Kontrolowane światła Lego Mini Cooper App: 7 kroków (ze zdjęciami)

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

Niebezpieczeństwo, UXB

Czy twoja wymarzona praca jest ekspertem od usuwania bomb, ale wahasz się z powodu umierającej części? To jest projekt dla Ciebie! Spędzisz długie godziny, dokonując drobnych korekt w bardzo niestabilnym urządzeniu, pot spływa z czoła i dłonie drżą w niekontrolowany sposób. Uderzenie serca mogłoby oddzielić Triumph i Disaster. Tak czy inaczej nie umrzesz, może z wyjątkiem umartwienia. Musisz więc być przygotowany na traktowanie tych dwóch oszustów tak samo. W przeciwnym razie lepiej byłoby, gdyby udało się pozbyć bomby.

O co mi chodzi? Wdrażamy w pełni funkcjonalny zestaw kontrolek internetowych dla Twojego Lego Mini Cooper, wszystkie dostępne z telefonu! Najważniejsze to:

• Indywidualne sterowanie oświetleniem zewnętrznym i wewnętrznym
• Wybór oświetlenia odzwierciedlony na wyświetlaczu telefonu
• Funkcja automatycznego oświetlenia zależna od poziomu światła
• Internetowy pomiar czasu, dzięki któremu Twój Mini może migać godzinami za pomocą świateł
• Konfigurowalny przez użytkownika wybór strefy czasowej
• Niemal nieskończona różnorodność ręcznie wybieranych kolorów i poziomów jasności oświetlenia wnętrza
• Automatyczny tryb „Groovy” do naprzemiennego oświetlenia wnętrza dla prawdziwego klimatu lat sześćdziesiątych. Tak, kochanie!
• Autopilot podobny do Tesli. Nie, nie bardzo.

Dodatkowo wygodne funkcje dla nerdów, takie jak:

• Multicast DNS (nie trzeba pamiętać nieznośnych adresów IP)
• Aktualizacje oprogramowania OTA (over the air) w celu łatwego dodawania jeszcze większej liczby funkcji

• WiFi Manager, dzięki któremu Mini można przenieść do nowych sieci bez ponownego kodowania SSID i haseł

Zacznijmy!

Krok 1: Czego będziesz potrzebować

Jeśli masz już Lego Mini Cooper, masz szczęście. Ten projekt będzie Cię kosztował około 10 USD. Mniej, jeśli masz już część lub wszystkie materiały eksploatacyjne. Jeśli nie masz Lego Mini, kosztują około 100 USD. To, co zrobiłem, to kupiłem mojej (dorosłej) córce na Boże Narodzenie. Sprytne, co?

Jedynym innym elementem konsekwencji jest NodeMCU oparty na ESP8266. Około 6 dolarów za rzut. Wtedy wszystko, czego potrzebujesz, to kilka diod LED o średnicy 3 mm, kilka rezystorów (w tym opcjonalny LDR/fotorezystor), kilka tranzystorów NPN, cienki przewód przyłączeniowy i rurki termokurczliwe.

Narzędzia

Najważniejsza jest tutaj lutownica. Plus wiertło z bitami od 1/8 cala w dół. Potrzebne będą również niewielkie narzędzia ręczne – szczególnie przydała mi się para spiczastych pęsety.

Krok 2: Rozważania projektowe

Opcje

Tak jak w prawdziwym Mini Cooperze, musisz zdecydować się na opcje. W tym przypadku, ile pojedynczych świateł chcesz i czy chcesz dodać inne rzeczy (na przykład klakson). Moja rada to nie stawać się zbyt ambitna. Po pierwsze, NodeMCU ma tylko 9 użytecznych pinów GPIO i jeden pin wejścia analogowego. Nawet jeśli chcesz rozszerzyć piny o rejestr przesuwny, należy wziąć pod uwagę fizyczną przestrzeń na okablowanie i sterowane akcesoria. Oto, na czym skończyłem:

• Reflektory
• Światła przeciwmgielne/kierunkowe
• Prawa i lewe kierunkowskazy/zagrożenia (przód i tył)
• Trzy wewnętrzne światła dla RGB (mogły być używane połączone, ale nie miały żadnego -- użycie pinów jest takie samo)
• Fotorezystor na pin analogowy do funkcji automatycznego włączania/wyłączania

Użyłem tranzystorów na kierunkowskazach, aby zaoszczędzić kilka pinów, podejście można również zastosować do reflektorów i świateł przeciwmgielnych (wszystko, co zawsze będzie przełączane razem). Trzeba jednak uważać - napotkałem problem z użyciem tranzystorów na niektórych pinach, co zostanie omówione później.

Zasady

1. Brak zmian w wyglądzie zewnętrznym samochodu
2. Jak najmniej wewnętrznych modyfikacji
3. Bez kleju, bez względu na to, jak kuszące jest dodanie stabilności
4. Brak stałego kodowania kluczowych konfiguracji (np. sieci Wi-Fi)
5. Rozsądnie wyglądający GUI dla "aplikacji"

W końcu zinterpretowałem te zasady bardziej jako wytyczne, ale nie sądzę, żebym popełnił jakieś rażące odstępstwa.

Krok 3: Zbuduj swój Mini

Choć przebiegły, nie jestem pozbawiony człowieczeństwa. Więc w duchu Świąt pozwoliłem mojej córce zbudować Mini. Ponieważ, cóż, był jej. Zrobiła to bardzo umiejętnie. To było niesamowite.

Bawiłem się klockami Lego jako dziecko, ale udało mi się stworzyć tylko coś, co można by określić luźno jako „dom”. Nie sądzę, żebym miał jakieś kawałki okien lub drzwi, więc potrzebna była trochę wyobraźni. To Lego Mini było w innej lidze - uchwycenie samej istoty rzeczy (czego przykładem jest również moja córka) przy jednoczesnym zachowaniu integralności samego Lego.

Mimo mrozu od razu udaliśmy się na dłuższą sesję zdjęciową. To było więcej niż niesamowite. Było idealnie!

Tylko, że nic nie jest idealne, prawda? A przynajmniej ludzkim stanem jest postrzeganie tego, co kiedyś było postrzegane jako doskonałe, jako niezadowalające. Dlatego potrzebujemy wysypisk śmieci i adwokatów rozwodowych.

Oczywiście to, czego ten samochód potrzebował, to diody LED. Moja córka przyjechała tylko na święta, więc musiałam szybko pracować. Wersja 1 tego projektu polegała po prostu na zamontowaniu kilku diod LED w reflektorach i światłach przeciwmgielnych oraz podłączeniu wszystkiego do kilku baterii pastylkowych za pomocą przełącznika. Mówię „tylko”, ale to było moje pierwsze spotkanie z kruchością Mini (i chyba większość innych zestawów Lego). Samo podniesienie przedmiotu groziło wypadaniem kawałków z przygnębiającym stukotem na podłogę. I musiałbym wywiercić kilka małych otworów za pomocą ogromnego DeWalta, przeciągnąć drut przez przestrzenie, w których drut nie został zaprojektowany, i sprawić, by konstrukcja wspierała komorę baterii na spodzie.

Niektóre z uwolnionych kawałków były dość duże i było dla mnie oczywiste, dokąd wróciły. Inne kawałki były kompletną tajemnicą. Odłożyłem je na „zbyt trudny” stos, który po kilku minutach trwania projektu niepokojąco urósł. W pewnym momencie odpadło wystarczająco dużo kawałków, że ryzyko powrotu całej rzeczy do pierwotnego stanu stało się bardziej niż teoretyczne. Jeśli kiedykolwiek wątpiłeś, że entropia definiuje wszechświat, nie szukaj dalej niż Lego.

W przewrotnej reakcji biologicznej, prawdopodobnie znanej specjalistom od usuwania bomb, im większe ryzyko katastrofy, tym bardziej trzęsły mi się ręce. Jeśli masz szczególnie nerwowe usposobienie, mogą zostać wywołane inne reakcje biologiczne. W Spotify odtworzono utwór T. Rex. Mini jako Nemezis. Przyszło mi do głowy wers z The Second Coming.

Zatrzymamy się tutaj, ponieważ mam nadmiernie rozwinięte poczucie dramatycznej narracji.

Krok 4: Wersja 1

Cóż, czytelniku, z pewnością poczujesz ulgę, gdy usłyszysz, że udało mi się zainstalować światła zasilane bateryjnie, a Mini prawie przywrócono do całkowicie zmontowanego stanu. Jednak patrząc na to zdjęcie, widać, że dachówki tworzące dach są nierówne. Domyślam się, że odpadały tyle razy, że nie chciało mi się ich ponownie przycisnąć do zdjęcia. A może było to konsekwencją niektórych wzmacniających napojów wypijanych przez pewną rękę i serce. W końcu były Boże Narodzenie.

Tutaj sprawy pozostały. Moja córka musiała wyjechać do Kanady i zabrała ze sobą Mini. Podobno tak właśnie działa prezentacja.

Tymczasem mocno zakochałem się w Lego. Zacząłem oglądać Lego Batman w kółko i czytać recenzje zestawów Lego. Pewnego dnia natknąłem się na to ze stroju o nazwie Brick Loot, komercyjnej wersji „mojego” pomysłu. Co gorsza, było to lepsze niż mój wysiłek, ponieważ miało więcej świateł. Więcej. Lepsza. Próbowałem się pocieszyć, że niebieskie światła są tandetne i były dwadzieścia razy droższe niż 1,30 dolara, które wydałem na Wersję 1. Ale moje serce nie miało takiej zwykle pociągającej logiki. To nie mogło znieść, zwłaszcza gdy dowiedziałem się, że istnieje mnóstwo innych opcji, aby dodać oświetlenie LED do samochodu. Najwyraźniej musiałem poprawić swoją grę. Mini został odwołany z Mroźnej Północy i rozpoczęto prace.

Tak się złożyło, że niedawno rozpocząłem kolejny niepoważny projekt, w który zaangażowane były m.in. diody LED i NodeMCU. Połączenie tego projektu z Lego Mini nie było wielkim skokiem wyobraźni. Mógłbym nawet ponownie wykorzystać kilka dobrych kawałków kodu! Korzystanie z NodeMCU oznaczało, że mogliśmy sterować światłami za pomocą telefonu i tyle automatyzacji, na ile pozwalała wyobraźnia. Weź to, Brick Loot, kimkolwiek jesteś.

Natychmiast zawiesiłem dalsze badania Lego. W porządku, jeśli ktoś inny zrobił już coś podobnego do tego projektu (bo na pewno zrobili). Dopóki o tym nie wiem (komentatorów, proszę uszanuj tę umyślną ignorancję).

Teraz zdaję sobie sprawę, że cztery kroki temu powiedziałem „Zacznijmy”. Więc zacznijmy. Naprawdę.

Krok 5: Okablowanie

Pierwszym zadaniem było podjęcie decyzji, jak podłączyć zasilanie do wszystkich świateł. Każdy z zestawów świateł (reflektory, światła przeciwmgielne, kierunkowskazy, oświetlenie wnętrza) wymagał nieco innego podejścia.

Pozwolę zdjęciom mówić o tym, jak sobie z tym poradziłem. Krótko mówiąc, okablowanie do wszystkich świateł z wyjątkiem świateł przeciwmgielnych można zainstalować, wywiercając mały otwór ze środka światła prosto z powrotem do następnej dostępnej wnęki, a następnie poprowadź przewód w sposób niepozorny do spodu Mini. W przypadku świateł przeciwmgielnych przewód musi wchodzić w tył reflektora nieco poza środkiem. Wewnętrzne diody LED RGB (nie pokazane) są łatwe do zainstalowania poprzez wywiercenie otworu prosto w dolnej części, tak aby wystawał pomiędzy i nieco z tyłu przednich siedzeń. Użyłem trzech oddzielnych świateł, ponieważ nie miałem żadnych połączonych.

Jedyną wartą wspomnienia rzeczą jest to, że badając opcje tylnych kierunkowskazów odkryłem koło zapasowe, znajdujące się pod podłogą bagażnika. To było zupełnie nieoczekiwane – nie byłoby przesadą stwierdzenie, że byłem oszołomiony. Oto element, który niewielu, jeśli w ogóle, zobaczy po montażu. Ale tym bardziej wartościowe za to. Dobrze zagrane Lego!

Kiedy skończysz, wszystkie przewody powinny spotkać się w dużej przestrzeni między elementami ramy pod Mini. W tym miejscu zainstalujemy NodeMCU i zakończymy okablowanie na odpowiednim styku.

Wcześniej podjąłem złą decyzję, wybierając w okablowaniu rezystory ograniczające prąd dla diod LED, tranzystorów i LDR. Zrobiłem to, ponieważ nie planowałem montować NodeMCU na płycie perforowanej. W końcu to właśnie zrobiłem, aby móc spokojnie skonsolidować całą elektronikę w jednym miejscu. W przeciwnym razie wymiana komponentów, zwłaszcza diod LED, będzie nieco trudniejsza. No cóż.

Przed przymocowaniem NodeMCU/Perfboard do ramy zastanów się, po której stronie ma być skierowany micro USB.

Krok 6: Obwód

Nic specjalnego tutaj. Szkic Fritzinga powinien być dość oczywisty, chociaż jest amatorski. Rezystory ograniczające prąd na wszystkich diodach LED wynoszą 220 Ω, a na tranzystorach 1 kΩ. Tranzystory to 2N2222 NPN. Rezystor stały na LDR wynosi 10KΩ.

To powiedziawszy, teraz może być miejsce, w którym można wspomnieć o kilku dziwactwach, które odkryłem w NodeMCU.

Po pierwsze, chociaż istnieje pewna sugestia dotycząca interwaves, że piny D9 (RX) i D10 (TX) mogą być używane jako GPIO, jeśli nie ma ruchu szeregowego, nie jestem pewien, czy mogą - z pewnością nie działały dla mnie.

Po drugie, napotkałem problem z jednym z tranzystorów podłączonych do D3. Nie jestem do końca pewien, dlaczego - D3 (także D4 i D8) określają tryb rozruchu, ale nie jestem pewien, dlaczego miałoby to mieć znaczenie. Tylko heads-up, więc jeśli napotkasz problem, spróbuj przesuwać przedmioty na szpilkach.

Zrobiłem notatkę mentalną, aby dokładniej przyjrzeć się obu tym problemom, ale na razie wszystko, co mogę powiedzieć, to przypisanie pinów pokazane na moim szkicu, które działało dla mnie.

Krok 7: Kodeks

Kod (Arduino, HTML/CSS i JavaScript) jest skomentowany najlepiej jak potrafię i jest dostępny na GitHub tutaj. Zostawiłem wszystkie obrazy, których użyłem, w tym ikonę do dodania do ekranu głównego iPhone'a, więc działa po wyjęciu z pudełka. Jeśli nie znasz się na SPIFFS, spójrz na plik README.

Jak zawsze, jestem głęboko wdzięczny bezinteresownym osobom z prawdziwą wiedzą, które udostępniają biblioteki, poradniki i inne zasoby, z których mogą korzystać i nadużywać je nieszczęsne osoby, takie jak ja. W przypadku tego projektu w szczególności polegałem na bardzo obszernym wprowadzeniu do wszystkich rzeczy dostępnych tutaj ESP8266. Biblioteka WiFi Manager zasługuje również na specjalne wyróżnienie za ułatwienie przenoszenia sieci, co jest bardzo pożądane, biorąc pod uwagę, że Lego Mini podróżuje tam iz powrotem z Kanady jak prawdziwy samochód.

Na koniec wielkie podziękowania dla mojej córki Emmy za to, że pozwoliła mi bawić się jej samochodem w nierozsądnym stopniu.

Załóżmy Motor.

Noga boże.