LaserKitty!!: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Ini adalah kebenaran yang diakui secara universal bahwa seekor kucing yang memiliki nasib baik pasti menginginkan mainan laser. Seperti halnya pria lajang yang menginginkan calon istri, beberapa tindakan pencegahan harus diperhatikan. Tetapi apakah itu tidak benar untuk sesuatu yang benar-benar berharga?

Jika Anda memiliki kekhawatiran tentang hewan peliharaan dan keamanan laser, lewati ke akhir Instruksi ini sebelum berkomentar. Jika Anda memiliki kekhawatiran tentang calon istri, atau bahkan istri saat ini, Anda mungkin perlu mencari di tempat lain.

Sekarang, Anda bisa mampir ke toko hewan peliharaan lokal Anda dan membeli laser pointer, dan mungkin bahkan beberapa alat yang menambahkan otomatisasi yang belum sempurna. Anda akan menghemat uang dan dapat mengembalikannya jika tidak berhasil. Atau Anda bisa membangun sesuatu sendiri. Sudah ada banyak contoh di luar sana, tetapi inilah kontribusi saya untuk kanon. Ini fitur:

• Kontrol ponsel cerdas penuh
• Mode Manual, Otomatis, dan Terjadwal
• Antarmuka aplikasi khusus
• Status sistem disinkronkan antara beberapa klien web
• Status sistem dicerminkan pada LaserKitty!! diri
• Batasan rentang pan dan kemiringan yang dapat dikonfigurasi
• Durasi dan frekuensi sesi waktu bermain yang dapat dikonfigurasi
• Jendela putar yang dapat dikonfigurasi
• Halaman pengaturan dengan pengaturan saat ini sekilas
• Sinkronisasi waktu NTP
• Pengelola WiFi untuk pengaturan yang mudah di jaringan baru
• Generator nada untuk memainkan tema Mission Impossible sebelum setiap sesi bermain: kucing Anda mungkin menghargai atau tidak menghargai ironi.
• Pemberitahuan pushbullet ke semua perangkat Anda saat sesi waktu bermain baru dimulai
• Posisi Rumah yang Dapat Dikonfigurasi sehingga waktu bermain berakhir di mangkuk makanan atau mainan stasioner
• Semua pengaturan disimpan di EEPROM agar tidak hilang saat listrik padam
• Dan banyak lagi! Yah, tidak juga, itu saja.

Langkah 1: Dapatkan Barang Anda

Inilah yang saya gunakan:

• Rakitan panci dan kemiringan mini. Ini tentu bukan yang termurah yang dapat Anda temukan dan memang perlu beberapa modifikasi untuk tujuan kami. Saya memilihnya karena terlihat sedikit lebih keren daripada rakitan plastik basement murah. Sebagai bonus tak terduga, desainnya memungkinkan cara yang sangat mudah untuk memasang laser. Muncul dengan beberapa servos mikro tetapi saya sangat menyarankan Anda membeli banyak yang tambahan untuk keperluan penggantian. Anda akan membutuhkan setidaknya satu servo tambahan (yang rusak tidak masalah).
• Sebuah kandang. Sungguh menyakitkan bagi saya untuk membayar $8 untuk sebuah kotak plastik dan Anda pasti dapat menemukan sesuatu yang cocok dengan harga yang lebih murah. Sesuatu tentang ukuran enklosur yang terhubung sudah benar.
• Papan pengembangan berbasis ESP8266. Saya menggunakan NodeMCU. Tidak berlebihan untuk mengatakan bahwa saya menyukai hal-hal ini. Mudah digunakan dalam Arduino IDE dan banyak memori flash untuk halaman web Anda. Juga murah dan, menurut pengalaman saya, sangat sulit untuk digoreng.
• Sebuah laser mini. Sepuluh seharga $6 termasuk Amazon Prime. Apakah kamu bercanda?? Sekarang saya hanya perlu mencari tahu apa yang harus dilakukan dengan sembilan lainnya.
• Sebuah buzzer pasif untuk nada.
• Relay dua saluran. Saya menggunakan ini untuk menghidupkan dan mematikan servos dan laser. Anda mungkin dapat menghilangkan komponen ini seperti yang akan saya jelaskan nanti.
• catu daya 5VDC. Mudah-mudahan Anda akan memiliki salah satu dari ini tergeletak sekitar dari beberapa alat lama terlupakan tapi jika tidak sesuatu yang murah dan ceria yang dapat menghasilkan sekitar 1A dari 5VDC adalah apa yang Anda butuhkan.
• Bahan habis pakai lainnya seperti resistor, LED, kawat pengait, heat shrink, solder, lem panas. Biasa. Saya juga menggunakan jack barel untuk catu daya 5VDC yang masuk dari koleksi papan knock-off Arduino yang hancur.
• Terakhir, tetapi tidak kalah pentingnya, stiker vinil untuk sentuhan akhir yang aneh itu.

Jadi ya. Anda sedang melihat sekitar $50 semuanya. Anda bisa melakukannya dengan harga lebih murah, tetapi bukankah kucing Anda pantas mendapatkan yang terbaik?

Langkah 2: Alat dan Sumber Daya

Tidak ada yang istimewa di sisi alat di sini. Hanya besi solder yang layak, multimeter, bor dan perkakas tangan dasar. Catu daya bangku bagus untuk bereksperimen dengan laser tetapi tidak penting.

Proyek ini benar-benar memanfaatkan kemampuan ESP8266 dan khususnya NodeMCU. Jika Anda baru memulai dengan ESP8266, saya tidak menemukan sumber daya satu atap yang lebih baik dari ini. Selain itu, ini semua tentang Googling untuk menemukan jawaban atas masalah yang muncul di sepanjang jalan.

Langkah 3: Siapkan Kandang

Seperti yang mungkin telah saya sebutkan, membayar $8 untuk penutup plastik tampaknya keterlaluan. Yang lebih buruk lagi adalah mengacaukannya dengan melubangi tempat yang salah. Jadi sebelum Anda memiliki kotak Anda dengan bor dan / atau pembuat kekacauan apa pun yang Anda inginkan, pertimbangkan kesalahan yang saya buat.

• Pertama, Anda perlu memikirkan di mana semua barang akan muat. Kabar baiknya adalah enklosur yang saya sarankan memiliki banyak ruang, bahkan dengan kabel yang sangat tidak rapi yang Anda lihat di sini. Anda bahkan mungkin bisa lolos dengan kotak yang lebih kecil, terutama jika Anda menghilangkan relai.
• Yang paling penting adalah di mana Anda akan memasang rakitan pan dan tilt di tutupnya. Upaya pertama saya ditampilkan di sini. Saya pikir saya akan menempatkannya secara artistik di tengah dan sedikit ke belakang untuk stabilitas. Ide buruk! Anda memerlukan rakitan sedekat mungkin dengan sisi tutupnya sehingga enklosur itu sendiri tidak mengganggu balok pada sudut kemiringan yang tinggi. Juga, saya pikir pengaturan yang ideal adalah memasang laser pan tegak lurus ke sisi pendek daripada, seperti yang saya lakukan, sisi panjang. Saya melakukannya dengan cara lain untuk alasan estetika murni meskipun ada sedikit lebih banyak potensi gangguan.
• Seperti yang Anda lihat, NodeMCU dipasang pada Perfboard dan dapat dengan mudah diposisikan sehingga konektor micro USB-nya dapat diakses dari slot di samping atau belakang. Ini akan membuat pembaruan perangkat lunak lebih mudah (tidak perlu melepas penutupnya). Ide awal saya adalah menggunakan perpustakaan Over-The-Air (OTA) untuk pembaruan dan Anda akan melihat kode saya menyertakan fungsionalitas itu, meskipun dikomentari. Masalahnya adalah generator nada dan OTA tidak akan bermain bersama dengan baik (NodeMCU akan berulang kali mengatur ulang di tengah lagu). Masalah itu mungkin dapat diperbaiki tetapi saya tidak pernah berhasil memperbarui SPIFFS selain melalui USB sehingga memiliki akses ke konektor USB akan menyenangkan. Pada saat saya mengetahui semua ini, saya telah memasang NodeMCU di Perfboard dengan cara yang berarti membuat konektor keluar dari kotak tidak mungkin tanpa banyak gangguan. Baiklah.
• Jika saya melakukan proyek lagi, saya akan menyelaraskan LED RGB dengan LED "daya hidup" merah. (Tujuan dari LED RGB adalah untuk menunjukkan mode apa LaserKitty!! tanpa harus melihat aplikasi.)

Satu-satunya bagian yang sedikit rumit dari benar-benar membuat lubang adalah yang persegi panjang untuk servo pan. Saya menggunakan bor dan file. Seperti yang Anda lihat dari percobaan pertama saya, sulit untuk membuatnya persis persegi (atau persegi panjang, saya kira). Tetapi ketika servo dipasang, Anda tidak dapat benar-benar melihatnya.

Anda perlu membuat tiga lubang lainnya. Lubang ini harus ditempatkan di bagian belakang kotak dan digunakan untuk colokan catu daya, bel, dan titik masuk untuk servo kemiringan dan kabel laser. Semua lubang ini bisa berbentuk bulat dan tidak sulit dibuat hanya dengan bor.

Penggunaan lem panas secara bebas mengamankan semuanya pada tempatnya (kecuali servo pan, yang dibaut ke tutupnya menggunakan tab pemasangan servo).

Langkah 4: Majelis Pan dan Miring

Ketika saya menerima rakitan pan dan tilt, saya pikir saya telah membuat kesalahan besar lainnya. Disatukan seperti yang diinstruksikan, ini sebenarnya bukan mekanisme pan dan tilt sama sekali melainkan desain tilt and twist - sesuai untuk penggunaan yang dimaksudkan sebagai lengan robot. Namun, momen refleksi yang tenang memungkinkan saya untuk melihatnya sebenarnya dapat dirakit dengan cara yang berbeda untuk mencapai hasil yang diinginkan. Lebih baik lagi, lokasi asli dari servo "twist" dapat digunakan sebagai dudukan untuk laser.

Jika Anda memeriksa perakitan yang telah selesai dalam gambar-gambar ini, Anda akan mendapatkan idenya. Anda akan ditinggalkan dengan balok logam kecil yang tidak diperlukan dalam desain ini.

Kilatan inspirasi yang saya miliki adalah menggunakan lokasi asli servo kedua untuk memasang laser. Lebih baik lagi, jika Anda memenggal servo duff dan mengebor dudukan lengan yang diluruskan, itu adalah lokasi pemasangan yang sempurna untuk laser! Hanya saja, jangan meremehkan upaya yang diperlukan untuk memotong servo dengan gergaji besi. Ada beberapa daging untuk pengganggu kecil itu!

Setelah perakitan dan pemasangan di enklosur, DAN SEBELUM MENERAPKAN DAYA, pastikan itu akan menggeser cukup banyak 180 derajat di seluruh muka enklosur. Entah bagaimana setelah saya memasangnya setelah berhasil, saya memasang kembali dudukan panci sehingga kepala baut di alas terikat pada bagian servo yang terangkat di mana lengan dimaksudkan untuk dipasang. Hasilnya servo segera melepas persnelingnya. Sisi baiknya, saya sekarang memiliki servo duff lain untuk digunakan sebagai dudukan laser.

Langkah 5: Sambungkan

Semoga sketsa Fritzing membuat semuanya menjadi jelas. Beberapa poin untuk lebih memperjelas:

• Seperti yang akan dibahas nanti, saya ingin membuat laser redup mungkin sambil mempertahankan kecerahan yang cukup untuk membuatnya dapat digunakan di semua kecuali cahaya dalam ruangan yang paling terang. Dengan sedikit eksperimen, saya memutuskan untuk menyalakannya dari pin 3.3VDC pada Node MCU, menambahkan resistor 22 Ohm secara seri untuk ukuran yang baik. Dengan pengaturan ini menarik sekitar 10mA sehingga secara teori dapat diaktifkan langsung dari pin GPIO tetapi saya menemukan itu terlalu redup, bahkan tanpa resistor.
• Laser memiliki kemampuan yang sangat terbatas untuk mengubah fokus (kolimasi?) yang saya gunakan untuk membuat titik lebih besar dan dengan demikian membubarkan energi laser
• Pikiran pertama saya adalah menghidupkan dan mematikan servos dengan transistor tetapi ini menyebabkan servos menjadi gila. Saya yakin ada alasan bagus untuk ini, tetapi karena saya sudah memiliki beberapa relai, saya mengambil jalan keluar yang mudah dan benar-benar mengisolasi daya ke servos. Dan karena relai memiliki dua saluran, saya pikir sebaiknya saya mengganti laser dengan cara itu juga (kabel ungu adalah sinyal kontrol dari MCU). Saya suka suara klik mekanis yang dihasilkan oleh solusi ini juga. Anda dapat memutuskan sebaliknya. Tidak ditampilkan tetapi relai ditenagai langsung dari catu 5VDC - NodeMCU mungkin hanya dapat memberi daya pada relai dua saluran secara langsung tetapi tidak ada alasan untuk mengambil risiko. Jika Anda pernah menggunakan relai ini sebelumnya, Anda akan mengetahui bahwa ini memerlukan pelepasan jumper antara JD-VCC dan VCC.
• LED RGB memiliki resistor pembatas arus 220 Ohm pada warna merah dan hijau dan 100 Ohm pada warna biru. LED "daya hidup" merah memiliki resistor 450 Ohm karena ditenagai dari 5VDC daripada 3.3VDC. Ini hanyalah nilai rata-rata untuk mendapatkan banyak kecerahan dan umur panjang yang wajar.
• Buzzernya cukup kencang. Anda mungkin ingin menambahkan resistor ke jalur sinyal untuk melemahkan volume. Nada dapat dimatikan sepenuhnya melalui perangkat lunak tetapi sesuatu di antaranya mungkin bagus.

Langkah 6: Kode

Terlepas dari penjelasan yang agak bertele-tele dari sisi perangkat keras, 90% dari upaya di sini masuk ke kode. Itu akan lebih tetapi saya "meminjam" beberapa kode hebat untuk pergerakan laser dalam mode otomatis dari sini. Tidak masuk akal menemukan kembali roda. Bahkan, Anda mungkin memutuskan untuk mengikuti proyek itu daripada ini, atau mencampur dan mencocokkan aspek keduanya. Tentu saja, saya menyukai ide membuat beberapa komponen dengan printer 3-D, tetapi saya tidak memilikinya.

Kode saya (ditemukan di GitHub di sini) ada di tiga bagian utama. Ada sketsa Arduino itu sendiri, file HTML dengan sekumpulan Javascript untuk konten aplikasi, dan file CSS terkait untuk penataan. Saya menggunakan proyek ini untuk belajar lebih banyak tentang semua elemen pemrograman ini, mulai dari dasar yang sangat rendah terutama di sisi antarmuka aplikasi. Saya sudah mencoba untuk merapikan kodenya sedikit, tetapi fokus utama saya adalah untuk membuatnya bekerja. Kode menggunakan Websockets untuk komunikasi dua arah antara server NodeMCU dan klien yang terhubung.

Kode Arduino banyak dikomentari jadi mudah-mudahan Anda akan mudah mengikutinya. Setelah Anda mengunduhnya dari GitHub, tempelkan semuanya ke dalam folder, unggah sketsa ke MCU Anda, lalu unggah konten subfolder "data" ke dalam SPIFFS.

Sebenarnya, coret itu. Jika Anda ingin menggunakan fitur pemberitahuan Pushbullet, pertama-tama Anda memerlukan Token Akses API yang tersedia dari sini. Itu masuk di Baris 88 dari kode Arduino. Pushbullet bekerja dengan baik tetapi jika Anda mengatur akun di ponsel Anda untuk pertama kalinya, Anda mungkin harus masuk, keluar, lalu masuk lagi sebelum pemberitahuan mulai muncul seperti yang dikonfigurasi di pengaturan ponsel Anda.

Ada tiga halaman web -- layar pembuka, antarmuka aplikasi sebenarnya, dan halaman penyiapan. Memisahkan konten dengan cara ini membuat penggunaan antarmuka lebih mirip aplikasi, terutama karena opsi konfigurasi yang luas (tangkapan layar hanya menangkap sebagian dari opsi ini).

Satu kekhasan untuk membuat NodeMCU melayani banyak halaman adalah bahwa saya harus meletakkan semua file gambar di folder data secara langsung - tidak bisa membuatnya berfungsi jika ditempatkan di subfolder. Saya telah menyertakan semua gambar yang saya gunakan di repositori GitHub sehingga berfungsi dengan baik, tetapi Anda pasti ingin menggantinya dengan gambar Anda sendiri.

Langkah 7: Sentuhan Akhir & Keamanan Laser

Terlepas dari biaya $8 yang menggiurkan, penutupnya, yah, agak bermanfaat. Setelah sedikit mengaduk-aduk Etsy, saya menemukan grafik vinil yang Anda lihat pada produk jadi (dan yang dicerminkan pada halaman aplikasi). Dikirim dari Inggris itu agak mahal tapi pasti sepadan - dan Anda mendapatkan dua jika Anda ingin mereplikasi proyek. Saat artistik terakhir saya berkembang, saya memutar "lesung pipit" kecil di mata kucing sehingga mereka melihat ke LED daya merah terang, yang merupakan singkatan dari titik laser. Tergantung pada selera Anda untuk imajinasi, Anda mungkin atau mungkin tidak memilih untuk bekerja ekstra ini.

File HTML layar splash menyertakan kode untuk menambahkan ikon ke layar beranda iPhone Anda.

Terakhir, saya tidak boleh mengabaikan kekhawatiran yang diungkapkan tentang penggunaan laser untuk bermain dengan kucing. Ada dua keberatan utama:

• Laser bisa membutakan atau merusak mata kucing
• Bermain dengan titik laser pada akhirnya tidak memuaskan kucing karena mereka tidak akan pernah bisa menangkap atau "membunuhnya"

Ada banyak splother di interwaves tentang kedua topik, beberapa tampaknya informasi, beberapa kurang begitu. Pada akhirnya, Anda harus membuat keputusan sendiri tentang apakah proyek ini, atau mainan laser lainnya, tepat untuk kucing Anda. Apa yang saya lakukan adalah mencoba dan mengatasi masalah pertama dengan membuat laser seterang mungkin tanpa membuatnya terlalu sulit untuk dilihat pada tingkat cahaya yang wajar. Juga, pastikan setiap kucing yang menggunakan perangkat tidak memiliki kecenderungan untuk menatap laser itu sendiri daripada titik -- terutama jika Anda berniat menggunakan LaserKitty!! dalam mode Otomatis atau Terjadwal. Salah satu tujuan dari fitur pemberitahuan Pushbullet adalah untuk digunakan bersama dengan kamera pemantau sehingga Anda diingatkan untuk menonton kucing Anda bermain saat Anda pergi.

Mengenai keberatan kedua, saya menyertakan kemampuan untuk menyimpan "Posisi Rumah" di mana laser akan kembali setelah sesi permainan yang dijadwalkan. Jika Anda mengatur ini untuk menunjuk ke mainan stasioner atau mangkuk makanan kucing Anda, mudah-mudahan akan memberikan beberapa resolusi. Meskipun, dengan kucing, siapa yang benar-benar tahu?