Düğüm-MCU ile Hareket Kontrollü Evrensel Uzaktan Kumanda: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Herkese merhaba ve bu projeye hoş geldiniz! Ben oldukça tembel bir insanım ve tembel bir insanın kabusu uzaktan kumandanın çok uzakta olduğunu fark ettiğinizde televizyon izlemektir! Uzaktan kumandam her zaman elimde olsa asla çok uzakta olmayacağını fark ettim. Bu bana jest kontrollü evrensel uzaktan kumanda olan LAZr'ı yaratmam için ilham verdi.

Bu projede, el hareketlerini algılayabilen ve basit bir parmak hareketiyle TV'ye veya başka bir cihaza sinyal gönderebilen sensörlerle donatılmış bir eldiven oluşturacağım.

Umarım bu projeyi beğenirsiniz ve Epilog Lazer Yarışması'nda ona oy verirsiniz!

Adım 1: Parçalar

Bu proje aşağıdaki bölümleri içerir:

Bir Eldiven (5,00 $)

Düğüm-MCU / ESP8266 (3,00 $)

Bu, bu projenin mikrodenetleyicisi ve beynidir. Bu projeye WiFi kontrolü uygulanabileceği için ev otomasyonu uygulamalarında ve bu gibi projelerde çok kullanışlı hale getiren WiFi'ye bağlanabilme özelliğine sahiptir.

5 Esnek Sensör (her biri 7,00 ABD doları)

Bu sensörler, bir LDR'nin (Işık Bağımlı Direnç) ışık seviyelerini ölçmesine benzer şekilde bükülmeyi ölçer. Bunlar parmak bükme ve el hareketlerini ölçmek için kullanılır.

IR Verici (0,30 $)

Bu bileşen, IR sinyallerini TV, DVD oynatıcı vb. cihazlara iletir.

IR Alıcısı (1.00 $)

Bu bileşen, uzaktan kumandalar tarafından gönderilen IR sinyallerini alır. Uzaktan kumandalardan gelen sinyallerin kodunun çözülmesi gerekir. Bu sinyaller daha sonra cihazı eldivenden kontrol etmek için kullanılabilir. Sharp, Samsung ve Apple TV'lerde başarıyla test ettiğim için TSOP4838'i tavsiye ederim.

5 10k Ohm Direnç (her biri 0,01 ABD doları)

Bu dirençler, Esnek Sensörlerin her biri için gereklidir.

220 Ohm Direnç (her biri 0,01 ABD doları)

Bu dirençler, Esnek Sensörlerin her biri için gereklidir.

Transistör (0,39 $)

Transistör IR iletimi için kullanılır.

74HC4051N Çoklayıcı IC (0,22 $)

Düğüm-MCU'nun yalnızca bir analog bağlantı noktası olduğundan, bu IC, analog pimi esnek sensörlere bağlı birkaç parçaya "bölmek" için kullanılır. Bu konuda daha sonra.

Bir sürü atlama kablosu! (Breadboard kullanmaya karar verirseniz)

Aşağıdaki parçalar isteğe bağlıdır ancak kullanıldıklarında faydalıdır:

16 Pin IC Soketi

Kadın Başlıklar

Adım 2: Çoklayıcı IC (74HC4051N)

Node-MCU, WiFi ve Arduino IDE uyumluluğu gibi mükemmel özelliklerle doluyken, dezavantajları da var. Sadece bir analog pini var ve bu proje için yetersiz. Eldivenin beş esnek sensörü olduğundan, çalışması için beş analog giriş gerekir. Bu soruna basit ve ucuz bir çözüm, Çoklayıcı IC (74HC4051N) kullanmaktır. Bu IC, bir analog girişi sekize dönüştürebilir!

O nasıl çalışır?

IC, bir analog girişi açarak, okuyarak ve kapatarak çalışır. Ardından bir sonraki analog girişi açar. Bunu yaparak, bir seferde sadece bir sensörü okuyarak mikrodenetleyicinin analog pinine gönderir. IC, analog girişleri o kadar hızlı açabilir, okuyabilir ve kapatabilir ki, sanki hepsini aynı anda okuyormuş gibi görünür. Bu, bilgisayar ve akıllı telefon ekranlarının çalışma şekline benzer; Her pikselin kendine ait bir pini olamaz (bu bir felaket olur!), bu yüzden pikselleri o kadar hızlı açıp kapatır ki, gözlerimiz hepsini aynı anda açık olarak algılar. IC'nin çalışması için üç dijital pin gerekir. Pinlerin açık ve kapalı durumlarının kombinasyonlarını değiştirerek IC, 8 analog girişi de açıp kapatabilir.

3. Adım: Breadboard Düzeni

Cihazın düzeni yukarıdaki resimde gösterilmiştir.

ÖNEMLİ: Kullandığınız transistörün tipine dikkat edin, transistörün kolektör pini GND Pinine değil IR LED'e bağlanmalıdır.

Adım 4: Sinyalleri Alma

Eldivenin gönderilecek doğru sinyali bilmesi için, sinyallerin TV/cihazınızın uzaktan kumandasından alınması ve eldiven koduna programlanması gerekir. Bu sinyalleri almak için bir IR alıcısı gereklidir.

Not: TV uzaktan kumandanızın model numarasına bakın ve sinyal özelliklerini çevrimiçi olarak bulmaya çalışın. Bazı IR alıcı ve vericiler bazı uzaktan kumandalarla çalışmayacaktır, bu nedenle TV'nize karşılık gelen frekansta bir verici/alıcı bulmak önemlidir. Samsung TV uzaktan kumandamla çalışan bir 4838 IR Alıcısı kullanıyorum.

Adım 5: Sinyal Alma Kodu

Kodu kullanmak için IRremoteESP8266 kitaplığı indirilmelidir. İndirme bağlantısı aşağıdadır:

IRuzakESP8266

Arduino IDE'de Sketch > Include Library > Add. ZIP Library'ye gidin. İndirilen iki kitaplığı bulun ve bunları IDE'ye ekleyin. IR sinyallerini alacak koda erişmek için Dosya > Örnekler > IRremoteESP8266 > IRrecvDumpV2'ye gidin. Kodda, kRecvPin değerini 14'ten 5'e değiştirin. Bu, Node-MCU'nun doğru pini (D1) okumasını sağlar.

Breadboard bağlantılarını kabloladıktan sonra, bu kodu Node-MCU'nuza yükleyin ve seri monitörünüzü açın (baud hızını 115200 olarak ayarlayın). TV uzaktan kumandanızdaki bir düğmeye basarsanız, sinyaller seri monitörünüze yazdırılacaktır. Başarı!

rawData değerine sahip uzun bir sayı kümesi göreceksiniz. Bu numaraları kaydedin ve bu numaraları almak için bastığınız düğmeyi kaydettiğinizden emin olun. Bunlara daha sonra ihtiyacınız olacak.

Adım 6: PCB Şeması

PCB Şeması Autodesk Eagle'ta oluşturulmuştur ve yukarıdaki resimde gösterildiği gibidir. Tüm Eagle dosyaları bu Eğitilebilir Dosyadadır ve bir sonraki adımda indirilebilir.

Adım 7: PCB Tasarımı

İşte benim PCB tasarımım. Bu devre kartı için tüm Eagle dosyaları aşağıdadır, böylece kendi PCB'nizi oluşturmak için bu tasarımı kullanabilir veya değiştirebilirsiniz! 3V3 ve GND bağlantı noktasının yanı sıra ekstra 3 analog giriş için SMD pedleri ekledim. Bu, ihtiyacım olursa bu sistemi genişletmeme, kaynaklardan ve zamandan tasarruf etmeme ve PCB'yi çok yönlü hale getirmeme izin verecek.

8. Adım: Hepsini Bir Araya Getirmek

Birkaç gün bekledikten sonra nihayet PCB'lerimi postayla aldım. Şimdi eğlenceli kısmın zamanı geldi, hepsini birlikte lehimleyin! Şemayı takip ederek PCB'yi lehimlemek oldukça kolaydı. Tasarımımda, çoklayıcı IC ve Node-MCU'm için bir IC soketi ve dişi başlıklar kullandım. Bu, değiştirmem veya yeniden kullanmam gerekirse bu yongaları çıkarabilmem için. Daha ince bir form faktörü istiyorsanız, çipleri doğrudan tahtaya lehimlemekten çekinmeyin, ancak bunları daha sonra çıkarmanın oldukça zor olacağını unutmayın.

9. Adım: Eldiveni Bir Araya Getirmek

Eldivene esnek sensörleri takmak için eldivenin parmaklarına küçük lastik tüpler yapıştırdım ve sensörleri bunlara yerleştirdim. Bu şekilde sensörlerin biraz kıpırdama odası vardı ve gerektiğinde çıkarılabilirdi. PCB'yi tutmak için bir cırt bant kullanarak eldivene monte ettim. Bunu bir kez daha bir araya getirmek tamamen size kalmış. Yaratıcı olabilirsiniz!

Adım 10: Komutları Programlama

Artık donanımın icabına bakıldığına göre, yazılım zamanı. Eldiveniniz için aşağıdaki kodu indirin.

Kodun TV'nizle çalışmasını sağlamak için bazı sayıları değiştirmeniz gerekir. Yazdığın sayıları hatırlıyor musun? Şimdi onları kullanma zamanı. Rakamlar sizde yoksa merak etmeyin bu sinyalleri toplamak çok kolay; Sadece IR Alma Adımına geri dönün. RawData veri kümesini kopyalayın ve koddaki "VERİLERİ BURAYA YAPIŞTIR" yorumunun altına yapıştırın. Bu veri kümesini powerOn olarak yeniden adlandırın. PowerOn'un yanındaki numarayı kopyalayın (benim durumumda 95). Bu sayı, veri kümesindeki sayıların miktarıdır. Şimdi, kodun en altına, "GÜÇ GÖRÜNTÜLE" yorumunun altına gidin. "95"i kopyaladığınız değerle değiştirin. Şimdi kodunuzu Node-MCU'ya yükleyin ve eldiveni giyin. Elinizi televizyona çevirir ve bir parmağınızı bükerseniz televizyonunuz açılır!

Bu kolayca özelleştirilebilir. Daha fazla işlev eklemek için, daha fazla veri kümesi ekleyin ve GÜÇ GÖRÜNTÜLE işlevini kopyalayıp yapıştırın ve bilgilerini ilgili veri kümesine ve değer sayısına değiştirin. Her esnek sensör farklı olduğundan, parmak katlandığında kayıt yapması için "310" sayısını değiştirmeniz gerekebilir. Hatta çoklu parmak hareketleri ve "ana anahtarlar" yapabilirsiniz. Örneğin, kodumu öyle ayarladım ki yüzük parmağımı ve baş parmağımı büktüğümde televizyonumun sesi kesiliyor ve kaynak değişiyor. Genişletilebilirlik olanakları sonsuzdur!

Adım 11: Tamamlandı

İşte karşınızda, evrensel bir jest kontrollü TV uzaktan kumandası! Umarım bu projeyi beğenmişsinizdir ve umarım Epilog Lazer yarışmasında bana oy verirsiniz. Herhangi bir sorunuz varsa, yorum yazmaktan çekinmeyin, onlara cevap vermek için elimden geleni yapacağım. Bir kez daha, umarım beğenmişsinizdir!