Blüp: Bubble Notifier: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Szukałem bardziej miękkiego, mniej gwałtownego systemu powiadomień niż powiadomienie oparte na wibracji, dźwięku lub świetle. Nie mogłem znaleźć niczego, co odpowiadałoby tym kryteriom, więc postanowiłem stworzyć własne. Ponadto chciałem, aby moje rozwiązanie uwzględniało moje osobiste zainteresowania zegarkami i sposób, w jaki my jako społeczeństwo myślimy o czasie.

Z tego narodził się Blüp. Wpadłem na pomysł, aby użyć bańki w pojemniku z płynem, aby nie tylko powiadomić mnie o wybranym przeze mnie zdarzeniu, ale także wykorzystać czas potrzebny na uniesienie się bańki do zaszczepienia poczucia pilności w mojej odpowiedzi na wydarzenie. Na przykład, gdybyś otrzymał wiadomość od szefa lub innego ważnego kontaktu, bańka uformowałaby się i uniosłaby w tempie, które dałoby ci wystarczająco dużo czasu na odpowiedź, zanim pojawi się na górze.

Postaram się uprościć kroki tak bardzo, jak to możliwe, abyś mógł powtórzyć ten projekt w domu, ale na pewno są pewne eksperymenty związane z tym, aby zadziałał dla ciebie.

Krok 1: Zdobądź wszystkie materiały

Cały sprzęt i materiały, których użyłem, są wymienione poniżej. Próbowałem napisać WSZYSTKIE niezbędne materiały, ale mogłem przeoczyć kilka rzeczy.

-Pompa Nano Air S1 (https://www.amazon.com/Altum-Aquatic-Nano-Air-Pump/dp/B00LLZFFMQ)

-Clippard ET-2-6 normalnie zamknięty, zawór elektroniczny 6VDC (https://www.clippard.com/part/ET-2-6)

Przewód linii lotniczych o długości 8 stóp (https://www.amazon.com/Standard-Airline-Tubing-Accessories-25-Feet/dp/B0002563MW/ref=pd_bxgy_199_3?ie=UTF8&refRID=0D0BAE1XDNCAC8CMNNX4)

-Zawór zwrotny linii lotniczej (https://www.amazon.com/gp/product/B007BVM874?psc=1&redirect=true&ref_=oh_aui_detailpage_o01_s00)

-Adafruit Huzzah ESP8266 (https://www.adafruit.com/products/2471)

-Kabel FTDI (https://www.adafruit.com/products/70)

- Przekaźnik półprzewodnikowy (https://www.sparkfun.com/products/10636)

-TIP120 Tranzystor (https://www.adafruit.com/product/976)

-2x Jack Barrel DC do montażu na panelu (https://www.adafruit.com/product/610)

-2x listwa zaciskowa - 2pin (https://www.adafruit.com/products/724)

-2,2 kΩ rezystor (https://www.adafruit.com/products/2782)

-2 x końcówki do beczek

Zasilacz -5VDC (https://www.adafruit.com/products/276)

-Przedłużacz

-Szklana butelka na wodę niegazowaną VOSS

-3 x nr 10-32 x 3/16 króciec do węża

-12 "x 1/8" Okrągła mosiężna rurka

-1/4 20 5/16 nakrętka z otworem Brad

-Drewno do obudowy projektu

-Drewno na podstawę zbiornika

-Uszczelniacz silikonowy

-Klej E6000

-Wiertła

-Przezroczyste lub kolorowe mydło do rąk

Krok 2: Przygotuj zbiornik na wodę

Miałem trudności z zakupem szklanej butelki na wodę VOSS, ponieważ większość miejsc wokół mnie (w Nowym Jorku) sprzedawała tylko mniejsze, plastikowe wersje. W końcu znalazłem je w Fairway. Kupiłem wersję z wodą niegazowaną, ponieważ zakrętka była bardziej płaska na górze niż wersja z wodą gazowaną.

Rozpocznij Blüp od zeskrobywania etykiet za pomocą ostrza Exacto. Jeśli użyjesz boku ostrza zamiast końcówki, proces jest łatwiejszy. Powiedziano mi, że można również użyć acetonu, ale nie byłam pewna, czy w ogóle zmętnieje szkło. Spróbuj i daj mi znać!

Wyciągnij wkładkę tri-seal z nasadki i wywierć otwór w środku na jeden z końcówek węża. Będziesz musiał porównać swoje wiertło ze średnicą otworu, ponieważ rury różnią się średnicą. Przełóż końcówkę węża przez otwór i uszczelnij ją silikonową uszczelką. Następnie wywierć w pokrywce otwór o średnicy 7/32 cala na mosiężną rurkę upustową.

Przełożymy nakrętkę teową przez ten otwór, aby utrzymać rurę prosto, więc pamiętaj, aby wywiercić otwór w miejscu, w którym bierzesz pod uwagę rozstaw i pomieszczenie. Po wewnętrznej stronie nasadki rurka musi unikać wnętrza butelki, podczas gdy na zewnętrznej stronie wieczka koszulka musi unikać środkowego króćca węża. Stwierdziłem, że muszę trochę zeszlifować koszulkę, aby pasowała. Użyj kleju, aby przykleić nakrętkę teową na miejsce przez otwór, a następnie wklej mosiężną rurkę wewnątrz nakrętki. Po wyschnięciu uszczelnij wszystkie otwory silikonem.

Wywierć dwa dodatkowe otwory przez wkładkę tri-seal, które pokrywają się z otworem i rurką króćca węża. Ponownie, będziesz musiał przybliżyć rozmiar otworu, porównując średnicę wiertła do średnicy zadzioru i rury.

Krok 3: Skonfiguruj system dostarczania powietrza

Powietrze tworzące pęcherzyk przepływa z pompy do zaworu, przez zawór zwrotny i na koniec do zbiornika. Aby przetestować konfigurację, wkręć króciec do węża z każdej strony zaworu i połącz długość rurki między wszystkimi elementami. Upewnij się, że postępujesz zgodnie z etykietą kierunku przepływu na zaworze i zaworze zwrotnym, ponieważ mają one określone kierunki przepływu powietrza.

Kiedy w końcu umieścimy wszystkie komponenty w pudełku projektu, skrócimy długości rur, ale na razie możemy przetestować wszystko na dłuższych rurach.

Krok 4: Zbuduj bazę

Podstawę zbudowałem z kawałków orzecha o grubości 3/4". Wytnij 4 kawałki o wymiarach 3,25" x 3,25", a następnie narysuj koło o średnicy 2-11/16" na środku dwóch kawałków. Wywierć mały otwór w środku obu kawałków, a następnie wytnij jak największą część koła za pomocą piły do przewijania. Następnie sklej dwa kawałki otworów razem i dwa pełne kawałki osobno. Wyszlifuj resztę koła na oscylacyjnej szlifierce wrzecionowej. Zrobiłem to wszystko, ponieważ nie miałem odpowiedniego wiertła do otworów, ale jeśli znajdziesz taki, który jest zbliżony do odpowiedniego rozmiaru, jak czapka VOSS, idź do niego!

Po wycięciu otworu i prawidłowym dopasowaniu zatyczki do środka, sklej kawałki otworu z solidnymi kawałkami. Wywierć otwór w połowie średnicy koła, aby dopasować króciec do węża, a następnie wywierć otwór z boku, aby rurka mogła wyjść. Należy pamiętać, że te otwory będą musiały się zetknąć, aby utworzyć estetyczną ścieżkę węża, więc pamiętaj, aby dokładnie sprawdzić swoje pomiary.

Krok 5: Połącz razem elektronikę

Zacznij od przylutowania nagłówków do płytki HUZZAH - dwa rzędy po bokach i jeden na końcu na kabel FTDI. Instrukcje montażu znajdziesz tutaj:

Gdy wszystko jest gotowe, umieść płytkę w półwymiarowej płytce stykowej, abyśmy mogli rozpocząć okablowanie obwodu. Chociaż zawór jest technicznie zaworem 6VDC, to działa z 5V, więc takie napięcie zdecydowałem się zastosować do zasilacza. Za pomocą tranzystora TIP120 podłącz lewy pin (BASE) przez rezystor 2,2 kΩ a następnie do pinu GPIO 14. Środkowy pin (KOLEKTOR) idzie do masy zaworu a prawy pin (EMITTER) do masy pin złącza beczki DC. Podłącz dwa kolejne przewody uziemiające do styku uziemienia złącza beczki DC - jeden do styku uziemienia HUZZAH, a drugi do styku ujemnego (-) przekaźnika po stronie sterowania. Gorący pin złącza beczki DC idzie do zaworu, a pin VBAT na HUZZAH do zasilania płyty.

Przekaźnik jest używany do pompy AC i zdecydowałem się na przekaźnik półprzewodnikowy, ponieważ chciałem, aby projekt był jak najcichszy. Dodatni pin (+) po stronie sterowania przekaźnika przechodzi do pinu 16 GPIO. Po stronie obciążenia przekaźnika jeden pin trafia do gorącego pinu złącza beczki AC, a drugi pin do pompy. Pin uziemiający złącza beczki AC jest podłączony bezpośrednio do pompy.

To tyle jeśli chodzi o okablowanie! Zrobiłem to najpierw w płytce stykowej, a następnie przerzuciłem się na płytkę do lutowania, aby spróbować zrobić płytkę jak najmniejszą. Jeśli zamierzasz umieścić swoje obwody i komponenty w pudełku projektowym, możesz po prostu trzymać je w płytce prototypowej, aby było to proste.

Jeśli cokolwiek z tego wydawało się mylące, koniecznie sprawdź mój załączony diagram Fritzing, ponieważ zdjęcia i schematy zawsze pomagają w porównaniu z tekstem.

Krok 6: Zbuduj obudowę elektroniki

Obudowę elektroniki zbudowałem ze złomu MDF, które znalazłem w moim sklepie, ale możesz zrobić to z czegoś ładniejszego, jeśli chcesz. Moje pudełko miało wysokość 8 "x 5" x 3 ". Wywierciłem dwa otwory z jednej strony na dwa złącza beczkowe montowane na panelu do zasilania prądem przemiennym i stałym. Podobnie jak wcześniej, będziesz musiał porównać rozmiar wiertła do średnicy złączy lufy, ale znalazłem je blisko 15/32". Następnie wywierć kolejny zestaw otworów, aby rurki przeszły od zaworu zwrotnego do zbiornika.

Krok 7: Skonfiguruj kanał IO Adafruit

Załóż konto Adafruit IO na https://io.adafruit.com, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś. Ta usługa jest obecnie w fazie beta, więc zatwierdzenie konta i przyznanie dostępu może potrwać kilka tygodni. Istnieją inne usługi, które mogą łączyć się z twoim mikrokontrolerem, takie jak dweet.io i freeboard.io, ale Adafruit jest darmowy, bardzo prosty w użyciu i łatwy do rozpoczęcia.

Po utworzeniu konta zaloguj się i zdobądź klucz Adafruit IO.

Kliknij małą ikonę klucza po prawej stronie okna, aby pobrać klucz.

Pojawi się okno z twoim kluczem. Zachowaj kopię tego w bezpiecznym miejscu na później.

Następnie utwórz nowy kanał o nazwie „ bańka”. Pamiętaj, że w nazwie pliku rozróżniana jest wielkość liter. Jeśli potrzebujesz pomocy w rozpoczęciu tworzenia kanałów na Adafruit IO, zapoznaj się z ich pomocnym przewodnikiem tutaj:

To wszystko dla Adafruit IO, teraz możemy skonfigurować IFTTT, aby rozmawiać z naszym kanałem.

Krok 8: Skonfiguruj przepis IFTTT

Załóż konto IFTTT na ifttt.com. Po skonfigurowaniu profilu przejdź do https://ifttt.com/adafruit, aby połączyć swoje konto IFTTT z kontem Adafruit. Po kliknięciu przycisku Połącz zostaniesz przeniesiony na stronę Adafruit, gdzie możesz autoryzować połączenie.

Teraz wróć do IFTTT i przejdź do Moje przepisy na górze. Do przepisu testowego dodałem przycisk „DO”, który pozwala mieć przycisk na smartfonie, który można nacisnąć, aby utworzyć bańkę. Zawsze możemy dodać inne przepisy IFTTT w ten sam sposób, w jaki utworzymy nasz przycisk, ale to było świetne do testowania połączenia przepisu.

Aby utworzyć przycisk DO dla naszego powiadomienia bąbelkowego, kliknij kartę DO u góry, a następnie kliknij znak plus (+), aby rozpocząć. Wyszukaj Adafruit w filtrze i poszukaj przepisu o nazwie "Włącz zasilanie". Alternatywnie możesz kliknąć tutaj:

Następnie wybierz nazwę kanału „Bubble” i kliknij Dodaj. Po dodaniu przycisku do przepisów możesz zmienić tytuł przepisu z „Włącz zasilanie” na coś w rodzaju „Bubble!”. Proces jest taki sam dla każdego innego przepisu, który chcesz utworzyć. Dodałem przepis IFTTT, który sprawdza mojego Gmaila i wyświetla wartość „1” podobną do przycisku DO do Adafruit za każdym razem, gdy otrzymam wiadomość e-mail.

Krok 9: Przygotuj Arduino IDE

Zdecydowałem się użyć HUZZAH ESP8266 zamiast CC3000, ponieważ ma piny GPIO, które można zaprogramować bezpośrednio, zamiast wymagać dodatkowego mikrokontrolera. Jest też taniej! Jedynym problemem związanym z ESP8266 jest to, że do programowania wymaga kabla FTDI. Nie ma jednak problemu, kabel zapala się podczas przesyłania danych, dzięki czemu podczas korzystania z niego poczujesz się wyjątkowo.

Będziemy używać Arduino IDE do programowania płytki, ale jeśli wolisz, możesz również użyć interpretera Lua NodeMCU. Możesz postępować zgodnie z tym przewodnikiem, aby uzyskać konfigurację za pomocą Lua:

Pobierz Arduino IDE z Arduino.cc (1.6.4 lub nowszy), jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś:

Aby zainstalować pakiet płyty ESP8266, kliknij preferencje w Arduino IDE i wpisz https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json w polu Adresy URL menedżera dodatkowych płyt. Jeśli masz już adres URL w tym polu, możesz kliknąć przycisk na końcu wiersza, aby uzyskać jeszcze więcej adresów URL.

Teraz przejdź do menu Narzędzia -> Tablice i przejdź do Menedżera tablic.

Wyszukaj pakiet esp8266, a następnie kliknij Zainstaluj.

Po ponownym uruchomieniu programu wybierz Adafruit HUZZAH ESP8266 z menu Narzędzia -> Tablica.

Wybierz 80 MHz jako częstotliwość procesora i 115200 bodów jako prędkość wysyłania.

Ostatnim krokiem do konfiguracji jest zainstalowanie biblioteki Adafruit MQTT, ponieważ będziemy jej potrzebować do naszego szkicu. Najłatwiej go zainstalować za pomocą Menedżera bibliotek w Arduino IDE.

Przejdź do Szkic -> Dołącz bibliotekę -> Zarządzaj bibliotekami. Stąd wyszukaj bibliotekę Adafruit MQTT i zainstaluj ją.

Po ponownym uruchomieniu IDE powinniśmy być gotowi do rozpoczęcia programowania.

Krok 10: Zaprogramuj Zarząd HUZZAH

Poniżej zamieściłem kod, którego użyłem do zaprogramowania HUZZAH w załączonym pliku. Kilka rzeczy do zapamiętania:

-Pamiętaj, aby dodać nazwę SSID WIFI i hasło WIFI dla swojej lokalizacji

-Dodaj nazwę użytkownika i klucz Adafruit IO

-Dostosuj numery pinów do zaworu i pompy, jeśli używasz innych niż te, które określiłem.

Większość kodu pochodzi z przykładu "digital out" Adafruit i dodałem kilka prostych instrukcji "if", aby sprawdzić, jaki rozmiar bąbelka ma zostać wyemitowany. Jeśli masz jakiekolwiek problemy z połączeniem, możesz zapoznać się z ich samouczkiem dotyczącym cyfrowego wyjścia tutaj:

learn.adafruit.com/adafruit-io-basics-digital-output/overview

Kilka innych rzeczy, o których warto pamiętać podczas programowania i testowania HUZZAH. Aby wysłać kod z Arduino IDE na płytkę, należy wcisnąć i przytrzymać przycisk GPIO0, a następnie, nadal trzymając ten przycisk, przytrzymać wciśnięty przycisk RESET. Puść przycisk RESET, a następnie puść przycisk GPIO0. Spowoduje to przejście płyty HUZZAH w tryb ładowania i umożliwi jej zaprogramowanie.

Zauważyłem, że podczas programowania płytki należy usunąć zasilacze AC i DC i podłączyć tylko kabel FTDI. Po zakończeniu wgrywania nowego oprogramowania do płyty głównej możesz odłączyć kabel FTDI i ponownie podłączyć adaptery.

Krok 11: Złóż wszystko razem

Zacznij od przylutowania drutu z płyty HUZZAH do gniazd baryłkowych AC i DC przez otwory. Następnie umieść gniazda do montażu na panelu w ich otworach i przykręć nakrętki mocujące. Od tego momentu zakończ okablowanie reszty elektroniki do płyty HUZZAH i umieść ją w pudełku. Zaplanowałem zapinanie elementów na rzepy, aby się nie poruszały, ale stwierdziłem, że przy drutach z solidnym rdzeniem i wąskich tolerancjach nic się nie poruszało. Następnie podłącz odpowiednie zasilacze AC i DC i przetestuj!

Mam nadzieję, że znajdziesz ekscytujące sposoby korzystania z tego systemu powiadomień i nie możesz się doczekać, aby zobaczyć, jakie pomysły wymyśli społeczność. Dzięki za uwagę!

Drugie miejsce w konkursie technicznym