Направете го така! Star Trek TNG Mini Engineering Computer: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Общ преглед

Израснах и гледах Star Trek: The Next Generation. Винаги съм искал да създам устройство на тема Star Trek, затова най -накрая успях да ремиксирам един от старите си проекти, за да направя Star Trek Display Terminal.

Терминалът предоставя следната информация:

• Време - с помощта на Националната метеорологична служба
• Вътрешна температура, влажност и сила на летливи органични съединения (VOC)
• Нови статии - от News.org
• График (с функция за аларма) - от Microsoft Outlook
• Информация за фитнес (стъпки, минути на движение, сърдечни точки, тегло, изгорени калории) - от Google Fitness
• диаграма с цветен код на резистора
• калкулатор на LED резистор (за определяне на стойността на резистора въз основа на ток и мощност на източника)
• Инструмент за измерване на мощност и ток

Тази информация се предоставя чрез комбинация от API и хардуерни сензори. Използвам ESP32 за микроконтролера и използвам AWS Cloud за цялото събиране и агрегиране на данни.

Включих и няколко „великденски яйца“:

• Поклон на Рон Макнейър - Д -р Макнейър е причината да стана инженер; той е израснал на 45 минути от родния ми град. Умира при експлозията на Challenger.

  • Името на моя звезден кораб е "USS Ronald E McNair"
  • Регистрационният номер е от рождената дата на сър Макнейър; Префиксният код е денят, в който е загубил живота си.
• Използването на "префикс код" е кимване към Star Trek: Wrath of Khan (най -великият филм на Star Trek на всички времена; не @ мен).
• Номерата вдясно от крайния корпус се отнасят до моето братство (1906 - Алфа Фи Алфа) и моята алма матер и областта на обучение - (Университет на Оклахома, Технически колеж)

Имате възможност да персонализирате номерирането, буквите и името на кораба, регистъра и т.н. за вашите собствени „великденски яйца“.

Заден план

Миналата година имах нужда от евтин начин за измерване на мощността и изтощаването на батерията за проект за носене. Купих Adafruit INA219 Featherwing и използвах различни резервни части за изграждане на просто устройство за измерване на мощността (можете да прочетете повече за него тук).

Тази година реших да надстроя устройството… за да го направя по -„технично“. Първоначално планирах да построя работещ трикодер на Star Trek (версията Mark IV TR-590 Mark IX, за тези, които ги интересуват) … но бързо разбрах, че има повече смисъл да създам нещо, което да седи на бюрото ми (имам предвид защо отидете на всички тези проблеми, за да направите готино устройство, просто да го затворите и да го поставите в чекмедже, когато не се използва).

И така, аз се насочих към създаването на версия на компютърните дисплеи, които виждате в Star Trek TNG или Voyager (или различните филми). Поиграх се с различни дизайни, след което се натъкнах на версия, създадена от Братя Руиз от Адафрут. Adafruit върши чудесна работа с предоставяне на изходни файлове за техните 3D отпечатани проекти, така че успях да взема оригиналната им версия и да я ремиксирам за моя хардуер, бутони и други периферни устройства.

Неща, които трябва да знаете, преди да продължите

1. Предоставям стъпка по стъпка инструкции за направата на моята версия на проекта; обаче не навлизам в подробности за някои стъпки (ще дам връзка към подкрепящи инструкции или документация)

2. Това е сложен проект. Това е „мултидисциплинирана марка“, която изисква следните умения

   • Arduino IDE
   • AWS - Ще ви е необходим акаунт и ще трябва да разбирате S3, Lambda и Node JS
   • Запояване
   • 3D печат
3. Има опционални „добавки“за подобряване на проекта с цел получаване на информация за Календар и Фитнес. Функционалността е включена в кодовата база; обаче ще трябва да създадете „приложения“в облаците на Azure и Google, за да поддържате функциите.
4. Това в крайна сметка може да се персонализира … можете да смените текущия сензор с друго пернато крило Можете да използвате различна комбинация перо/wifi.

Консумативи

Електронни компоненти

• Adafruit ESP32 Хуза Перо
• Мини комплект Adapruit Featherwing Tripler
• Adapruit 12-клавишен капацитивен сензор за докосване
• Adafruit TFT FeatherWing - 3.5 "480x320 сензорен екран
• Adafruit BME680 - Сензор за температура, влажност, налягане и газ
• Монтаж на DC панел 2.1 Варел (2)
• Литиево -йонна полимерна батерия - 3.7 V 500mAh
• Пиезо зумер
• Mirco USB кабел и 5V зарядно устройство (типично USB зарядно за телефон ще работи)
• Лента от медно фолио с лепило
• По избор - Adafruit INA219 Featherwing
• Опция - 2.1 мъжки щепсели - (за използване с токов сензор INA219)

Връзка към всички електронни компоненти с изключение на 2.1 щепсели:

Компоненти на 3D нишки и допълнителни компоненти за боядисване/шлайфане

• Proto Pasta Conductive PLA
• Допълнителни 3D нишки - използвах 4 цвята - сиво, черно, Aqua (светло синьо) и бяло
• .25 и 0.4 мм дюзи (използвах 0.25 за детайлите на буквите).

Компоненти и инструменти за сглобяване на хардуер

• Винтове M2x5 и M3x5
• Щифтове за заглавки с прав и прав ъгъл (вижте списъка с желания на Adafruit за връзки)
• Поялник (и макара на спойка, каша за накрайници, припой и др.)
• Комплект отвертки за глава Philips
• Целофанов
• Многожилен проводник 22AWG - пет или шест цвята
• Масив 22AWG - пет или шест цвята
• PCB Vise и помощни ръце (по избор, но улеснява запояването)
• Диагонални ножове за тел
• Машини за сваляне на тел
• Xacto Knife (за премахване на опори от части на 3D принтера)
• 3D принтер (ако планирате да печатате сами)
• Шпакловка или лента (за закрепване на батерията във вътрешността на отпечатаната кутия)
• Цифрови шублери
• Крейзи лепило
• По избор - нитрилови ръкавици за еднократна употреба
• По избор - Появка за запояване (по избор, но защитава повърхностите)

Забележка: ако нямате тези инструменти, предлагам ви да разгледате сайта на Беки Стърн за препоръки за добри опции.

Софтуер

Arduino IDE

Node JS редактор (като Microsoft Code)

AWS акаунт

По избор - Google Cloud акаунт (за информация за фитнес)

По избор - Облачен акаунт в Microsoft Azure (за информация в календара)

Стъпка 1: Изтеглете, променете файлове и отпечатайте 3D файлове

Можете да изпратите файловете в услуга за 3D печат (като 3D Hubs) или можете да отпечатате свои собствени. Файловете са достъпни на PrusaPrinters.org.

Този случай е ремикс на будилника Py Portal, представен на уебсайта на Adafruit. Моят проект използва подобен TFT, така че успях да сведем до минимум необходимата работа по проектиране, за да накарам корпуса да работи с моите аксесоари.

Използвах следните настройки за печат:

• Отпред и отзад- отпечатани на 0,2 мм височина на слоя с 0,4 мм дюза, без опори
• Страничен номер - отпечатан на височина на слоя 0,10 мм с дюза 0,25 мм, без опори
• Ключове - отпечатани на височина на слоя 0,2 мм с дюза 0,4 мм. Ще трябва да отпечатате 7 и ще трябва да отпечатате с прото-макаронени проводими нишки.

• Калъф - отпечатан на 0,2 мм височина на слоя.

  Подкрепите са необходими, но не са необходими навсякъде (само отстрани и в средата, където се намира клавиатурата

Няколко неща, които трябва да знаете:

1. Prusa MK3 ви позволява да променяте цветовете на различни височини на слоя. Използвах тази функция за страничния номер.

2. Също така, по отношение на страничния номер:

   • Производственият екип на Star Trek TNG ще поръси великденски яйца в подпорите. Ако разгледате внимателно различни плочи и пана, ще видите имена на хора, текстове на песни и т.н. Исках да създам свое собствено „великденско яйце“за страничния номер, затова използвам „06“- което се отнася до моето братство (образувано през 1906 г.) и „OUCOE“- което се отнася до моята алма матер (Университет на Оклахома, Технически колеж).
   • Създадох „празно“парче side_number, което можете да промените, за да направите свой собствен персонализиран номер и текст.

Стъпка 2: Компоненти за запояване/сглобяване - Част а (Клавиатура и страничен номер)

Първо ще поставим страничния номер. Използвайте малко парче лепило, за да поставите страничния номер на място.

След това ще съберем клавиатурата

1. Ще трябва да отрежете 7 парчета жила, всяка с дължина 10-12 инча. Те ще бъдат свързани към пинове 0-6 на капацитивния сензор за докосване. Предлагам ви да използвате различни цветове (и да запишете цветовете/картографиране, тъй като тази информация ще ви е необходима по -късно). Използвах следната цветова комбинация:

   • Жълто - Пин 0/Бутон 1
   • Сиво - Пин 1/Бутон 2
   • Червено - Пин 2 /Бутон 3
   • Синьо - Пин 3 // Бутон 4
   • Зелено - Пин 4 // Бутон 5
   • Бяло - Пин 5 // Бутон 6
   • Черно - Пин 6 // Бутон 7
2. Извадете 1/2 инча от края на всеки проводник.
3. Нарежете 7 парчета проводима лента (всяка с ширина около 1/2 инча) и запоявайте проводниците към медната страна на лентата.
4. Отстранете залепващата подложка и ги залепете в долната част на клавишите. Може да се наложи да отрежете част от медната лента.

Забележка: Ключовете могат да бъдат залепени или отдолу (така че да са на едно ниво с горната част), или да са залепени отгоре (така че да „плуват“на няколко мм от горната част). Избрах да залепя моята отгоре.

След като завършите всичките 7, използвайте малко парче лепило, прикрепете клавишите към клавиатурата. Намирам за по -лесно да:

• Първо "змия" жицата през отвора за ключове.
• След това сложете малко парче лепило върху ръба/ръба на ключа
• Бързо поставете ключа на място.

Забележка: Krazy Glue работи най -добре тук; може да искате да използвате ръкавици, за да ограничите злополуките и шансовете за дразнене на кожата.

Стъпка 3: Компоненти за запояване/сглобяване - част Б (крила и сензори)

Следващата стъпка е да подготвите и сглобите хардуерните компоненти. В крайна сметка това означава запояване на щифтове и проводници на заглавната част за по -късна употреба. Това ръководство предполага, че сте доволни от запояването; ако не, вижте това "Ръководство за отлично запояване" от Adafruit.

Първо ще подготвим материали. За тази стъпка ще ви трябва:

• TFT 3.5 Featherwing
• ESP32 Перо
• INA219 Featherwing
• Тройник Featherwing
• Капацитивен сензор за докосване MPR121
• Сензор BME680
• Щифтове за прав и прав ъгъл
• Плътна и многожилна тел
• Инструменти за запояване и ръце за помощ
• Диагонални фрези за тел и маша за тел
• Калибър

Забележка: Предлагам ви първо да прочетете тази стъпка и да изрежете всичките си проводници и заглавки, преди да започнете запояване. По този начин няма да се налага да спирате за измерване/изрязване.

Подгответе TFT 3.5 Featherwing

TFT е готов за употреба извън кутията с единствената настройка. Ще трябва да запоите проводник между подложката "Lite" и подложка за спойка. Нашият код използва ESP32 Pin 21 за управление на TFT lite. Подредете TFT "дългия" път, с бутона за нулиране в долната част. Пин 21 ще бъде долният ляв щифт.

Нарежете 40 мм парче жила Оголете краищата така, че на всеки край да се виждат няколко милиметра тел. С помощта на поялника внимателно запоявайте двата щифта.

Забележка: имате нужда само от около 35 мм дължина … така че можете да подрежете кабела си според нуждите. Също така намирам, че добавянето на спойка към подложката, след това към проводника, след това запояване на проводника към подложката е най -лесният подход. И накрая - тези подложки са малки … ако ви е неудобно, винаги можете да пропуснете тази стъпка: това е само за изключване на TFT с клавиатурата.

Подгответе перото ESP32

Ще трябва да запоите стандартни мъжки щифтове към ESP32. Вашият ESP32 трябва да идва с заглавките, въпреки че може да се наложи да ги подрежете, за да стигнете до правилната дължина (16 щифта на дългата страна; 12 щифта на късата страна). Щифтовете на хедера са направени така, че да се „отлепват“, така че можете да използвате диагоналните си фрези, за да отрежете хедерите с правилната дължина. Отново, Adafruit има страхотни инструкции как да направите това, така че проверете, ако имате нужда от насоки.

ОПЦИОНАЛНО - Подгответе INA219 Featherwing

Първо, запоявайте мъжки хедери към крилото (използвайки същите инструкции, използвани за ESP32). След това изрежете четири 20 мм дълги жили. Бих направил 2 ЧЕРНИ, а останалите в различен цвят. Използвах СИВ и СИН за избор на цвят.

Разделете краищата на жицата, така че 3-4 мм медна тел да бъде открита на всеки край. Ще запоявате по един от всеки проводник, както е показано по -долу:

• СИВ -> V+ (плюс)
• СИНИ -> V- (минус)
• ЧЕРЕН -> GND (земята)
• ЧЕРЕН -> GND (земята)

Оставете другите краища на проводниците по това време; в крайна сметка ще ги запоим към щекерите DC 2.1.

Прикрепете пиезо зумера

INA Featherwing идва с малка зона за прототипиране; ще го използваме, за да прикачим нашето пиезо. Пиезото ще даде на нашия проект възможност за звуков и звуков сигнал, аларми и т.н.

Пиезото се свързва с ESP32 PIN 13; това корелира с щифта до USB щифта на крилото (вижте изображението за стрелки). Другият пиезо щифт се свързва към земята. Пиновете са достатъчно дълги, за да ги запоявате директно към пернатото … просто ще трябва да огънете щифтовете във форма на "мъж с лък" (вижте изображението). След като поставите щифтовете, използвайте помощни ръце (или лента), за да задържите пиезото на място и запоявайте от долната страна на перцето.

Забележка - Ако не използвате INA219, тогава ще трябва да запоите пиезото директно към перката.

Подгответе тройния пернатокрил

Пернатото ни спестява много запояване; той може да побере 3 пера/пернати … така че ще го използваме за осъществяване на електрически връзки между TFT, ESP32, INA219 (както и пиезото и щифта TFT Lite).

За да направим връзките правилно, ще трябва да запояваме два чифта подредени заглавки и един чифт стандартни мъжки заглавки.

• Редовните мъжки заглавки ще продължат на "горното" място, но ще бъдат запоени към долната страна на Tripler.
• Двете заглавки за подреждане ще бъдат запоени на места 2 и 3, от горната страна на тройника.

Това е малко объркващо, така че не забравяйте да разгледате изображенията, за да разберете къде е поставено всяко заглавие. Също така, комбинация от PCB Vise и Helping Hands може значително да помогне при запояване на компонентите.

Подгответе сензора BME 680 и капацитивния сензор за докосване MPR121

Последните два сензора са най -трудните за закрепване. Трябва да прикрепим щифтове за заглавки към пробивните дъски, преди да завършим монтажа.

Сензорът BME е прикрепен под ъгъл 90, така че да мога да подравня сензора към дупка в кутията (така че сензорът да улавя температура, газ, влажност). Ще трябва да запоите щифтове под прав ъгъл към отворите. Вижте изображенията, за да сте сигурни, че ги подравнявате правилно.

Капацитивният сензор за докосване е ясен - просто запоявайте прави щифтове за мъжки конектори, както е описано тук. Забележка: НЕ ТРЯБВА да запоявате щифтове към капацитивните сензорни щифтове (0 - 11).

Прикрепете сензорите BME 680 и MPR121 към тройната платка

И двата сензора комуникират чрез I2C … което означава, че трябва само да направим 4 връзки между пробивните платки и Featherwing. За простота, запоявам всички връзки между дъските.

BME 680

За този сензор използвам Helping Hands и PCB Vise, за да държа двата компонента на място (вижте изображението по -горе). Сензорът BME680 трябва да бъде поставен в края на крилото. Вижте изображенията по -горе, за да потвърдите разположението.

Процесът на запояване на връзките е досаден, така че вървете бавно. Използвам жица с твърдо жило за връзките:

• ЧЕРЕН - GND
• ЧЕРВЕН - VIN
• ЖЪЛТ - SCL (SCK щифт на сензора към
• ОРАНЖЕВ - SDA (SDA щифт на сензора)

Забележка: Щифтовете SCL и SDA са необходими и за двата сензора, така че може да е по -лесно да използвате SCL или SDA щифт на друга част на Featherwing.

MPR121

Помагащите ръце помагат и при запояване на този сензор на място (лентата също работи). Кодът използва I2C за комуникация с ESP32, така че ще свържете SCA и SDA пиновете.

Стъпка 4: Компоненти за запояване/сглобяване - Част В (Клавиатура към капацитивен сензор и закрепване в случай)

Ще запоите проводниците от клавиатурата към капацитивния сензор за докосване в тази стъпка. Използвайте съпоставяне на същия цвят от по -рано. Ако сте следвали моята цветова схема, тогава ще запоявате цветните проводници, както следва:

• Жълто - Пин 0/Бутон 1
• Сиво - Пин 1/Бутон 2
• Червено - Пин 2 /Бутон 3
• Синьо - Пин 3 /Бутон 4
• Зелено - Пин 4/Бутон 5
• Бяло - Пин 5/Бутон 6
• Черно - Пин 6/Бутон 7

След като запояването приключи, използвайте усукана връзка, за да държите проводниците на място.

След това завийте TFT екрана към "предната" част. Ще използвате винтовете M3 (общо четири). След като TFT е на място, завийте "предната" част към кутията. Отново ще използвате винтове M3 (два).

След това включете Featherwing Tripler, с включени всички компоненти, към TFT.

Забележка - Ако планирате да използвате батерия, не забравяйте да я включите в порта ESP32 -JST, преди да поставите TFT. Използвайте лента, за да поставите батерията в долната част на кутията.

Стъпка 5: ОПЦИОНАЛНО - Компоненти за запояване/сглобяване - Част D (INA219 пера)

Ако използвате сензора INA219, тогава тук свързвате проводниците към щекерите за постоянен ток.

1. Поставете щепселите за постоянен ток към задния капак и ги завийте на място.

2. Използвайте поялник, за да свържете проводниците INA219.

   • Черните проводници трябва да отидат към заземяването за всеки щепсел за постоянен ток.
   • Сивият проводник трябва да отиде към щепсела INPUT DC
   • Синият проводник трябва да отиде към щепсела OUTPUT.

Стъпка 6: Завийте задния капак и включете USB

Последната стъпка в хардуерното сглобяване е да завиете задния капак на място - с помощта на винтове M2 (4). Оттам включете USB кабела, свържете го към компютъра си и преминете към софтуерни стъпки!

Стъпка 7: Подгответе AWS среда

Както казах във въведението, предпоставката на решението е следната:

1. Терминалът, захранван от ESP32, използва MQTT (през Wifi) връзка за комуникация с облака AWS.
2. Облакът AWS извършва по -голямата част от обработката и служи като реле между монитора и исканите услуги.

Има няколко неща, които трябва да направим в тази стъпка:

Първо, трябва да настроите вашата AWS среда, ако все още не сте го направили. Тази инструкция предполага, че вече имате настроен акаунт в AWS, така че инструкциите за създаване на акаунт в облак не са включени. Като се има предвид това, стъпките са директни и могат да бъдат намерени тук.

След като преминете тази стъпка, трябва да създадете няколко услуги, така че влезте в конзолата на AWS.

Създайте нещо и изтеглете ключове

AWS IoT Core улеснява комуникацията между облака AWS и дисплея. Ще трябва да създадете „нещо“и да изтеглите сертификати, за да поддържате комуникацията.

[Забележка: повечето от тези инструкции са взети от ръководство, написано от Moheeb Zara, AWS Evangelist]

1. Отворете конзолата AWS и изберете AWS IoT Core.
2. В конзолата на AWS IoT изберете Регистрирайте ново нещо, Създайте едно нещо.
3. Назовете новото нещо „starTrekESP32“. Оставете останалите полета по подразбиране. Изберете Напред.
4. Изберете Създаване на сертификат. За да се свърже ESP32 са необходими само сертификатите, частният ключ и Amazon Root CA 1 за изтегляне. Изтеглете ги и ги запишете на сигурно място, тъй като те се използват при програмиране на ESP32 устройството.
5. Изберете Активиране, Прикачване на политика.
6. Пропуснете добавянето на политика и изберете Регистриране на нещо.
7. В страничното меню на конзолата на AWS IoT изберете Secure, Policies, Create a policy.
8. Назовете политиката AllowEverything. Изберете раздела Разширени.
9. Поставете в следния шаблон на политика.
10. {{"Версия": "2012-10-17", "Изявление": [{"Ефект": "Разрешаване", "Действие": "iot:*", "Ресурс": "*"}]}
11. Изберете Създаване. (Забележка: Това се препоръчва само за начало. След като се чувствате добре с всичко работещо, моля, върнете се и променете това на нещо по -ограничително.)
12. В конзолата на AWS IoT изберете Secure, Certification.
13. Изберете този, създаден за вашето устройство, и изберете Действия, Прикачете политика.
14. Изберете AllowEverything, Attach.
15. Преди да тръгнете, кликнете върху „Настройки“(в лявото меню). Ще се покаже вашата „Персонализирана крайна точка“; запишете го в текстов файл … ще ви е необходим, когато конфигурирате ESP32.

Създайте празен ламбда файл

Ламбда е форма на безсървърно изчисление, така че не е нужно да се притесняваме за никакъв хардуер тук. В крайна сметка тук ще поставим нашия актуализиран код (което ще направим няколко стъпки). Засега просто искаме да създадем заместител, така че …

1. Влезте отново в конзолата AWS (ако сте излезли) и щракнете върху Lambda.
2. Кликнете върху бутона „Създаване на функция“.
3. На следващата страница въведете основно име, като например starTrekDisplay
4. Изберете Node.js 12. X

5. По разрешения:

   • Ако знаете пътя си около Lambda и сте запознати с него, тогава можете да изберете всяка опция, която има смисъл. Ще ви трябват разрешения за CloudWatch, IotCore, S3 (четене и писане).
   • Ако не сте сигурни относно разрешенията, изберете „Създаване на нова роля с основни разрешения за ламбда“. Запишете името на ролята. По -късно ще променим разрешенията.
6. Щракнете върху Създаване на функция.
7. След минута ще влезете в нов екран с фрагмент от код „здравей свят“. Превъртете надолу до дъното до Основни настройки и кликнете върху „Редактиране“
8. Променете времето за изчакване от 3 секунди на 2 минути и 0 секунди. Забележка: вашият код никога не трябва да работи по-дълго от 5-10 секунди … обаче, ние се нуждаем от по-дълго време за първоначалното ви удостоверяване с Microsoft (за функционалност на календара). След като сте удостоверили, можете да промените това на 20 секунди.
9. Натиснете запис.

Създайте Iot правило

1. Останете в конзолата Lambda и превъртете нагоре. Изберете „Добавяне на тригер“.
2. Изберете AWS IoT. След това изберете „Персонализирано правило“.

3. Изберете „Създаване на ново правило“.

   • Име на правило: ESP връзка
   • Декларация за заявка за правило: "SELECT * FROM 'starTrekDisplay/pub'
4. Кликнете върху „Добавяне“

Създайте кофа и папка S3

1. Придвижете се до конзолата AWS и изберете S3.
2. Ще ви трябват кофа и папка за съхраняване на файлове за удостоверяване. Тази папка трябва да бъде частна. Предлагам ви да използвате всяка кофа, която вече имате, и да дадете име на създадената папка, наречена "starTrekDisplay". Забележка - ако нямате кофа, създайте я, като използвате инструкциите тук.

Разрешения за актуализиране - Ако сте позволили на Lambda да създаде роля за вас, тогава ще трябва да следвате тази стъпка

1. Влезте в конзолата AWS и изберете IAM
2. Щракнете върху ROLES, след което изберете името на ролята, което сте създали по -рано.

3. Кликнете върху прикачени правила, след което изберете следните правила:

   • AWSIoTFullAccess
   • AmazonSNSFullAccess
   • CloudWatchFullAccess
   • AmazonS3FullAccess

Стъпка 8: Изтеглете софтуерни ключове и настройте услуги на трети страни

Използвам следните услуги на трети страни в проекта:

1. Worldtime API - за време
2. API на националната метеорологична служба - за времето
3. API на Microsoft Graph за достъп до календара ми
4. Google Fitness API за достъп до информация за фитнес

Ще трябва да настроите акаунти и да изтеглите ключове, за да използвате същите услуги

Worldtime API - за време

Този API не изисква ключ, така че не са необходими никакви действия, за да работи това.

API на националната метеорологична служба - за времето

API на Националната метеорологична служба е безплатен и не се изисква ключ за API. Те обаче изискват да предавате информация за контакт (под формата на имейл) във всяко искане (като част от заглавния файл). Ще добавите информация за контакт към кода в следващата стъпка.

ОПЦИОНАЛНО - API на Microsoft Graph и Google Fitness API

Това е най-сложната част от настройката на кода. Нашето устройство няма пълноценна клавиатура … затова използваме нещо наречено OAUTH за ограничени устройства за достъп до нашия календар. За съжаление трябва да създадете „приложение“на Azure и приложение на Google, за да можете да кодирате OAUTH за ограничени устройства.

Инструкции за създаване на приложение са тук за Microsoft fand тук за Google. Ето няколко неща, които трябва да знаете:

• Ще трябва да създадете облачен акаунт в Azure и Google. Това е безплатно и няма да бъдете таксувани

• Microsoft:

  • Ще бъдете помолени да посочите конкретно какви потребители могат да използват приложението. Предлагам ви да изберете „Профили във всяка организационна директория и лични акаунти в Microsoft“. Това ще ви позволи да използвате лични акаунти в Microsoft и корпоративни акаунти (в повечето случаи).
  • Ще искате да изберете приложения „Мобилни и настолни“, но не е нужно да попълвате цялата информация (тъй като това е лично приложение). Това означава, че не можете да направите своето приложение достъпно за света … но това е добре в случая
  • След като приложението ви бъде настроено, ще трябва да изберете необходимите разрешения. Поисках разрешения, свързани с профили и календари (вижте изображението в галерията за пълния списък с разрешения). Ще трябва да изберете същия набор. Ако добавите още разрешения, ще трябва да промените обхвата по подходящ начин в следващата стъпка.

Стъпка 9: Променете и качете AWS код

Тази инструкция предполага, че сте запознати с разработката на Node.js и Lambda. Изтеглете свързания файл и направете промени, за да актуализирате:

• Информация за приложението и клиента на Microsoft
• Ключ от Google
• Имейл адрес за проследяване на Националната метеорологична служба
• Име на кофата S3
• Име на папка S3
• Крайна точка на AWS

Също така ще трябва да изтеглите следните библиотеки на възли:

1. aws-sdk
2. моментна часова зона
3. акценти

След като промените бъдат направени, качете кода в създадената по -рано ламбда с заместител.

Стъпка 10: Подгответе Arduino IDE и изтеглете библиотеки

Това ръководство също предполага, че сте запознати с Arduino. Ще трябва да се уверите, че вашата IDE е настроена да работи с Adafruit ESP32. Следвайте инструкциите тук, ако имате нужда от помощ.

След като това приключи, изтеглете следните библиотеки:

• Adafruit_GFX (от управителя на библиотеката)
• Adafruit_HX8357 (от управителя на библиотеката)
• TFT_eSPI (от мениджъра на библиотеката)
• TFT_eFEX (https://github.com/Bodmer/TFT_eFEX)
• PubSubClient (от мениджъра на библиотеката)
• ArduinoJson (от управителя на библиотеката)
• Adafruit_STMPE610 (от мениджъра на библиотеката)
• Adafruit_MPR121 (от мениджъра на библиотеката)
• Adafruit_INA219 (от управителя на библиотеката)
• Adafruit_Sensor (от мениджъра на библиотеката)
• Adafruit_BME680 (от управителя на библиотеката)
• Tone32 (https://github.com/lbernstone/Tone)

След това ще трябва да променим някои от библиотеките:

1. Отворете папката PubSubClient (в папката Arduino/Library) и отворете „PubSubClient.h“. Намерете стойността за MQTT_MAX_PACKET_SIZE и я променете на 2000.
2. След това отворете папката TFT_eSPI и отворете файла "User_Setup_Select.h". Коментирайте всички редове „включва потребители_настройка …“и добавете този ред:

#включва

След това изтеглете свързания файл Custom_Tricorder.zip и извлечете файла ".h" в местоположението "TFT_eSPI / User_Setups" във вашата папка с библиотеки на Arduino. Аз

Сега можем да преминем към актуализиране на кода на Arduino

Стъпка 11: Актуализирайте и инсталирайте кода на Arduino и се включете

Кодът на Arduino

Изтеглете и разархивирайте свързания файл за кода на Arduino. Отидете в раздела secrets.h. Ще трябва да актуализирате следното:

• WIFI_SSID = актуализиране с вашия wifi SSID
• WIFI_PASSWORD = актуализиране с вашата парола за wifi
• TIMEZONE = актуализиране с вашата часова зона от този списък
• LAT (можете да използвате услуга като „https://www.latlong.net“, за да намерите вашите географска ширина и дължина
• LNG
• AWS_IOT_ENDPOINT = трябваше да запазите това от по -рано. Трябва да изглежда като „dx68asda7sd.iot.us-east1-amazonaws.com“
• AWS_CERT_CA
• AWS_CERT_CRT
• AWS_CERT_PRIVATE

Вие също ще сте изтеглили сертификатите от по -ранна стъпка. След това отворете в редактора на бележки (например бележник) и поставете текста между 'R "EOF (' и ') EOF";'. Не забравяйте да включите „----- BEGIN CERTIFICATE -----“или „----- BEGIN RSA PRIVATE KEY -----“.

Графични файлове

ESP32 идва с малка файлова система. Ние използваме тази файлова система за запазване на изображения за нашата програма. Ще трябва да инсталирате инструмента, който ви позволява да качвате файлове.

1. Първо посетете задълбочения урок за уроци по случайни глупаци.
2. След като работите, можете да качвате файловете в папката с данни (също включени в zip файла).

Ангажирайте се

Качете последния код на Arduino и сте готови!

Забележка - Името на Star Trek и изображенията на Star Trek са собственост на CBS/Paramount. Те имат доста слаба политика, що се отнася до косплей и фен -фантастика - моля, прочетете тук, ако имате въпроси.

Първа награда в конкурса за фандоми