Telecomando universale controllato da gesti con Node-MCU: 12 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ciao a tutti e benvenuti in questo progetto! Sono una persona piuttosto pigra e l'incubo di una persona pigra è guardare la TV quando ti rendi conto che il telecomando è troppo lontano! Mi sono reso conto che il mio telecomando non sarà mai troppo lontano se lo tengo sempre a portata di mano. Questo mi ha ispirato a creare LAZr, il telecomando universale controllato dai gesti.

In questo progetto creerò un guanto dotato di sensori in grado di rilevare i gesti delle mani e di inviare segnali a una TV o a un altro apparecchio con un semplice movimento delle dita.

Spero che questo progetto vi piaccia e votatelo all'Epilog Laser Contest!

Passaggio 1: le parti

Questo progetto contiene le seguenti parti:

Un guanto ($ 5,00)

Nodo-MCU / ESP8266 ($ 3,00)

Questo è il microcontrollore e il cervello di questo progetto. Ha la capacità di connettersi al WiFi, il che lo rende molto utile nelle applicazioni di automazione domestica e in progetti come questo, poiché il controllo WiFi può essere implementato in questo progetto.

5 sensori flessibili ($ 7,00 ciascuno)

Questi sensori misurano la flessione, in modo simile a come un LDR (Light Dependent Resistor), misura i livelli di luce. Questi sono usati per misurare la flessione delle dita e i gesti delle mani.

Trasmettitore IR ($ 0,30)

Questo componente trasmette segnali IR a dispositivi come televisori, lettori DVD, ecc.

Ricevitore IR ($ 1,00)

Questo componente riceve i segnali IR inviati dai telecomandi. È necessario per decodificare i segnali dai telecomandi. Questi segnali possono quindi essere utilizzati per controllare l'apparecchio dal guanto. Raccomando il TSOP4838 poiché l'ho testato con successo con Sharp, Samsung e Apple TV.

5 resistori da 10k Ohm ($0.01 ciascuno)

Questi resistori sono necessari per ciascuno dei sensori Flex.

Resistenza da 220 Ohm ($0.01 ciascuno)

Questi resistori sono necessari per ciascuno dei sensori Flex.

Transistor ($ 0,39)

Il transistor è utilizzato per la trasmissione IR.

74HC4051N Multiplexer IC ($ 0,22)

Poiché il Node-MCU ha solo una porta analogica, questo IC viene utilizzato per "dividere" il pin analogico in diversi, che sono collegati ai sensori flessibili. Più su questo più tardi.

Un sacco di cavi jumper! (Se decidi di utilizzare una breadboard)

Le seguenti parti sono facoltative ma sono utili se utilizzate:

Presa CI a 16 pin

Intestazioni femminili

Passaggio 2: il circuito integrato multiplexer (74HC4051N)

Sebbene il Node-MCU sia ricco di funzionalità eccellenti come la compatibilità con WiFi e Arduino IDE, ha i suoi svantaggi. Ha solo un pin analogico, che è insufficiente per questo progetto. Poiché il guanto ha cinque sensori di flessione, richiede cinque ingressi analogici per funzionare. Una soluzione semplice ed economica a questo problema consiste nell'utilizzare un CI Multiplexer (74HC4051N). Questo circuito integrato è in grado di convertire un ingresso analogico in otto!

Come funziona?

L'IC funziona accendendo un ingresso analogico, leggendolo e spegnendolo. Quindi attiva l'ingresso analogico successivo. In questo modo, legge solo un sensore alla volta, inviandolo al pin analogico del microcontrollore. L'IC è in grado di accendere, leggere e spegnere gli ingressi analogici così rapidamente che sembra che li stia leggendo tutti allo stesso tempo. Questo è simile a come funzionano gli schermi di computer e smartphone; Ogni pixel non può avere il proprio pin designato (sarebbe un disastro!), quindi accende e spegne i pixel così velocemente che i nostri occhi li percepiscono tutti come accesi contemporaneamente. Per funzionare, l'IC ha bisogno di tre pin digitali. Modificando le combinazioni degli stati on e off dei pin, l'IC è in grado di attivare e disattivare tutti gli 8 ingressi analogici.

Passaggio 3: layout del tagliere

Il layout del dispositivo è mostrato nell'immagine sopra.

IMPORTANTE: prendi nota del tipo di transistor che stai utilizzando, il pin del collettore del transistor deve collegarsi al LED IR e non al pin GND.

Passaggio 4: ricezione dei segnali

Affinché il guanto conosca il segnale corretto da inviare, i segnali devono essere ricevuti dal telecomando della TV/degli elettrodomestici e programmati nel codice del guanto. Per ricevere questi segnali è necessario un ricevitore IR.

Nota: dai un'occhiata al numero di modello del telecomando della tua TV e prova a trovare le specifiche del segnale online. Alcuni ricevitori e trasmettitori IR non funzionano con alcuni telecomandi, quindi è importante trovare un trasmettitore/ricevitore con la frequenza corrispondente alla TV. Sto usando un ricevitore IR 4838 che funziona con il telecomando della mia TV Samsung.

Passaggio 5: codice per la ricezione dei segnali

Per utilizzare il codice è necessario scaricare la libreria IRremoteESP8266. Il link per il download è di seguito:

IRremotoESP8266

Nell'IDE di Arduino, vai su Schizzo > Includi libreria > Aggiungi libreria. ZIP. Individua le due librerie scaricate e aggiungile nell'IDE. Per accedere al codice per ricevere i segnali IR, vai su File > Esempi > IRremoteESP8266 > IRrecvDumpV2. Nel codice, modificare il valore kRecvPin da 14 a 5. Ciò garantisce che il Node-MCU stia leggendo il pin corretto (D1).

Dopo aver cablato le connessioni della breadboard, carica questo codice sul tuo Node-MCU e apri il tuo monitor seriale (imposta la velocità di trasmissione su 115200). Se premi un pulsante sul telecomando del televisore, i segnali verranno stampati sul monitor seriale. Successo!

Vedrai una lunga serie di numeri con il valore rawData. Registra questi numeri e assicurati di registrare il pulsante che hai premuto per ottenere quei numeri. Avrai bisogno di questi in seguito.

Passaggio 6: Schema PCB

Lo schema PCB è stato creato in Autodesk Eagle ed è come mostrato nell'immagine sopra. Tutti i file Eagle sono in questo Instructable e possono essere scaricati nel passaggio successivo.

Passaggio 7: la progettazione del PCB

Ecco il mio progetto PCB. Tutti i file Eagle per questo circuito sono sotto, quindi puoi usare o modificare questo design per costruire il tuo PCB! Ho aggiunto pad SMD per i 3 ingressi analogici extra e la porta 3V3 e GND. Ciò mi consentirà di espandere questo sistema se mai ne avrò bisogno, risparmiando risorse e tempo e rendendo il PCB versatile.

Passaggio 8: mettere tutto insieme

Dopo aver aspettato un paio di giorni, ho finalmente ricevuto i miei PCB per posta. Ora è il momento della parte divertente, saldare tutto insieme! Seguendo lo schema, saldare il PCB è stato abbastanza facile. Nel mio progetto, ho usato una presa IC e intestazioni femmina per il mio multiplexer IC e Node-MCU. Questo è così che posso rimuovere questi chip se ho bisogno di sostituirli o riutilizzarli. Se desideri un fattore di forma più sottile, sentiti libero di saldare i chip direttamente alla scheda, ma ricorda che sarà abbastanza difficile rimuoverli in seguito.

Passaggio 9: mettere insieme il guanto

Per installare i sensori di flessione nel guanto, ho incollato dei piccoli tubi di gomma nelle dita del guanto e ho inserito i sensori al loro interno. In questo modo i sensori avevano un po' di spazio di manovra e potevano essere rimossi in caso di necessità. Per tenere il PCB, l'ho montato sul guanto usando del nastro di velcro. Ancora una volta mettere insieme tutto questo dipende da te. Puoi essere creativo!

Passaggio 10: programmazione dei comandi

Ora che ci prendiamo cura dell'hardware, è il momento del software. Per il tuo guanto, scarica il codice qui sotto.

Per far funzionare il codice con la tua TV, devi modificare alcuni numeri. Ricordi quei numeri che hai scritto? Ora è il momento di usarli. Se non hai i numeri, non preoccuparti, è molto facile raccogliere questi segnali; Torna semplicemente alla fase di ricezione IR. Copia il set di dati rawData e incollalo sotto il commento "PASTE DATA HERE" nel codice. Rinominare questo set di dati in powerOn. Copia il numero accanto a powerOn (nel mio caso 95). Questo numero è la quantità di numeri nel set di dati. Ora vai in fondo al codice, sotto il commento "DISPLAY POWER". Sostituisci "95" con il valore che hai copiato. Ora carica il tuo codice sul Node-MCU e indossa il guanto. Se guardi la TV con la mano e pieghi un dito, la TV si accenderà!

Questo è facilmente personalizzabile. Per aggiungere più funzioni, è sufficiente aggiungere più set di dati e copiare e incollare la funzione DISPLAY POWER e modificare le sue informazioni con il set di dati corrispondente e il numero di valori. Poiché ogni sensore flessibile è diverso, potrebbe essere necessario modificare il numero "310" in modo che venga registrato quando il dito viene piegato. Puoi persino eseguire gesti con più dita e "interruttori principali". Ad esempio, ho regolato il mio codice in modo tale che quando piego l'anulare e il pollice, il volume della mia TV si disattiva e la sorgente cambia. Le possibilità di espandibilità sono infinite!

Passaggio 11: è fatto

Il gioco è fatto, un telecomando TV universale controllato da gesti! Spero che questo progetto ti sia piaciuto e spero che voti per me nel concorso Epilog Laser. Se hai domande, sentiti libero di scrivere un commento e farò del mio meglio per rispondere. Ancora una volta, spero che ti sia piaciuto!