Sterowana głosem wyrzutnia rakiet oparta na Alexa: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

W miarę zbliżania się sezonu zimowego; nadchodzi ta pora roku, kiedy obchodzone jest święto świateł. Tak, mówimy o Diwali, które jest prawdziwym indyjskim świętem obchodzonym na całym świecie. W tym roku Diwali już się skończyło i widząc, jak ludzie strzelają do krakersów, wpadłem na pomysł zbudowania sterowanej głosem wyrzutni rakiet lub zapalnika opartej na Alexa, która może wystrzeliwać rakiety za pomocą tylko poleceń głosowych, dzięki czemu jest bardzo bezpieczna i zabawna dla dzieci.

Żeby było jasne, nie jestem tu po to, by zachęcać ludzi do odpalania krakersów na Diwali, rząd indyjski narzucił ograniczenia na krakersy w celu ograniczenia zanieczyszczenia i naszym obowiązkiem jest ich przestrzeganie. Pomysł polega na tym, że zamiast spędzać cały dzień na strzelaniu do krakersów, zbudujmy fajny, sterowany głosem zapłonnik rakietowy Arduino i wystrzelmy kilka rakiet w dobrym stylu. Uważam to za wygraną.

Ta wyrzutnia rakiet Arduino będzie się bardzo różnić od innych. Ma bardzo solidną obudowę wykonaną ze sklejki, niezawodny mechanizm sterowania oparty na przekaźnikach i bardzo unikalny mechanizm do odpalania i przeładowywania rakiet, więc bez dalszej zwłoki przejdźmy od razu do procesu budowy.

Krok 1: Inteligentny zapłonnik rakietowy oparty na IoT

Mechanizm działania obwodu jest bardzo prosty, głównym elementem odpowiedzialnym za wystrzelenie rakiety jest drut nichromowy, który ma postać cewki grzejnej. Ten drut nichromowy będzie działał jak zapalnik rakietowy. Jak? Pokażę ci później.

Jak widać na powyższym obrazku, drut nichromowy występuje w postaci cewki nagrzewnicy, dla mnie był to najłatwiejszy sposób na jego zdobycie. Musimy wyciągnąć go prosto i wygiąć, aby uzyskać kształt, który wygląda tak, jak pokazano na obrazku.

Gdy to zrobimy, zasilimy go akumulatorem kwasowo-ołowiowym 12 V i będzie świecił na czerwono. To wystarczy do zapalenia czarnego prochu wewnątrz rakiety i będzie działać jak normalna dawka lontu. Należy pamiętać, że jest to kontroler startu rakiety o dużej mocy, prąd wymagany do rozgrzania drutu jest wysoki. Postępuj zgodnie ze wskazówkami bezpieczeństwa podczas pracy z wysokimi prądami.

Po zakończeniu testów pozostaje tylko proces kontroli, który będziemy wykonywać w dalszej części artykułu.

Krok 2: Launchpad dla naszego kontrolera uruchamiania rakiet NodeMCU

Na potrzeby tej kompilacji stwórzmy starter. Po wykonaniu startera możemy łatwo przeładować niektóre crackery i bardzo łatwo je uruchomić. Zbudowałem starter, który wygląda jak ten pokazany na obrazku.

Przejdźmy krok po kroku przez proces budowania startera.

Po obu stronach ramy użyłem dwóch kawałków sklejki o wymiarach 25X3X1,5 cala

W górnej części użyłem kawałka sklejki o długości (20X3X1,5) cala, a do podstawy użyłem kawałka sklejki o długości (20X6X1,5) cala, co zapewni mu nieco większą stabilność

Teraz nadszedł czas na wykonanie włókien z drutu nichromowego, które będą działać jak lont dla naszej rakiety

W tym celu kupiłem cewkę grzewczą z drutu nichromowego o mocy 1000 W, wyprostowałem ją i wykonałem konstrukcję pokazaną na obrazku. Musiałem użyć dwóch szczypiec i obcinaków bocznych, aby ukształtować drut nichromowy, jak pokazano

Kiedy to zrobiłem, podzieliłem 20-calowy kawałek sklejki na siedem kawałków, zmierzyłem go i wywierciłem otwory, aby umieścić w nim włókna z drutu nichromowego, a kiedy to zostało zrobione, wyglądało to jak na poniższych zdjęciach

Ale przed umieszczeniem filamentów do każdego zacisku przymocowałem drut miedziany o grubości 1 mm2 i przepuściłem je przez otwory, gdy wszystko było już zrobione

Jak widać, umieściłem również dwuskładnikowy klej, aby zabezpieczyć drut i filamenty na miejscu. Po wykonaniu tych czynności nasz launchpad jest gotowy

A jak widać na pierwszym zdjęciu w tym rozdziale, przewody żarowe przymocowałem bezpośrednio do płytki PCB, ponieważ mamy do czynienia z bardzo dużymi prądami, więc nie zawracałem sobie głowy umieszczeniem zacisku śrubowego, a to oznacza koniec naszej obudowy proces budowlany

Krok 3: Komponenty wymagane do wyrzutni rakiet sterowanej przez Alexę

Jeśli chodzi o sprzęt, użyliśmy bardzo ogólnych części, które można łatwo uzyskać w lokalnym sklepie hobbystycznym. Pełna lista elementów znajduje się poniżej.

Przekaźnik 12V - 3

Tranzystor BD139 - 3

Dioda 1N4004 - 3

Zacisk śrubowy 5,08 mm - 1

LM7805 - Regulator napięcia - 1

Kondensator odsprzęgający 100uF - 2

Dioda Zenera 5,1 V - 1

Płyta NodeMCU (ESP8266-12E) - 1

Deska perforowana w kropki - ½

Przewód połączeniowy - 10

Krok 4: Schemat obwodu wyrzutni rakiet Arduino

Pełny schemat Alexa Controlled Rocket Launcher znajduje się tutaj.

Użyłem tagów do połączenia jednego pinu z drugim. Jeśli przyjrzysz się wystarczająco blisko, interpretacja schematu nie powinna być trudna.

Konstrukcja obwodu jest dość prosta, więc nie będę się zbytnio zagłębiał w szczegóły.

Po pierwsze, mamy IC1, który jest regulatorem napięcia LM7805, z kondensatorami odsprzęgającymi 100uF oznaczonymi C1 i C2.

Następnie mamy serce naszego projektu, płytkę NodeMCU, w której znajduje się moduł ESP-12E. Ponieważ używamy akumulatora kwasowo-ołowiowego 12 V do zasilania całego obwodu, dlatego musimy użyć LM7805, aby najpierw przekonwertować go na 12 V na 5 V, aby zasilić płytę NodeMCU. Robimy to, ponieważ wbudowany regulator napięcia AMS1117 nie wystarcza do bezpośredniej konwersji 12V na 3,3V, dlatego 7805 jest konieczne.

Idąc dalej, mamy trzy przekaźniki 12V, do tej demonstracji używamy trzech przekaźników, ale jak wspomnieliśmy wcześniej, wyrzutnia ma miejsce na 7 rakiet. Możesz trochę poprawić kod i umieścić wszystkie siedem rakiet, aby w ogóle wystrzelić. Trzy przekaźniki są sterowane przez T1, T2 i T3, które są trzema tranzystorami NPN i są wystarczające do napędzania rzeczywistego obciążenia. Na koniec mamy trzy diody gaszące, które chronią obwód przed skokami wysokiego napięcia generowanymi przez przekaźnik.

Krok 5: Budowanie obwodu na PerfBoard

Jak widać na głównym obrazie, chodziło o stworzenie prostego obwodu, który może obsłużyć ogromną ilość prądu przez krótki czas, zgodnie z naszymi testami, 800 milisekund wystarczy, aby zapalić kartkę papieru. Tak więc budujemy obwód na kawałku płyty perforowanej i łączymy wszystkie główne połączenia przewodem miedzianym o grubości 1 mm2. Po zakończeniu lutowania płytki. Kiedy skończyliśmy, wyglądało to tak, jak pokazano na powyższym obrazku.

Krok 6: Programowanie NodeMCU dla wyrzutni rakiet kontrolowanych przez Alexa

Teraz, gdy sprzęt jest gotowy, nadszedł czas, aby rozpocząć kodowanie naszej sterowanej głosem wyrzutni rakietowej opartej na Alexa. Ale zanim zaczniemy, ważne jest, aby dodać wymagane biblioteki do swojego Arduino IDE. Upewnij się, że dodałeś odpowiednie biblioteki z linku podanego poniżej, w przeciwnym razie kod wygeneruje błędy podczas kompilacji.

Pobierz bibliotekę Espalexa

Po dodaniu wymaganych bibliotek możesz bezpośrednio wgrać kod, aby sprawdzić, czy obwód działa. Jeśli chcesz wiedzieć, jak działa kod, czytaj dalej.

Krok 7: Konfiguracja Alexa z aplikacją Alexa Android

Alexa zaakceptuje polecenia tylko wtedy i tylko wtedy, gdy rozpozna urządzenie ESP8866. W tym celu musimy skonfigurować Alexę za pomocą aplikacji Alexa na Androida. Jedną z ważnych rzeczy do zrobienia, zanim przejdziemy dalej, jest upewnienie się, że Alexa i 1 (Zdanie jest niekompletne)

Aby to zrobić, przejdź do sekcji więcej aplikacji Alexa i kliknij opcję Dodaj urządzenie, kliknij Światło, a następnie przewiń w dół na dole strony i kliknij Inne.

Następnie kliknij ODKRYJ URZĄDZENIE i poczekaj chwilę, po czym Alexa znajdzie nowe urządzenia. Gdy Alexa znajdzie urządzenia, musisz je kliknąć i dodać je do odpowiednich miejsc/kategorii i gotowe.

Krok 8: Wyrzutnia rakiet kontrolowana przez Alexę - testowanie

Na testy poszedłem do mojego ogrodu, wyciągnąłem wszystkie bezpieczniki z rakiety, umieściłem je w odpowiednich miejscach i krzyknąłem Alexa…! Włącz wszystkie rakiety ze skrzyżowanymi palcami. I wszystkie rakiety poleciały, odnotowując moje wysiłki jako ogromny sukces. Wyglądało to mniej więcej tak.

Wreszcie po raz kolejny powiedziałem Alexa…! Włącz wszystkie rakiety, aby uzyskać epicki obraz włókien, który możesz zobaczyć poniżej.

Krok 9:

Mam nadzieję, że spodobał Ci się artykuł i nauczyłeś się czegoś nowego i przydatnego. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości lub pytania, zostaw je w sekcji komentarzy poniżej. Aby uzyskać więcej takich interesujących projektów, możesz odwiedzić CircuitDigest i IoTDesignPro, a także śledzić nas w Instructables.