Luci controllate dall'app Lego Mini Cooper: 7 passaggi (con immagini)

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

Pericolo, UXB

Il lavoro dei tuoi sogni è un esperto di artificieri ma esiti a causa della parte morente? Allora questo è il progetto che fa per te! Trascorrerai lunghe ore apportando piccoli aggiustamenti a un dispositivo altamente instabile, il sudore che uscirà dalla tua fronte e le mani che tremano in modo incontrollabile. Un battito del cuore potrebbe separare Triumph e Disaster. In ogni caso non morirai, se non forse di mortificazione. Quindi devi essere pronto a trattare quei due impostori allo stesso modo. Altrimenti potresti stare meglio con lo smaltimento delle bombe vero e proprio.

Di cosa sto parlando? Implementazione di un set completo di controlli basati sul web per la tua Lego Mini Cooper, tutti accessibili dal tuo telefono! I punti salienti includono:

• Controllo individuale dell'illuminazione esterna e interna
• Selezioni di illuminazione rispecchiate sul display del telefono
• Funzione di luci automatiche in base al livello di luce
• Cronometraggio basato su Internet in modo che il tuo Mini possa lampeggiare l'ora con le sue luci
• Selezione del fuso orario configurabile dall'utente
• Una varietà quasi infinita di colori per l'illuminazione interna e livelli di luminosità selezionabili manualmente
• Una modalità automatica "Groovy" per alternare l'illuminazione interna per quella vera atmosfera anni Sessanta. Si Bella!
• Pilota automatico simile a Tesla. No, non proprio.

Inoltre, funzionalità da nerd come:

• DNS multicast (non è necessario ricordare fastidiosi indirizzi IP)
• Aggiornamenti del firmware OTA (over the air) per aggiungere facilmente ancora più funzionalità

• WiFi Manager in modo che il Mini possa essere spostato su nuove reti senza ricodificare SSID e password

Iniziamo!

Passaggio 1: cosa ti servirà

Se hai già una Lego Mini Cooper sei fortunato. Questo progetto ti costerà circa $ 10. Meno se hai già alcuni o tutti i materiali di consumo in giro. Se non hai un Lego Mini, costano circa $ 100. Quello che ho fatto è stato comprarne uno a mia figlia (adulta) per Natale. Intelligente, eh?

L'unico altro componente di conseguenza è un NodeMCU basato su ESP8266. Circa $ 6 al tiro. Quindi tutto ciò di cui hai bisogno sono un mucchio di LED da 3 mm, alcuni resistori (incluso un LDR/fotoresistore opzionale), un paio di transistor NPN, un cavo di collegamento sottile e un tubo termoretraibile.

Utensili

Un saldatore è la cosa principale qui. Più un trapano con punte da 1/8 di pollice in giù. Avrai anche bisogno di alcuni piccoli attrezzi manuali: ho trovato particolarmente utile un paio di pinzette a punta.

Passaggio 2: considerazioni sulla progettazione

Opzioni

Proprio come con una vera Mini Cooper, devi decidere le opzioni. In questo caso, quante luci singole vuoi e vuoi aggiungere altre cose (un clacson, per esempio). Il mio consiglio è di non diventare troppo ambizioso. Prima di tutto, il NodeMCU ha solo 9 pin GPIO utilizzabili e un pin di ingresso analogico. Anche volendo espandere i pin con uno shift register c'è la considerazione dello spazio fisico per il cablaggio e gli accessori controllati. Ecco cosa ho finito con:

• Fari
• Fendinebbia/Luci di marcia
• Indicatori di direzione/pericoli destro e sinistro (anteriori e posteriori)
• Tre luci interne per RGB (avrebbe potuto usarne una combinata ma non ne aveva - l'uso dei pin è lo stesso in entrambi i casi)
• Fotoresistenza sul pin analogico per funzionalità di accensione/spegnimento automatico

Ho usato i transistor sui lampeggiatori per salvare un paio di pin, un approccio che potresti usare anche sui fari e sui fendinebbia (tutto ciò che sarà sempre acceso insieme). Tuttavia, devi stare attento: ho riscontrato un problema utilizzando i transistor su alcuni dei pin, che verrà discusso in seguito.

Regole

1. Nessuna alterazione dell'aspetto esteriore dell'auto
2. Il minor numero possibile di modifiche interne
3. Nessuna colla, non importa quanto sia allettante aggiungere stabilità
4. Nessun hard coding di chiavi configurabili (es. rete wifi)
5. GUI dall'aspetto ragionevole per l'"app"

Alla fine, ho interpretato queste regole più come linee guida ma non credo di aver fatto deviazioni flagranti.

Passaggio 3: costruisci il tuo Mini

Sebbene subdolo, non sono senza umanità. Quindi, nello spirito del Natale, ho lasciato che mia figlia costruisse la Mini. Perché, beh, era suo. Questo lo ha fatto molto abilmente. È stato incredibile.

Avevo giocato con i Lego da bambino, ma sono riuscito solo a creare quella che potrebbe essere vagamente descritta come una "casa". Non credo di avere finestre o porte, quindi era necessaria un po' di immaginazione. Questo Lego Mini era in un altro campionato: catturava l'essenza stessa della cosa reale (un esempio di cui anche mia figlia possiede) preservando l'integrità del Lego stesso.

Nonostante il freddo gelido, abbiamo subito fatto un lungo servizio fotografico. È stato più che fantastico. È stato perfetto!

Tranne, niente è perfetto, vero? O almeno, è la condizione umana considerare insoddisfacente ciò che un tempo era considerato perfetto. Ecco perché abbiamo bisogno di discariche e avvocati divorzisti.

Chiaramente, ciò di cui questa macchina aveva bisogno erano i LED. Mia figlia era in visita solo per le vacanze, quindi ho dovuto lavorare velocemente. La versione 1 di questo progetto consisteva semplicemente nell'inserire alcuni LED nei fari e nei fendinebbia e collegare tutto a un paio di batterie a bottone tramite un interruttore. Dico "solo", ma è stato il mio primo incontro con la fragilità della Mini (e immagino la maggior parte degli altri kit Lego personalizzati). Solo raccogliendo la cosa rischiava che i pezzi cadessero con un rumore scoraggiante sul pavimento. E avrei bisogno di praticare alcuni piccoli fori con un enorme DeWalt, tirare il filo attraverso gli spazi in cui il filo non è stato progettato per andare e fare in modo che la struttura supporti un vano batteria sul lato inferiore.

Alcuni dei pezzi liberati erano piuttosto grandi ed era ovvio per me dove fossero tornati. Altri pezzi erano un completo mistero. Questi li ho messi da parte su un mucchio "troppo difficile", che solo pochi minuti dopo l'inizio del progetto era cresciuto in modo allarmante. Ad un certo punto, erano caduti abbastanza pezzi che il rischio che l'intera cosa tornasse alla sua condizione originale divenne più che teorico. Se hai mai dubitato che l'entropia definisca l'universo, non guardare oltre Lego.

In una reazione biologica perversa probabilmente familiare agli esperti di artificieri, maggiore era il rischio di catastrofe, più le mie mani tremavano. Se sei particolarmente nervoso, possono scatenarsi altre reazioni biologiche. Su Spotify è stata riprodotta una canzone dei T. Rex. La Mini come Nemesi. Mi è venuta in mente una frase di The Second Coming di Yeats.

Ci fermiamo qui perché ho un senso troppo sviluppato della narrazione drammatica.

Passaggio 4: versione 1

Bene lettore, sarai senza dubbio sollevato di sapere che sono riuscito a far installare le luci alimentate a batteria e che la Mini è stata praticamente ripristinata alle condizioni completamente assemblate. Solo guardando questa immagine, però, puoi vedere che le tegole che compongono il tetto sono irregolari. Immagino che fossero caduti così tante volte che non potevo essere disturbato a premerli di nuovo per la foto. O forse questa è stata una conseguenza di alcune bevande fortificanti bevute per stabilizzare la mano e il cuore. Era Natale, dopotutto.

Qui le cose sono rimaste. Mia figlia è dovuta partire per il Canada e ha portato con sé la Mini. È così che funzionano i regali, a quanto pare.

Nel frattempo, mi ero innamorato dei Lego. Ho iniziato a guardare Lego Batman a ripetizione e a leggere recensioni sui kit Lego. Un giorno, mi sono imbattuto in questo da un vestito chiamato Brick Loot, una versione commerciale della "mia" idea. Ancora peggio, era meglio del mio sforzo perché aveva più luci. Di più. Meglio. Ho cercato di consolarmi che le luci blu erano pacchiane ed era venti volte più costoso dei $ 1,30 che avevo speso per la versione 1. Ma il mio cuore non aveva nessuna logica così attraente. Questo non sopportava, specialmente quando ho scoperto che c'erano un sacco di altre opzioni là fuori per aggiungere l'illuminazione a LED all'auto. Chiaramente ho dovuto migliorare il mio gioco. La Mini è stata richiamata dal Frozen North e i lavori sono iniziati.

È successo che di recente mi ero imbarcato in un altro progetto frivolo che coinvolgeva, tra l'altro, LED e un NodeMCU. Non è stato un grande salto di immaginazione sposare questo progetto con la Lego Mini. Potrei anche riutilizzare un bel po' di pezzi di codice! L'utilizzo di un NodeMCU significava che potevamo avere il controllo delle luci basato sul telefono e tutta l'automazione consentita dall'immaginazione. Prendi questo, Brick Loot, chiunque tu sia.

Immediatamente, ho sospeso ulteriori ricerche Lego. Va bene se qualcun altro ha già fatto qualcosa di simile a questo progetto (perché sicuramente lo hanno fatto). Finché non ne so nulla (commentatori, per favore rispettate questa ignoranza volontaria).

Ora mi rendo conto di aver detto "Cominciamo" quattro passi fa. Quindi iniziamo. Veramente.

Passaggio 5: cablaggio

La prima cosa da fare era decidere come alimentare tutte le luci. Ciascuno dei gruppi di luci (fari, fendinebbia, indicatori di direzione, luci interne) necessitava di un approccio leggermente diverso.

Lascio parlare le immagini per come mi sono comportato. In poche parole, il cablaggio di tutte le luci tranne i fendinebbia può essere installato praticando un piccolo foro dal centro della luce direttamente nella successiva cavità disponibile, quindi instradando il cavo in modo non appariscente nella parte inferiore della Mini. Per i fendinebbia, il filo deve entrare nella parte posteriore del catarifrangente leggermente decentrato. I LED interni RGB (non illustrati) sono facili da installare praticando un foro verso l'alto attraverso la parte inferiore in modo che emerga tra e leggermente dietro i sedili anteriori. Ho usato tre luci separate perché non ne avevo di combinate.

L'unica altra cosa degna di nota è che esplorando le opzioni per le frecce posteriori ho scoperto la ruota di scorta, situata sotto il pavimento del bagagliaio. Questo è stato completamente inaspettato - non sarebbe un'esagerazione dire che sono rimasto sbalordito. Ecco un componente che pochi, se non nessuno, avrebbero visto dopo l'assemblaggio. Ma tanto più prezioso per questo. Lego ben giocato!

Quando hai finito, tutti i cavi dovrebbero incontrarsi nell'ampio spazio tra i membri del telaio sotto la Mini. Qui è dove installeremo il NodeMCU e termineremo il cablaggio sul pin appropriato.

In precedenza avevo preso una decisione sbagliata scegliendo di includere i resistori di limitazione della corrente per i LED, i transistor e l'LDR nei percorsi di cablaggio. L'ho fatto perché non avevo intenzione di montare il NodeMCU su Perfboard. Alla fine è esattamente quello che ho fatto, quindi avrei potuto facilmente consolidare tutta l'elettronica in un unico posto. Non farlo renderà la sostituzione dei componenti, in particolare dei LED, leggermente più impegnativa. Oh bene.

Prima di fissare il NodeMCU/Perfboard al telaio, considera da quale lato vuoi che la micro USB sia rivolta.

Passaggio 6: il circuito

Niente di speciale qui. Lo sketch di Fritzing dovrebbe essere abbastanza autoesplicativo, per quanto amatoriale. I resistori di limitazione della corrente su tutti i LED sono 220Ω e sui transistor 1kΩ. I transistor sono 2N2222 NPN. La resistenza fissa sull'LDR è 10KΩ.

Detto questo, ora potrebbe essere il posto giusto per menzionare un paio di stranezze che ho scoperto sul NodeMCU.

Innanzitutto, sebbene ci sia qualche suggerimento sulle onde intermedie che i pin D9 (RX) e D10 (TX) possono essere utilizzati come GPIO se non c'è traffico seriale, non sono sicuro che possano farlo - certamente non ha funzionato per me.

In secondo luogo, ho riscontrato un problema con uno dei transistor collegati a D3. Non sono del tutto sicuro del perché: D3 (anche D4 e D8) determinano la modalità di avvio ma non sono sicuro del motivo per cui sarebbe importante. Solo un avvertimento, quindi se incontri un problema prova a spostare le cose sui perni.

Ho scritto una nota mentale per esaminare ulteriormente entrambi questi problemi, ma per il momento tutto ciò che posso dire è che l'allocazione dei pin mostrata sul mio schizzo ha funzionato per me.

Passaggio 7: il codice

Il codice (Arduino, HTML/CSS e JavaScript) è commentato al meglio delle mie capacità ed è disponibile su GitHub qui. Ho lasciato tutte le immagini che ho usato, inclusa un'icona da aggiungere alla schermata iniziale del tuo iPhone, quindi funziona immediatamente. Se non hai familiarità con l'utilizzo di SPIFFS, dai un'occhiata al file README.

Come sempre, sono profondamente in debito con le persone altruiste con una vera esperienza che contribuiscono con biblioteche, tutorial e altre risorse per essere utilizzate e abusate da individui sfortunati come me. Per questo progetto in particolare ho fatto affidamento su un'introduzione molto completa a tutte le cose ESP8266 disponibili qui. La libreria WiFi Manager merita anche un ringraziamento speciale per facilitare la portabilità della rete, altamente desiderabile dato che Lego Mini viaggia avanti e indietro dal Canada come una vera auto.

Infine, un grande grazie a mia figlia Emma, per avermi permesso di giocare con la sua macchina in modo irragionevole.

Andiamo a motore.

Gamba Godt.