Lampada della Morte Nera con Alexa: 17 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Porta un frammento del Lato Oscuro nel tuo salotto con questa lampada ad attivazione vocale unica. Un'opera d'arte funzionale, utile e piacevole da guardare. Accensione o spegnimento? Tutte le lampade lo fanno! Cambiare luminosità? Molto comune! Ma il tuo può farlo? *segnale per alzare il volume per il video introduttivo*

Rad, no? Oltre a quel fantastico spettacolo di luci e suoni, puoi anche chiedere ad Alexa di accendere/spegnere semplicemente la lampada o di scegliere un'impostazione di luminosità tra dieci livelli di luminosità.

Stupisci i tuoi amici con il vero potere del Lato Oscuro!

Passaggio 1: Panoramica

Questo progetto prende una famosa lampada IKEA, ne automatizza le azioni di illuminazione/cinetica e la collega ad Amazon Alexa per abilitare il controllo vocale. Le sei componenti di questo progetto, in ordine di impresa, sono:

• Dipingere la lampada (Fasi 2-6)
• Costruzione del circuito (Fase 7)
• Configurazione di Alexa (passaggio 8)
• Installazione del motore (Fasi 9-11)
• Costruzione del tutore (Fase 12)
• Assemblaggio del tutto (Fasi 13-16)

Per mantenere gestibile il carico di lavoro, ho estratto gli elementi del software di backend che analizzano i messaggi di Alexa e gestiscono la comunicazione in tempo reale. Devi solo caricare lo sketch Arduino e configurare l'abilità Alexa come descritto in questo tutorial, e il controllo vocale dovrebbe avvenire immediatamente.

Tutto il codice pertinente può essere trovato qui. Tutti i modelli STL sono misurati in mm. Questa è la prima volta che scrivo un Instructable, quindi i tuoi commenti e feedback sono molto apprezzati!

Passaggio 2: prendi la lampada

Vai al tuo IKEA più vicino e ottieni la lampada a sospensione PS 2014.

Ci sarà una versione da 14 pollici e una da 20 pollici. Ottieni il 14 con la variante bianco/rame. All'apertura della confezione, troverai una cornice centrale bianca, 10 bracci in rame e 40 pannelli bianchi. Quattro pannelli vanno su ciascun braccio nei punti contrassegnati nell'immagine. Le seguenti quattro file così emergere:

• Pannelli superiori piccoli
• Grandi pannelli in alto al centro
• Grandi pannelli in basso al centro
• Pannelli inferiori piccoli

Attacca le braccia al telaio ed etichettale con del nastro adesivo. Etichetta anche i pannelli (ma non attaccarli ancora). Ho etichettato i bracci da 0 a 9 e i pannelli da B0 a B9 e da T0 a T9. Nota che ho usato ogni numero di pannello due volte poiché il design delle righe 1 e 2 (come 3 e 4) è distintivo e può essere utilizzata la stessa etichetta. Quindi, per esempio, i pannelli che vanno sul braccio 7 sarebbero T7 (piccolo in alto), T7 (grande in alto al centro), B7 (grande in basso al centro) e B7 (piccolo in basso).

Noioso? Sì. Ma tutta questa etichettatura diventerà rilevante in seguito. Quindi vai avanti, etichetta via!

Passaggio 3: dipingili di grigio lucido

Prendi della vernice grigia lucida. Prendi un paio di lattine, ti serviranno. Sono andato con Rust-Oleum Gloss Winter Grey.

Stendi i pannelli (tutti e 40!) e spruzzali bene e uniformemente. Assicurati di indossare una maschera. Anche il Lato Oscuro considera la sicurezza prima di tutto! Vedi il mio per riferimento.

Lasciare asciugare i pannelli durante la notte, quindi dare loro un secondo rivestimento. Dolce!

Passaggio 4: sigillare le trincee

Rimetti tutti i pannelli sulle braccia, ma non fino in fondo. Non lasciarli scattare. Presto li rimuoverai di nuovo e ci vuole un po' di sforzo per rimuovere un pannello scattato in posizione.

Una volta fatto, usa un'immagine di riferimento della Morte Nera (come questa) per registrare tutte le "trincee e valli" sul globo. Queste sono le aree in cui desideri rimanere grigio chiaro, come la fossa equatoriale e così via. È un processo lento e ripetitivo, ma ripagherà molto una volta visto il risultato finale!

Assicurati anche di fissare un cerchio grande nell'emisfero superiore. Qui è dove il disegno del Superlaser sarà tracciato in seguito. Basta usare qualcosa di grande e circolare per segnare un cerchio nel nastro adesivo. Quindi ritaglialo e incollalo all'incirca nello stesso punto mostrato nelle immagini.

Passaggio 5: dipingere nella trama

Procurati un paio di barattoli di vernice grigia ruvida. Sono andato con la finitura Rust-Oleum Grey Stone.

Togli i pannelli e dipingili! Una singola mano con una spruzzatura più lenta e leggermente sostenuta mi ha dato il tocco giusto. Le etichette sui bracci e sui pannelli ti aiuteranno a mettere i pezzi al posto giusto nel design, ma tienilo per dopo.

Strappa il nastro adesivo e la viola, i tuoi pannelli della Morte Nera sono pronti!

Passaggio 6: estrai il superlaser

Usa una stampante 3D per creare uno stencil per il Superlaser. Ho allegato l'STL dal mio disegno.

Attacca solo i pannelli che hanno l'area del Superlaser sui bracci (solo leggermente, non ancora agganciati) e fissali insieme con del nastro adesivo dall'altro lato. Attacca lo stencil stampato in 3D e usa un pennarello nero per tracciare i cerchi concentrici. Quindi crea linee per il design interno del Superlaser usando la tua immagine di riferimento della Morte Nera.

Congratulazioni, hai finito con i pezzi di design!

Basta con le cose artistiche. Ora veniamo al tecnico.

Passaggio 7: costruire il circuito

Hai un globo ben dipinto e un sistema motorio ben funzionante, ma questa cosa non si collegherà ad Alexa stessa! Facciamo accadere quel circuito.

Utilizzare i file Gerber allegati per ordinare il PCB. Personalmente mi piace usare OSH Park. Se non vuoi occuparti dei file Gerber, ordina la bacheca che ho condiviso qui.

Mentre aspetti che arrivi la scheda, prendi i componenti mostrati nello schema:

• 1 x Arduino MKR1000
• 1 x driver passo-passo A4988
• 1 scheda SSR a 1 canale da 5 V
• 1 x regolatore LM7805 + dissipatore di calore
• 1 x 1N4004 Diodo
• 1 x condensatore 100µF
• 1 x condensatore 10µF
• 1 x condensatore 0.1µF
• 3 terminali a vite a 2 poli da 5 mm

Saldare tutto come mostrato nelle immagini. Utilizzare 4 viti sottili per fissare la scheda SSR al PCB. Nota che dovrai fissare tre fili corti dal PCB ai terminali SSR.

Se vuoi verificare il circuito, usa il codice di prova qui. Se tutto funziona bene, dovresti vedere qualcosa come il video qui sopra.

Passaggio 8: collegalo al cloud

C'erano così tante parti in questo progetto che volevo liberarti dallo stress dello sviluppo di software di backend. C'è ancora qualche configurazione per Alexa che devi fare. E avrai bisogno di un'eco! Se Amazon mi consente di lanciare questa abilità al pubblico - ancora in fase di revisione - aggiornerò questo passaggio in modo da non dover eseguire affatto la configurazione di Alexa. Ma per ora…

Vai su Alexa Skills Kit Dev Console e premi Crea abilità. Dagli un nome (che sarà anche il tuo nome di invocazione), quindi scegli "Personalizzato" quando selezioni un modello. Nella console della competenza, vai a JSON Editor nella colonna di sinistra e carica il file modello della competenza. Quindi in Endpoint, aggiungi questo alla casella "Regione predefinita": arn:aws:lambda:us-east-1:074765571920:function:alexa-deathstar.

Salva tutto e abilita l'abilità sull'app Alexa del tuo telefono: Abilità > Le tue abilità > Abilità sviluppatore > {La tua nuova abilità}. Ora prova tutto questo chiedendo al tuo Echo di configurare il tuo dispositivo: "Alexa, chiedi alla Morte Nera di avviare la configurazione". Alexa dovrebbe fare la sua parte e darti un numero di 8 cifre che sarà l'ID del dispositivo della tua lampada.

Ha funzionato?!

Quindi, carica lo schizzo DeathStarLamp.ino sul tuo MKR1000. Assicurati di aggiornare i dettagli del tuo Wi-Fi e dell'ID del dispositivo sulle righe 30-32 prima del caricamento. A questo punto, l'invio di un comando ad Alexa dovrebbe modificare le letture di tensione dei pin Arduino (vedere le righe 11-15 per la mappatura dei pin). Usa un multimetro per testare!

NB: una volta completata la configurazione del dispositivo, Alexa elaborerà i tuoi comandi assumendo che il MKR1000 sia attivo e funzionante. È un canale di comunicazione unidirezionale.

Passaggio 9: tagliare le corde

Per rendere l'apertura e la chiusura della lampada motorizzata, dobbiamo liberarci dell'arcaico meccanismo a corde di cui è dotato.

Estrarre il bloccacorda, il cappuccio della puleggia e la puleggia contrassegnati nelle immagini. Quindi svitare la piccola vite sotto la puleggia per estrarre in modo pulito la struttura rimanente. Ho rimontato la vite in seguito, ma questo non è obbligatorio.

Ho trovato piuttosto carine le palline di rame attaccate alle estremità delle corde. Quindi ho tagliato lo spago e ho incollato le palline nei due solchi (casuali) segnati sulla cornice bianca. Chiamali i nostri reattori principali! Luca, stai lontano…

Passaggio 10: stampare il supporto motore

Stampa l'STL allegato, misurato per un motore passo-passo rotondo Nema 14 e viti a brugola M3. Ho saldato i terminali femmina sui quattro fili del motore, quindi ho testato l'adattamento sul supporto stampato. Dadi necessari in quanto i fori di questo particolare modello di stepper sono già filettati.

Per il fissaggio, ho praticato un piccolo foro pilota nella plastica usando un ferro riscaldato, quindi ho usato una vite autofilettante da 1/2 n. 5 per fissare il supporto al telaio.

Passaggio 11: inserire le piastre e l'asta del telaio

Stampa le lastre dai due file STL e premi un dado esagonale da 1/4 -20 nella fessura della piastra superiore. Non c'è bisogno di colla, il press-fit sarà abbastanza stretto. Inserisci il pezzo mobile a 3 bracci sul bianco telaio tra le piastre e avvitarle utilizzando quattro viti M3 da 16 mm.

Quindi avvitare un'asta filettata da 1/4" lunga 6 pollici attraverso il dado esagonale e fissarla all'albero del motore utilizzando un accoppiatore per albero da 1/4"-5 mm.

Vuoi testare la tua configurazione? Alimenta il circuito con 12V, attendi che Arduino si connetta al Wifi e impartisci ad Alexa un comando: "Alexa, chiedi alla Morte Nera di impostare il bagliore su due".

Se tutto funziona bene, dovresti vedere qualcosa come il video qui sopra. Si noti che nel video mostrato mancano le piastre del telaio; Ho dimenticato di fare un video dopo averli aggiunti. Le piastre rendono l'intero meccanismo molto più affidabile e sicuro.

Passaggio 12: costruisci il tutore

Ho deciso di costruire un supporto di legno in modo da poter appendere la lampada a qualsiasi parete. In questo modo non sei limitato alle sole prese a soffitto.

Taglia i 3 pezzi del tutore da una tavola di pino spessa 1,5". Tutti i pezzi sono stati mantenuti larghi 2" e usa il baldacchino (o la copertura del soffitto) della lampada IKEA per tracciare la parte circolare. Ulteriori misurazioni annotate nel rendering CAD. Quindi praticare i tre fori nel cerchio come mostrato: quello centrale con una punta da 3/8" e i due laterali con una punta da 5/32".

Praticare anche due fori da 3/8" (per il cavo di alimentazione) e due fori da 1/8" (per le viti a muro) nei punti contrassegnati nell'immagine.

Bene, è ora di dipingere (di nuovo)! Procurati una bomboletta spray di primer bianco e vernice rosso scuro. io ho usato questi:

• KILZ White Oil Primer per interni, sigillante e spray antimacchia
• Vernice spray per uso generale rosso coloniale satinato ruggine-Oleum

Rivestire l'intero tutore con il primer due volte, con un intervallo di circa 8 ore tra le mani. Quindi usa del nastro adesivo per sigillare solo i bordi e dai alla cosa un paio di mani di vernice rossa. Lasciare asciugare per una notte, quindi rimuovere il nastro adesivo. E il tuo tutore in legno bicolore è pronto!

Passaggio 13: metti tutto insieme - Componenti

Ottieni l'alimentatore 12VDC 1A elencato qui.

Ho scelto questa opzione per mantenere le dimensioni dell'alimentatore entro la larghezza del tutore. Riunisce tutto magnificamente! Usa quattro viti autofilettanti #6 x 3/8 per fissare l'alimentatore e il circuito all'interno del braccio diagonale del tutore.

Tirare il cavo bianco e il filo di terra (attaccati al baldacchino della lampada) attraverso il grande foro centrale e inserire le due viti di fissaggio fornite con la lampada attraverso i fori laterali più piccoli (ma non completamente). Quindi fissare la piastra metallica rotonda alle viti utilizzando gli archi scanalati su di essa.

Passaggio 14: metti tutto insieme - Cavi motore

Quindi, inserisci un cavo a 4 fili lungo 2 piedi attraverso il foro principale e poi attraverso il foro del baldacchino. Mi piacciono i miei fili tutti ben gestiti, quindi ho preso questo cavo multipolare.

Allarga i quattro fili attorno al punto in cui il cavo passa attraverso il foro della calotta e usa le due piccole scanalature laterali su entrambi i lati del foro della calotta per fissare i fili. Ciò consentirà al filo a 4 cavi di passare attraverso il tettuccio senza alcuna perforazione o modifica, e sarai comunque in grado di impostare la spina del tettuccio nella sua posizione originale. Guarda le immagini per avere un'idea migliore.

Lascia che una lunghezza di 15 cm di cavo bianco sporga dalla parte inferiore del tettuccio e una lunghezza di circa 12 pollici del cavo a 4 fili. Fissare tutto in posizione tirando il tettuccio completamente verso l'alto e avvitando il cappuccio terminale sul tappo del tettuccio.

Instradare il multicore attraverso il foro del cavo superiore e avvitare un'estremità ai quattro terminali designati per lo stepper sulla scheda del circuito. Assicurati che il filo del colore giusto entri nel terminale corretto come etichettato sulla scheda: K-nero, G-verde, R-rosso, B-blu. Collegare l'altra estremità del multicore ai fili colorati corrispondenti del motore passo-passo dal passaggio 10.

Passaggio 15: metti tutto insieme - Connessioni

Procurati un cavo a 3 fili da 18 AWG sufficientemente lungo da passare dalla punta del tutore alla presa di corrente più vicina a casa tua. Ho preso questo perché andava bene con il tema del colore rosso-bianco del tutore.

Instradare questo cavo di alimentazione attraverso i due fori per cavi da 3/8 del supporto. Quindi saldare un'estremità del cavo ai fili della lampada che sporgono dal foro centrale del supporto. Utilizzare nastro di plastica rosso (o dissipatore di calore rosso) per fissare i collegamenti. Fissare una spina di alimentazione a 3 fili all'altra estremità del cavo di alimentazione.

Ora spella il cavo nella parte intorno al relè SSR. Tagliare il filo caldo (nero, in questo caso) e fissare le estremità nei terminali a vite della scheda relè.

Spellare anche il cavo intorno all'area tra l'alimentatore e il circuito e inserire giunzioni a T sui fili caldi (nero) e neutro (bianco). Crimpare i connettori maschi corrispondenti all'estremità dei cavi di ingresso dell'alimentatore e collegarli alle giunzioni a T. Ciò consente all'alimentatore da 12 V CC di ottenere l'ingresso CA richiesto senza la necessità di un secondo cavo di alimentazione.

Infine, tagliare i fili di uscita dell'alimentatore e avvitarli nei terminali di alimentazione in ingresso della scheda. Collega il cavo di alimentazione a una presa a muro e, se tutto è fatto bene, la spia verde PWR di Arduino dovrebbe accendersi!

Passaggio 16: appenderlo

State tutti costruendo la lampada. Ora installiamolo!

Utilizzare tasselli da muro n. 8 x 2" con viti nere per armadietto n. 10 x 1-1 / 2" per fissare il supporto alla parete. Quindi agganciare tutti i pannelli del globo dipinti nella posizione corretta, ma tralasciarne un paio nella parte inferiore attorno al supporto del motore. Attacca il globo completato al telaio della lampadina (vedi il manuale IKEA per i dettagli). Ho anche usato una piccola fascetta per allineare il multicore al cavo bianco.

Quindi, apri leggermente i pannelli della lampada per facilitare l'installazione del motore. Questo ti darà un po' di spazio per instradare i fili e lavorare le viti. Utilizzare due viti M3 per fissare il motore al supporto, quindi collegare l'accoppiatore dell'albero all'asse del motore.

Inserisci i pannelli rimanenti dalla sezione inferiore e sei pronto!

Passaggio 17: inizia a giocare

Supponendo che tu abbia registrato e collegato correttamente il tuo circuito, dovresti essere in grado di collegare la lampada a questo punto e iniziare a inviare comandi ad Alexa! Avanti, provaci. Ecco le azioni che puoi invocare:

• Accensione/spegnimento: Alexa, chiedi a Morte Nera di accendere/spegnere.
• Controllo della luminosità: Alexa, chiedi alla Morte Nera di impostare il bagliore su sei.
• Spettacolo di luci e suoni: Alexa, chiedi alla Morte Nera gli effetti completi.

Tieni presente che {Death Star} dovrebbe essere sostituito dal nome dell'abilità che hai scelto durante la configurazione dell'abilità di Alexa. Ecco alcuni altri video della lampada in azione.

Divertiti a presentare ai tuoi amici la gloria dei Sith!

Secondo classificato nella sfida spaziale