Cassette Pi IoT Scroller: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Cassette Pi to samodzielny scroller powiadomień w czasie rzeczywistym, wszystko schludnie umieszczone wewnątrz przezroczystej kasety magnetofonowej. Raspberry Pi Zero jest wciśnięty między dwie rolki taśmy, pobierając wszelkiego rodzaju powiadomienia Internetu rzeczy ze wspaniałej usługi IFTTT (If This, Then That), dostarczanej niemal natychmiast do Pi za pośrednictwem kanału Adafruit. IO i skryptu Python. Cała kaseta wibruje, informując o nadchodzącym powiadomieniu, a tekst jest następnie wyraźnie przewijany na wyświetlaczu LED Pimoroni 11x7.

Wszystko jest zasilane baterią LiPo o pojemności 150 mAh, podłączoną do Pi za pomocą podkładki LiPo Shim - również w kasecie znajduje się Adafruit Micro Lipo, więc gdy bateria się wyczerpie, można ją podłączyć bezpośrednio do źródła zasilania Micro USB, aby nabrać trochę soku.

Najzabawniejsze jest to, że dzięki przycinaniu samego Pi, kaseta nadal może zmieścić się w każdym zabytkowym magnetofonie, zamieniając tę starą ozdobę w funkcjonalne i eleganckie urządzenie Internetu Rzeczy.

Cassette Pi doskonale nadaje się również jako identyfikator konferencyjny, zwisający ze smyczy i przewijający Twoje imię lub niestandardową wiadomość.

Jeśli nie widzisz osadzonego wideo, możesz go znaleźć na https://www.youtube.com/embed/kgY40e9mi8w- warto zajrzeć, aby zobaczyć ten mały scroller w akcji!

Kieszonkowe dzieci

Kaseta

Raspberry Pi Zero W

Pimoroni LiPo Shim

Pimoroni 11x7 LED breakout

Adafruit Micro LiPo

Akumulator LiPo 150 mAh

1x 6-zaciskowy przełącznik suwakowy DPDT

Cierpliwość

Krok 1: Inspiracja i planowanie

Do zbudowania Cassette Pi zainspirował mnie trend „Clear Tech” z lat 80. i 90., kiedy to urządzenia zaczęły być wypuszczane w wersjach przezroczystych, ze wszystkimi komponentami na wystawie. Byłem również zafascynowany tym, czy można zmieścić cały samowystarczalny projekt Pi wewnątrz kasety magnetofonowej, tworząc dotykowe i użyteczne urządzenie, które nadal zmieściłoby się w starych maszynach taśmowych.

Punktem wyjścia był zestaw komponentów do zasilania, wykorzystujący akumulator LiPo, LiPo Shim i Micro Lipo, połączony przełącznikiem suwakowym DPDT (Double Pole Double Throw) – podobny układ zastosowałem w projekcie Flirt Pi Radio i jest to okazał się niezawodnym połączeniem. Przełącznik przełącza się między dwoma stanami, naprzemiennie podłączając maleńką baterię albo do Pi, albo do ładowarki Micro USB, idealnej do tak małego projektu.

Następnie pojawił się wyświetlacz - użyłem wyświetlacza LED Pimoroni 11x7, ponieważ jest tak cienki i lekki, że idealnie nadaje się do tej konstrukcji. Jest też wygodnie tego samego rozmiaru, co „okno” kasety magnetofonowej, co mnie bardzo przyciągnęło. Na koniec złapałem pół tuzina małych wibratorów 3V z eBay, aby dodać kilka dotykowych informacji zwrotnych. Zebranie wszystkich części było proste, teraz wystarczyło, że zmieściłem je w taśmie!

Krok 2: Lutowanie

Zacząłem od rozłożenia elementów zasilania wewnątrz zdemontowanej kasety, odmierzenia i poprowadzenia kabli między nimi, tak aby miały dokładnie odpowiednią długość bez blokowania szpul kasety lub zbyt grubego łączenia. Wnętrze kasety to tylko około 4-5 mm, więc wymagało to wielu prób i błędów!

Płytki podkładkowe Micro LiPo i LiPo były dostarczane w komplecie z 2-pinowymi złączami JST, ale były one zbyt grube, aby zmieścić się w środku i musiały być spiłowane do połowy ich wysokości - to wygodne, chociaż obie płytki miały złącza baterii wyłamane do punktów lutowania, więc Udało mi się połączyć je bezpośrednio ze sobą.

Następnie starannie wlutowałem samo Pi, podłączając je do podkładki LiPo i dokładając kable do wyświetlacza. Na koniec przylutowałem mały wibrator do GPIO.

Krok 3: Pi Nibbling

Umieszczenie Pi Zero między bębnami kasetowymi było oczywiste, dosłownie nigdzie indziej nie mógł się udać i pozostawić wystarczająco dużo miejsca. Po pewnym czasie zdałem sobie sprawę, że spowoduje to problem. Chociaż Pi pasował dobrze, po prostu wystając około 1 mm od góry i nie zasłaniając otworów szpuli, nie brałem pod uwagę, że magnetofony wbijają cienkie metalowe kolce przez kasetę, aby pomóc w prowadzeniu taśmy. W takim stanie te kolce wbijały się bezpośrednio w planszę Pi, uniemożliwiając zmieszczenie się w starym odtwarzaczu.

Szukając rozwiązań w Internecie, natknąłem się na fantastyczne zdjęcia rentgenowskie Pi Zero, wykonane przez użytkownika flickr UltraPurple (Giles Read) - dokładna inspekcja obrazu sugerowała, że mógłbym uciec od odgryzienia części tablicy, aby zrobić wystarczająco dużo miejsca na nieznośne kolce i nadal pozostawiając Pi operacyjnie nienaruszone. Bolałem nad tym, ponieważ naprawdę nie chciałem zniszczyć Pi, ale wziąłem głęboki oddech, wiertło i mały pilnik i zabrałem się do pracy. Udało mi się dość łatwo odciąć dwa dolne rogi planszy i poczułem ulgę, gdy Pi uruchomiło się później.

Krok 4: Przycinanie taśmy

Pomimo pocięcia większości komponentów, aby pasowały, potrzebne było również przycięcie wewnątrz korpusu kasety, aby umożliwić im faktyczne dopasowanie do środka. Zniszczyłem około pół tuzina starych taśm eksperymentując z różnymi narzędziami i technikami do tej operacji, ale wciąż bardzo nerwowo podchodziłem do ostatecznej „czystej” wersji. Do tej pory dotarłem do mojej ostatniej przezroczystej taśmy (kupionej w stanie nienaruszonym i nieotwieranym w sklepie charytatywnym) i chciałem, aby była jak najbardziej wolna od zadrapań.

Aby to osiągnąć, przykleiłem naklejki na wrażliwych częściach i użyłem uchwytu do wyciskania dla mojego narzędzia obrotowego, abym miał nad nim lepszą kontrolę. Ostrożne odgryzienie drobnych kawałków plastiku zajęło prawdopodobnie około 2 godzin, ale udało mi się go zbytnio nie porysować.

Następnie przytrzymałem poszczególne płytki drukowane na miejscu, zaznaczając cienkim pisakiem do płyt CD, gdzie ma iść każdy lutowany łącznik. Lut wystawał tylko z tyłu płytki na około 1mm, ale nawet to wystarczyło, aby montaż był zbyt gruby, więc każdy lutowany kabel musiał mieć dokładnie wywiercony otwór, aby go pomieścić. To było bardzo kłopotliwe, ale miało nieoczekiwany bonus - z wszystko było tak ciasne, że lutowane części w ich otworach faktycznie utrzymywały komponenty na miejscu, co oznacza, że nie trzeba było ich sklejać ani skręcać.

Krok 5: Kodeks

Skrypt Cassette Pi pobiera tekst powiadomienia z kanału Adafruit.io, sprawdzając go co kilka sekund pod kątem nowej zawartości. Ten kanał jest wypełniany przez usługę IFTTT (IF This, Then That), która pobiera dane z wielu usług online.

Używanie kanału Adafruit.io do pobierania danych jest idealne dla tego rodzaju aplikacji - jeśli jeszcze tego nie próbowałeś, możesz założyć darmowe konto na https://io.adafruit.com/ - otrzymasz klucz i Nazwa użytkownika jako część tego procesu, z których oba są używane w skrypcie Cassette Pi, który pochodzi z wielu przykładów Adafruit Python. Ten skrypt i wiele przykładów wymaga wcześniejszego skonfigurowania kanału Adafruit.io i mają doskonały przewodnik po tym procesie.

Po skonfigurowaniu kanału możesz zainstalować moduły adafruit.io na swoim Raspberry Pi, po prostu wpisując…

pip3 zainstaluj adafruit-io

…do okna terminala. Po zainstalowaniu tych modułów możesz teraz używać Pythona do łatwego pobierania danych z kanału, a także do wysyłania do niego danych ze swojego Pi, na przykład w celu wypełnienia pulpitu Adafruit.io.

Po uruchomieniu kanału będziesz chciał połączyć go z IFTTT, aby móc przekazywać do niego dane z innych usług online. Zaloguj się do IFTTT (rejestracja jest bezpłatna) i wyszukaj Adafruit w menu Usługi. Postępuj zgodnie z instrukcjami, aby połączyć swoje konto. Teraz możesz tworzyć aplety, aby pobierać dane z usług online i przekazywać je do swojego Pi!

Wszystkie indywidualne połączenia danych dla tego projektu są konfigurowane na stronie internetowej IFTTT, korzystając z następujących usług:

• Urządzenie z systemem Android - do powiadomień i alertów dotyczących baterii z określonych aplikacji, na przykład gdy aplikacja Amazon mówi, że paczka jest w pobliżu.
• WebHooks - dla alertów przychodzących z innych urządzeń IoT, takich jak ruch wykryty przez nasze kamery MotionEye lub numery subskrybentów YouTube pobierane z licznika E-Ink YouTube.
• Twitter - do wyświetlania tweetów z konkretnych kont, takich jak @Raspberry_Pi, @GuardianNews i @FactSoup.
• Kanały RSS - aby powiadamiać mnie o dostępności nowych odcinków podcastów.
• Weather Underground - doskonałe do ostrzeżeń o zmieniających się warunkach pogodowych, temperaturze i oblodzeniu.
• Asystent Google - przydatny do dyktowania wiadomości głosowych do konwersji na tekst i przewijania przez taśmę.

Powyższe to tylko niewielka próbka usług, które można dodać do IFTTT jako część linku „IF This”, przy czym wszystkie z nich kierują dane do strony „Then That”, która jest połączona z kanałem Adafruit.io. Najlepszą częścią tego jest to, że tekst można dostosować, więc na przykład, gdy usługa Weather Underground mówi, że moja lokalna prędkość wiatru przekracza 40 mil na godzinę, tekst przekazywany do Adafruit i przewijany to „Hej, jest tam trochę dmuchanie”.

Skrypt, którego użyłem, jest dostępny na GitHubie i można go łatwo dostosować do pracy z różnymi wyświetlaczami LED / LCD.

Krok 6: Montaż

Ostateczny montaż projektu przebiegł naprawdę dobrze - dopóki nie spróbowałem złożyć razem dwóch połówek kasety. Chociaż wszystkie elementy zostały dobrze dopracowane, zbyt wiele kabli rywalizowało o te same kilka milimetrów przestrzeni i nie chciałem ryzykować ich zbyt mocnego zgniatania. Ostatecznie nie miałem innego wyjścia, jak odlutować płytkę Micro LiPo, ponownie przylutowując ją do przełącznika z dłuższymi kablami, które można było poprowadzić z dala od pozostałych. W tym momencie zrobiłem tyle przycinania, wycinania i piłowania, że poważnie wątpiłem, czy to kiedykolwiek zadziała. Musiałem nawet ostrożnie odciąć 1 mm od obudowy przełącznika i kolejne 2 mm metalu z portu Micro USB Pi, aby pasowały.

Najgorsze było to, że nie mogłem go przetestować w miarę postępów, ponieważ wyświetlacza nie można było przylutować, dopóki wszystko inne nie zostało złożone. Golenie i dopasowywanie oryginalnych plastikowych szpul było naprawdę zabawną częścią pod koniec budowy, chociaż samo to zajęło kilka godzin z małymi pilnikami i snajperami.

W końcu wszystko ułożyło się wygodnie, wszystkie elementy dosłownie trzymały się na swoim miejscu, a wyświetlacz przykleiłem do taśmy przed lutowaniem, skutecznie zamykając całość. To była niesamowicie nerwowa minuta, kiedy czekałam, aż uruchomi się po raz pierwszy, ale na pewno ożyła, ku ogromnej uldze.

Krok 7: Zakończono

Czasami projekty mogą być trochę jak "praca", ale ten był po prostu zabawny, nigdy nie lubiłem robić niczego tak bardzo i jestem bardzo zadowolony z końcowego rezultatu. Coś w naprawdę maleńkich wymiarach naprawdę unosiło moją łódź, wraz z ciągle obecnym pytaniem, czy w ogóle można wszystko zmieścić.

Taśmy kasetowe i Raspberry Pi to dwie z moich ulubionych rzeczy na świecie, nic więc dziwnego, że tak bardzo kocham ten projekt. Doskonale pamiętam moją pierwszą w życiu lekcję informatyki w szkole podstawowej, podczas której nauczyciel ładował program z kasety na mikro BBC. Dzieciak obok mnie i ja żartowaliśmy wtedy, że może jeśli przypadkowo wczytasz taśmę audio, zobaczysz, jak śpiewacy pojawiają się na ekranie – wciąż widzę nas śmiejących się teraz z tego, jak absurdalny był to pomysł. Jakoś nie tak wiele lat później można teraz zmieścić cały komputer w jednej z tych taśm, z niepomiernie większą wydajnością.

Jakkolwiek bardzo lubię ten projekt, mój wewnętrzny troll mówi: "Nie jest źle, wygląda ładnie, ale byłoby fajniej, gdyby grał muzykę" - powiedzmy, że nie skończyłem jeszcze hakowania kaset.

Dziękuje za przeczytanie!

Moje inne projekty Old Tech, New Spec znajdują się na Instructables pod adresem

Więcej szczegółów oraz formularz kontaktowy znajdują się na naszej stronie internetowej pod adresem https://bit.ly/OldTechNewSpec. i jesteśmy na Twitterze @OldTechNewSpec.

Drugie miejsce w konkursie Raspberry Pi 2020