Ar žestiem vadāma universālā tālvadības pults ar mezglu-MCU: 12 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki visiem un laipni lūdzam šajā projektā! Es esmu diezgan slinks cilvēks, un slinka cilvēka murgs ir skatīties televizoru, kad saprotat, ka tālvadības pults ir pārāk tālu! Es sapratu, ka tālvadības pults nekad nebūs pārāk tālu, ja man tā vienmēr būs pa rokai. Tas mani iedvesmoja izveidot LAZr - ar žestiem vadāmo universālo tālvadības pulti.

Šajā projektā es izveidošu cimdu, kas aprīkots ar sensoriem, kas spēj noteikt roku žestus un ar vienkāršu pirkstu kustību var nosūtīt signālus uz televizoru vai citu ierīci.

Es ceru, ka jums patīk šis projekts un balsojiet par to Epilog lāzeru konkursā!

1. solis: daļas

Šis projekts ietver šādas daļas:

Cimds (5,00 ASV dolāri)

Mezgls-MCU / ESP8266 (3,00 ASV dolāri)

Tas ir šī projekta mikrokontrolleris un smadzenes. Tam ir iespēja izveidot savienojumu ar WiFi, kas padara to ļoti noderīgu mājas automatizācijas lietojumprogrammās un tādos projektos kā šis, jo šajā projektā var ieviest WiFi vadību.

5 elastīgie sensori (katrs USD 7,00)

Šie sensori mēra saliekšanos, līdzīgi kā LDR (no gaismas atkarīgs rezistors) mēra gaismas līmeni. Tos izmanto, lai izmērītu pirkstu saliekšanu un roku žestus.

IR raidītājs (0,30 ASV dolāri)

Šis komponents pārraida IR signālus uz tādām ierīcēm kā televizori, DVD atskaņotāji utt.

IR uztvērējs (1,00 ASV dolāri)

Šis komponents saņem IR signālus, ko sūta tālvadības pults. Tas ir nepieciešams, lai atšifrētu signālus no tālvadības pultīm. Pēc tam šos signālus var izmantot, lai vadītu ierīci no cimda. Es iesaku TSOP4838, jo esmu to veiksmīgi pārbaudījis ar Sharp, Samsung un Apple TV.

5 10 kΩ rezistori (katrs 0,01 USD)

Šie rezistori ir nepieciešami katram no Flex sensoriem.

220 omu rezistors (katrs 0,01 USD)

Šie rezistori ir nepieciešami katram no Flex sensoriem.

Tranzistors (0,39 ASV dolāri)

Tranzistors tiek izmantots IR pārraidei.

74HC4051N Multiplexer IC (0,22 ASV dolāri)

Tā kā mezglam-MCU ir tikai viens analogais ports, šo IC izmanto, lai "sadalītu" analogo tapu vairākos, kas ir savienoti ar elastīgajiem sensoriem. Vairāk par šo vēlāk.

Daudz džemperu kabeļu! (Ja jūs nolemjat izmantot maizes dēli)

Šīs daļas nav obligātas, taču ir noderīgas, ja tās tiek izmantotas:

16 kontaktu IC ligzda

Sieviešu galvenes

2. darbība: multipleksora IC (74HC4051N)

Lai gan Node-MCU ir aprīkots ar lieliskām funkcijām, piemēram, WiFi un Arduino IDE saderību, tam ir trūkumi. Tam ir tikai viena analogā tapa, kas nav pietiekama šim projektam. Tā kā cimdam ir pieci elastības sensori, tā darbībai nepieciešamas piecas analogās ieejas. Vienkāršs un lēts risinājums šai problēmai ir izmantot Multiplexer IC (74HC4051N). Šis IC spēj pārveidot vienu analogo ieeju astoņās!

Kā tas darbojas?

IC darbojas, ieslēdzot vienu analogo ieeju, to nolasot un izslēdzot. Pēc tam tas ieslēdz nākamo analogo ieeju. To darot, tas vienlaikus nolasa tikai vienu sensoru, nosūtot to uz mikrokontrollera analogo tapu. IC spēj ieslēgt, lasīt un izslēgt analogās ieejas tik ātri, ka šķiet, ka tās visas lasa vienlaikus. Tas ir līdzīgi tam, kā darbojas datoru un viedtālruņu ekrāni; Katram pikselim nevar būt sava norādītā tapa (tā būtu katastrofa!), Tāpēc tas tik ātri ieslēdz un izslēdz pikseļus, ka mūsu acis tos visus uztver kā ieslēgtus vienlaikus. Lai darbotos, IC ir vajadzīgas trīs digitālās tapas. Mainot tapu ieslēgšanas un izslēgšanas stāvokļu kombinācijas, IC spēj ieslēgt un izslēgt visas 8 analogās ieejas.

3. darbība: maizes dēļa izkārtojums

Ierīces izkārtojums ir parādīts attēlā iepriekš.

SVARĪGI: Ņemiet vērā jūsu izmantoto tranzistora veidu, tranzistora kolektora tapai ir jāpievienojas IR gaismas diodei, nevis GND tapai.

4. solis: signālu saņemšana

Lai cimds zinātu pareizo sūtāmo signālu, signāli ir jāsaņem no televizora/ierīču tālvadības pults un jāieprogrammē cimdu kodā. Lai saņemtu šos signālus, ir nepieciešams IR uztvērējs.

Piezīme: apskatiet televizora tālvadības pults modeļa numuru un mēģiniet atrast signāla specifikācijas tiešsaistē. Daži IR uztvērēji un raidītāji nedarbosies ar dažiem tālvadības pulti, tāpēc ir svarīgi atrast raidītāju/uztvērēju, kura frekvence atbilst jūsu televizoram. Es izmantoju 4838 IR uztvērēju, kas darbojas ar manu Samsung TV tālvadības pulti.

5. darbība: signālu saņemšanas kods

Lai izmantotu kodu, ir jālejupielādē bibliotēka IRremoteESP8266. Lejupielādes saite ir zemāk:

IRremoteESP8266

Arduino IDE dodieties uz Skice> Iekļaut bibliotēku> Pievienot. ZIP bibliotēku. Atrodiet divas lejupielādētās bibliotēkas un pievienojiet tās IDE. Lai piekļūtu kodam, lai saņemtu IS signālus, dodieties uz Fails> Piemēri> IRremoteESP8266> IRrecvDumpV2. Kodā mainiet vērtību kRecvPin no 14 uz 5. Tas nodrošina, ka mezgls-MCU nolasa pareizo tapu (D1).

Pēc maizes dēļa savienojumu pievienošanas augšupielādējiet šo kodu savā Node-MCU un atveriet seriālo monitoru (iestatiet pārraides ātrumu uz 115200). Ja nospiežat televizora tālvadības pults pogu, signāli tiks izdrukāti uz jūsu seriālā monitora. Veiksmi!

Jūs redzēsit garu skaitļu kopu ar vērtību rawData. Ierakstiet šos skaitļus un noteikti ierakstiet pogu, kuru nospiedāt, lai iegūtu šos skaitļus. Šie jums būs nepieciešami vēlāk.

6. darbība. PCB shēma

PCB shēma tika izveidota Autodesk Eagle, un tā ir parādīta attēlā iepriekš. Visi Eagle faili ir šajā instrukcijā, un tos var lejupielādēt nākamajā darbībā.

7. solis: PCB dizains

Šeit ir mans PCB dizains. Visi šīs shēmas plates Eagle faili ir norādīti zemāk, lai jūs varētu izmantot vai pārveidot šo dizainu, lai izveidotu savu PCB! Esmu pievienojis SMD spilventiņus papildu 3 analogām ieejām, kā arī 3V3 un GND portam. Tas ļaus man paplašināt šo sistēmu, ja tas būs nepieciešams, ietaupot resursus un laiku un padarot PCB daudzpusīgu.

8. solis: salieciet to visu kopā

Pēc pāris dienu gaidīšanas es beidzot saņēmu PCB pa pastu. Tagad ir pienācis laiks jautrajai daļai, to visu lodēt kopā! Ievērojot shēmu, PCB lodēšana bija diezgan vienkārša. Savā dizainā es izmantoju IC ligzdu un sieviešu galvenes multipleksora IC un Node-MCU. Tas ir tāpēc, lai es varētu noņemt šīs mikroshēmas, ja tās ir jāaizstāj vai jāizmanto atkārtoti. Ja vēlaties slaidāku formas faktoru, droši lodējiet mikroshēmas tieši pie tāfeles, taču atcerieties, ka vēlāk tās būs diezgan grūti noņemt.

9. solis: cimdu salikšana kopā

Lai uzstādītu elastīgos sensorus cimdā, es līmēju mazas gumijas caurules cimdu pirkstos un ievietoju sensorus tajos. Tādā veidā sensoriem bija neliela kustību telpa, un tos pēc vajadzības varēja noņemt. Lai noturētu PCB, es to piestiprināju cimdam, izmantojot velcro lenti. Atkal visu salikt kopā ir jūsu ziņā. Jūs varat būt radošs!

10. solis: komandu programmēšana

Tagad, kad aparatūra ir rūpējusies, ir pienācis laiks programmatūrai. Cimdam lejupielādējiet zemāk esošo kodu.

Lai kods darbotos ar televizoru, jums ir jāmaina daži cipari. Atcerieties tos skaitļus, kurus pierakstījāt? Tagad ir pienācis laiks tos izmantot. Ja jums nav skaitļu, neuztraucieties, šos signālus ir ļoti viegli savākt; Vienkārši atgriezieties pie IR saņemšanas posma. Nokopējiet datu kopu rawData un ielīmējiet to zem komentāra "IELIKT DATUS ŠEIT" kodā. Pārdēvējiet šo datu kopu par PowerOn. Kopējiet numuru blakus powerOn (manā gadījumā 95). Šis skaitlis ir skaitļu skaits datu kopā. Tagad dodieties uz koda apakšdaļu zem komentāra "DISPLAY POWER". Aizstājiet "95" ar kopēto vērtību. Tagad augšupielādējiet savu kodu Node-MCU un uzvelciet cimdu. Ja ar roku vērsieties pret televizoru un salieciet vienu no pirkstiem, televizors ieslēgsies!

Tas ir viegli pielāgojams. Lai pievienotu citas funkcijas, vienkārši pievienojiet vairāk datu kopu un kopējiet un ielīmējiet funkciju DISPLAY POWER un mainiet tās informāciju uz atbilstošo datu kopu un vērtību skaitu. Tā kā katrs elastības sensors ir atšķirīgs, iespējams, būs jāmaina skaitlis "310", lai tas reģistrētos, kad pirksts ir salocīts. Jūs pat varat veikt vairāku pirkstu žestus un "galvenos slēdžus". Piemēram, es pielāgoju savu kodu tā, ka, saliekot gredzenveida pirkstu un īkšķi, televizora skaļums tiek izslēgts un avots mainās. Paplašināmības iespējas ir bezgalīgas!

11. solis: tas ir izdarīts

Šeit jums ir universāla žestu kontrolēta TV tālvadības pults! Es ceru, ka jums patika šis projekts, un es ceru, ka jūs balsosit par mani Epilog Laser konkursā. Ja jums ir kādi jautājumi, rakstiet komentāru, un es centīšos atbildēt uz tiem. Vēlreiz ceru, ka jums patika!