegador web y el IDE de Arduino

Si aún no lo ha hecho, tómese un minuto para revisar mi Instructable anterior, ¡y luego comenzaremos!

Paso 1: ¡Construye el árbol

No necesariamente tiene que hacer este paso primero, pero es bueno tener una estructura general sobre la que construir más adelante. También puede reemplazar el árbol con básicamente cualquier otra cosa que desee: una corona, un candelabro o incluso un sombrero. Me gusta el árbol de papel porque es fácil de construir y el papel funciona bien para difundir la luz de los LED.

En el centro de nuestro árbol, tendremos un cono rígido de papel. Esto se puede hacer tomando 4-5 hojas de papel, formando un tubo largo y luego girando suavemente los extremos en direcciones opuestas. Descubrí que un cono con un diámetro de base de aproximadamente tres pulgadas funcionaba mejor. Una vez que le dé la forma deseada, pegue el cono a sí mismo en los bordes superior e inferior. Ahora use sus tijeras para emparejar el extremo ancho, de modo que el cono pueda sostenerse por sí solo.

Para el exterior del árbol, necesitará 4 piezas de papel de 8.5 "por 11". Dóblalos todos por la mitad a lo largo, luego dobla dos esquinas adyacentes hacia el centro. Tome dos de estas hojas de papel dobladas, colóquelas una encima de la otra para que las solapas triangulares se toquen y pegue las solapas con cinta adhesiva. Luego, pegue con cinta adhesiva una solapa a cada una de las hojas principales de papel. Ahora, si separa suavemente los extremos planos de cada pieza y los vuelve a doblar a lo largo del pliegue original, obtendrá una pieza de papel superpuesta en forma de V. Empuje suavemente los extremos largos de esta V juntos, permitiendo que la parte central salga. La pieza final debe tener una sección transversal en forma de más, con dos de las patas significativamente más largas que las otras dos. Repite este proceso con las otras hojas de papel.

Ahora debería tener dos hojas de papel que tengan una especie de forma de cometa cuando se ve de lado, y una forma de más cuando se ve desde arriba. Apílelas una encima de la otra para que las cuatro patas tengan la misma longitud y péguelas con cinta adhesiva por dentro. ¡Ahora tiene un árbol de Navidad en miniatura, aunque algo abstracto, hecho completamente con papel de impresora y cinta adhesiva!

Como dije antes, esta es solo una opción. ¡Cualquier cosa en la que pueda poner los LED también funcionará!

Paso 2: ¡Conecte las luces

Ahora que tenemos un árbol, es hora de agregar algunas luces. Usé 40 LED RGB de la hebra porque parecía una buena longitud para el pequeño árbol de escritorio. Puede usar más o menos, pero tenga en cuenta que si usa demasiados, es posible que no pueda suministrar suficiente energía para todos ellos.

Comenzaremos con un programa simple que convierte la mayoría de las luces en verde (para hacer que el árbol en general sea verde), pero cambia las otras luces a un nuevo color cada 3 segundos. Puede encontrar el código para esto adjunto a este proyecto.

El ESP8266 no es compatible con la biblioteca Timer0 / Timer3 que normalmente se usaría para algo como esto, pero tiene su propia biblioteca, llamada Ticker, que permite que las tareas se repitan a intervalos regulares. Usamos esto y una declaración de cambio para elegir aleatoriamente entre cuatro colores cada 5 segundos.

Aunque no estoy usando un hilo de luz de la marca NeoPixel, todavía puedo usar la biblioteca Adafruit NeoPixel, que ya es compatible con el ESP8266 y hace que se actualicen las luces. Esto se puede instalar desde el administrador de la biblioteca en el IDE de Arduino.

Para conectar las luces a mi ruptura ESP8266, utilicé tres cables de puente macho a hembra, soldando el extremo macho directamente al hilo de LED y conectando el otro extremo a los pines de mi placa de ruptura. GND en la hebra se conecta a tierra, DI (entrada de datos) se conecta a D4 (aunque cualquier pin de salida en el ESP8266 debería funcionar), y 5V se conecta a VIN, lo que permite que la hebra obtenga energía del puerto USB sin tener que ir a través de la MCU primero.

Para conectar el hilo de luz al árbol, hice girar las luces alrededor del cono y lo pegué en su lugar. También monté el cono en el fondo de un recipiente de papel para agregar un poco más de soporte y un lugar para sostener el microcontrolador. ¡Ahora todo lo que queda es conectar nuestro árbol a la Fuerza!

Paso 3: ¡Conéctese a Internet

Ahora necesitamos conectar el árbol a Internet. Esta parte es casi idéntica a los pasos 1 y 2 de mi Instructable anterior, que se encuentra aquí. Si aún no lo ha hecho, siga esas instrucciones para configurar una cuenta IO de Adafruit y cree el feed "onoff" para controlar su árbol.

Las actualizaciones del código son bastante mínimas. La mayor parte del código para conectarse a WiFi y a los servidores Adafruit IO proviene de los ejemplos incluidos con sus respectivas bibliotecas. El código para manejar los cambios de Adafruit IO se ha agregado al bucle principal y se ha agregado una variable global para rastrear el estado de la luz. El código fuente de esta parte se puede encontrar adjunto a este proyecto.

Para probar esta parte del proyecto, cargue el programa y verifique el monitor serial. Una vez que diga que MQTT está conectado, intente mover el interruptor en su tablero Adafruit IO para encender y apagar las luces. Una vez que esté funcionando, ¡todo lo que queda es conectar su banda de fuerza a Adafruit IO!

Debe asegurarse de que está utilizando la versión 2.0.0 del software ESP. Algunas personas tenían problemas con mi tutorial anterior, pero el usuario PabloA52 descubrió que esto ayudó a solucionarlo.

Paso 4: ¡Usa la Fuerza

A $ 80, la Force Band de la marca Sphero es un poco cara, pero si puedes encontrarla a la venta para las vacaciones, es un pequeño artilugio divertido. Una de las cosas más interesantes de la banda es que Sphero agregó la opción de conectarlo al Internet de las cosas a través de IFTTT. Este paso requiere una Force Band y la aplicación gratuita Star Wars Force Band de Sphero. Si no los tienes, ¡no te preocupes! Hay muchos otros factores desencadenantes en IFTTT que también se pueden usar, desde el Asistente de Google o el control de voz de Alexa, hasta la integración inteligente en el hogar, ¡o incluso reaccionar al estado de su pedido de pizza!

Si aún no tiene una cuenta IFTTT, cree una usando el mismo correo electrónico que usó para su cuenta Adafruit IO. Luego, vaya a platform.ifttt.com para comenzar a construir su subprograma personalizado.

Force Band tiene tres activadores: Force Push, Force Pull y Force Stop. Decidí usar Force Push para encender las luces y Force Pull para apagarlas, pero puedes usar cualquier combinación que quieras. Para crear un nuevo subprograma, vaya a su panel de control y haga clic en el botón "Nuevo subprograma". En la sección "Si esto", comience a escribir "Sphero" y seleccione "Star Wars Force Band by Sphero" en el menú desplegable. Luego, elija el disparador adecuado para la acción que está tratando de realizar.

En la sección "Entonces", elija Adafruit, luego elija "Enviar datos a Adafruit IO". Desde allí, puede elegir el nombre del feed que desea actualizar y el valor con el que desea actualizarlos (ya sea "ON" u "OFF"). Agregue un nombre y una descripción, luego guarde el subprograma. Este subprograma solo estará disponible para usted a menos que lo publique, así que siéntase libre de cambiarlo o experimentar un poco con él.

Una vez que guarde el subprograma, vuelva a su panel de control para habilitarlo. Si aún no lo ha hecho, IFTTT le pedirá que conecte sus cuentas de Adafruit IO y Force Band.

El último paso es conectar su Force Band a IFTTT a través de la aplicación Force Band. Enciende tu Force Band y abre la aplicación. Siga los pasos en pantalla para conectar la banda y familiarizarse con los controles. En el menú principal, seleccione configuración, luego active Force Control con IFTTT. Esto agregará un nuevo elemento al menú principal, llamado Force Control. En este nuevo menú, asegúrese de que sus cuentas estén conectadas, luego seleccione "Use The Force". Esto comenzará a rastrear los gestos y luego mostrará un cuadro de diálogo de todas las acciones enviadas a IFTTT.

Todo debería estar conectado en este punto. ¡Todo lo que debe quedar es probar el sistema como un todo!

Paso 5: ¡Prueba final

El sistema en su conjunto debería estar funcionando ahora. La banda vibrará ligeramente y hará un ruido cuando reconozca un gesto, y hay un poco de retraso entre esta vibración y la reacción de las luces. Sin embargo, esto no es tan malo considerando que la señal tiene que viajar a través de Bluetooth desde la banda a su dispositivo inteligente, desde allí a través de WiFi o datos a los servidores IFTTT, desde los servidores IFTTT a los servidores Adafruit IO, y finalmente desde allí. al ESP8266 a través de WiFi. El otro inconveniente principal es que la aplicación Force Band debe ejecutarse en primer plano en cualquier dispositivo que estés usando. Esa es la razón principal por la que todavía no tengo un video del proyecto final, pero espero que se rectifique pronto.

Si bien el especial de Navidad de Star Wars puede habernos enseñado que la ciencia ficción y las vacaciones no siempre van de la mano, ¡esperamos que aún puedas divertirte difundiendo la alegría navideña y presumiendo a tus amigos con la Fuerza! ¡Gracias por leer y disfrutar!