Msaidizi wa kibinafsi: Hatua 9 (zilizo na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Katika hii inayoweza kufundishwa, nitakuonyesha jinsi unaweza kutumia nguvu ya ESP8266, ubunifu katika usanifu wa programu na programu, kufanya kitu kizuri na chenye elimu.

Niliipa jina la Msaidizi wa Kibinafsi, sababu ina ukubwa wa mfukoni, inazungumza na wewe, na inaweza kukupa habari muhimu, na (kwa kweli) habari muhimu (lakini bado nzuri) juu ya hali ya hewa, wakati na tarehe, ujumbe wa gmail, kuzaliwa kwa moja kwa moja na viwango vya vifo na nk.

Nilijaribu kuweka muundo rahisi. Kifaa kina maingiliano mawili ya mtumiaji. Kitufe cha kushinikiza kimwili, na matumizi ya wavuti, mtumiaji huyo anaweza kuipata kwa kutumia kivinjari cha wavuti na kubadilisha mipangilio na usanidi wa kifaa.

Jinsi inavyofanya kazi? Sehemu kuu za mradi huu ni Microcontroller na Moduli ya Kicheza Muziki. Mdhibiti wetu mdogo (NodeMCU) hutumia teknolojia ya WiFi kuungana na kituo cha kufikia na unganisho la mtandao; kwa hivyo inaweza kupata data inayohitajika, kuichakata, na kumwambia Kicheza Muziki (DFPlayer Mini) ni lini, faili ipi ya MP3 inapaswa kuchezwa.

Kwa sasa, ndio tu unahitaji kujua. Nitakupa maelezo ya kina zaidi katika hatua zifuatazo, kwa hivyo usijali.

Hatua ya 1: Sehemu Zinazohitajika

• NodeMCU ESP-12E (CP2102 USB-to-Serial Interface)
• DFPlayer Mini
• Kitufe cha kushinikiza cha SPST kwa muda mfupi
• 8 Ohm 2 Watt Spika
• Kadi ndogo ya SD (Utahitaji Kilobytes chache, kwa hivyo uwezo haujalishi)

• Karanga na Bolts

  • Karanga za M3 (x6)
  • M3 Bolts - 23 mm (x4)
  • M3 Bolts - 15 mm (x2)
• 1N4148 Diode ya Ishara (x1)

• Resistors

  • Kizuizi cha 1K (x1)
  • Kizuizi cha 10K (x2)

Sehemu zingine:

• PCB (unaweza kuagiza mfano mtandaoni au tembelea duka la karibu)

• Laser kukata karatasi ya akriliki

  • 2 mm unene karatasi wazi
  • Unene wa 2.8 mm shuka za rangi mbili tofauti (rangi ya machungwa na kijani, nyekundu na kijani, ni juu yako na rangi haijalishi)
• Volts 5 yoyote (angalau) 1 ampere sinia ndogo ya USB (kuwezesha kifaa)

Hatua ya 2: Jinsi inavyofanya kazi

Sawa, nataka kukupa habari zaidi juu ya jinsi programu inavyofanya kazi.

Programu hiyo ina huduma zingine. Kila Huduma, ina Moduli zake. (Unaweza kuzingatia huduma kama darasa na moduli zake kama njia zake). Kila moduli, inaweza kuzingatiwa kama kitu kinachoweza kutekelezwa. Kwa hivyo, programu yetu ina vitu kadhaa vinavyoweza kutekelezwa.

Hapa tuna huduma na huduma ndogo ndogo au moduli zao:

• Gmail

  Ujumbe ambao haujasomwa

• Hali ya hewa
  • Joto la sasa
  • Leo Hali
  • Leo Chini / Juu
  • Hali ya Kesho
  • Kesho Chini / Juu
  • Utabiri wa mvua
  • Jua / Jua

• Wakati

  • Wakati wa sasa
  • Tarehe ya Sasa

• Kuzaliwa na Kifo

  • Kuzaliwa Ulimwenguni
  • Kifo Ulimwenguni

Kuna foleni ya duara ambayo inashikilia moduli ndani yake. Tunaiita Foleni ya Operesheni. Nilisema, kila moduli ni kitu kinachoweza kutekelezwa. Kwa hivyo, unapobonyeza kitufe cha kushinikiza kwenye kifaa, inaangalia foleni ya operesheni, na kutekeleza moduli inayofuata (au kitu).

Unaweza kuhariri washiriki wa foleni ya operesheni kwenye kiolesura cha wavuti ambacho nitaelezea baadaye. Kwa sasa, nitakupa mfano. Fikiria foleni ya operesheni ya sasa kama hii:

QUEUE (Ujumbe ambao haujasomwa | Utabiri wa Usimbuaji | Saa za Sasa)

Bonyeza kitufe cha kushinikiza, Ujumbe ambao haujasomwa unapaswa kutekelezwa.

QUEUE (Ujumbe ambao haujasomwa | Utabiri wa Usimbuaji | Saa za Sasa)

Kwa hivyo, kifaa kitatumia data iliyokusanya (hapa, idadi ya ujumbe wako ambao haujasomwa ambao umechukuliwa kutoka kwa google mail API feed) kuzungumza nawe. Lakini vipi? Hapa, NodeMCU itamwambia Moduli ya MP3, wakati inapaswa kucheza kipande cha MP3 kutengeneza sentensi yenye maana. Ili kufanikisha hili, nimebuni foleni tofauti, vipima muda na algorithms. (Ikiwa wewe ni mvulana wa c ++ na kama watawala wadogo, unaweza kusoma nambari hiyo mwenyewe.)

Kwa hivyo, utasikia, kifaa kinaanza kuzungumza: Una ujumbe 4 ambao haujasomwa kwenye sanduku lako la gmail.

Bonyeza kitufe cha kushinikiza tena, moduli inayofuata itakuwa Utabiri wa Usimbishaji ambao unapaswa kushughulikiwa.

QUEUE (Ujumbe ambao haujasomwa | Utabiri wa Usimbuaji | Saa za Sasa)

Kwa hivyo, utasikia, kama: Usisahau mwavuli wako, kesho kuna mvua. Na kadhalika… Jambo moja poa zaidi: kwa moduli zingine (kama utabiri wa mvua), unaweza kutarajia sentensi za nasibu kwa majimbo yale yale. Kwa mfano, ikiwa kesho kuna mvua na ni mvua, na sio theluji, unaweza kutarajia "kuna uwezekano wa mvua kesho", "leta jua lako mwenyewe, ni mvua kesho", "tut, tut, inaonekana kama mvua ya kesho", au…

Tunapataje data tofauti kwa kila huduma?

• Gmail

  Ujumbe ambao haujasomwaGoogle ina API yenye nguvu ambayo unaweza kupata huduma zake tofauti pamoja na Gmail. Lakini, kwa sababu za usalama, unahitaji njia tofauti za uthibitishaji na idhini kama OAuth. ESP8266 sio nguvu ya kuendesha algorithms tofauti ngumu za hash. Kwa hivyo, nilitumia teknolojia ya zamani na rahisi ya kuingia kuingia sanduku la barua la gmail. Ni Chakula cha Google Atom ambacho kinaweza pia kutumiwa na Wasomaji wa RSS. Tunatuma ombi la HTTP kufikia malisho ya gmail na majibu yake ni katika muundo wa XML. Kwa hivyo, tunahesabu idadi ya ujumbe ambao haujasomwa na kuitumia katika programu yetu

• Tunatumia Yahoo Weather API kupata habari tofauti za hali ya hewa. Hivi karibuni, kama Google, Yahoo imebadilisha API ya Hali ya Hewa, kwa hivyo utahitaji kutumia viwango vya OAuth kupata data yake. Kwa bahati mbaya, ESP8266 haiwezi kushughulikia ugumu wake, kwa hivyo tutatumia ujanja kusuluhisha shida. Badala ya kupata Yahoo Weather API moja kwa moja, tutatuma ombi letu kwa faili maalum kwenye seva. Faili yetu hupata data kutoka hali ya hewa ya Yahoo na hututumia tu.

  • Hali ya Kesho itakuambia ikiwa kesho ni ya joto au baridi kuliko leo, au huko ikiwa hakutakuwa na mabadiliko ya busara katika hali ya joto. Tunalinganisha "leo chini / juu" na "kesho chini / juu" kufanikisha hili. Unaweza kuangalia jinsi nilivyoandika algorithm hii na jinsi inavyofanya kazi katika faili ya maktaba ya programu.
  • Ukitazama nyaraka za hali ya hewa ya Yahoo, unaweza kuona Jedwali la Misimbo ya Hali. Kama inavyosema, Nambari za hali hutumiwa katika jibu kuelezea hali ya sasa. Tutatumia nambari za hali ya kesho na maana zake kujua ikiwa kutakuwa na mvua na ni mvua au theluji.
• TimeNTP inasimama kwa Itifaki ya Wakati wa Mtandao. Ni itifaki ya mitandao ya usawazishaji wa saa kati ya mifumo ya kompyuta. Kwa kuwa tuna ufikiaji wa mtandao, tutatumia Mteja wa NTP kupata wakati kutoka kwa Seva ya NTP, na kuilandanisha kwenye kipima muda cha ndani cha ESP8266 (kama ile unayotumia na millis () ikiwa wewe ni mtu wa Arduino).
• Kuzaliwa na KifoTutahesabu idadi ya kuzaliwa na vifo kutoka mwanzo wa siku (Shukrani kwa Mteja wa NTP, ni rahisi kupata sekunde nyingi tangu mwanzo wa siku). Nilitumia viwango vya kuzaliwa duniani na vifo kutoka ikolojia.

Hatua ya 3: Sanidi Programu

Tutatumia Arduino IDE kupakia programu yetu kwa NodeMCU. Unaweza kupakua na kusakinisha Arduino IDE mpya kutoka kwa wavuti yao rasmi:

Kabla ya kuanza, unahitaji kusanidi Arduino IDE ya Nodemcu. Sitakuambia hatua hapa, kwa sababu inaweza kuwa nje ya mada. Lakini unaweza kufuata hatua na maelezo ya hii bora inayoweza kufundishwa.

Programu yetu ina utegemezi wa maktaba. Utegemezi wa programu ni nini?

Utegemezi ni neno pana la uhandisi la programu linalotumika kutaja wakati kipande cha programu kinategemea kingine.

Hapa kuna orodha ya maktaba ya Arduino unayohitaji kuwa nayo kwenye kompyuta yako ili kuweza kukusanya programu ya Msaidizi wa Kibinafsi:

• ArduinoJson
• DFRobotDFPlayerMini
• Mteja wa NTP

Unaweza kuzipakua moja kwa moja kutoka kwenye ukurasa wao wa Github, kisha utoe faili za zip kwenye saraka ya maktaba ya Arduino. Njia yake kwenye mfumo wako ni: C: / Watumiaji [jina-lako la jina] Nyaraka / Arduino

Niliandika maktaba kuweka nambari safi na kuepuka ugumu. Pakua faili ya PersonalAssistant-Library.zip na uiondoe kwenye saraka ya maktaba ya Arduino. Kama vile ulichofanya kwa maktaba hizo tatu hapo awali.

Faili ya YahooWeather.php

Kwa kuwa ESP8266 haina nguvu ya kutosha kufanya algorithms za hashi, hatuwezi kuitumia moja kwa moja kutuma maombi ya HTTP kwa Yahoo Weather API, kulingana na viwango vya OAuth. Kwa hivyo, tutatumia faili kati ya kifaa chetu na Yahoo Weather API. Unaweza kupakua faili ya YahooWeather.zip, itoe na uweke faili ya YahooWeather.php kwenye seva ya wavuti. Kwa mfano ikiwa kikoa chako ni example.com na unaweka faili kwenye saraka ya api, mwisho wako wa api unakuwa example.com/api/YahooWeather.php Utatuma maombi ya data ya hali ya hewa kwa mwisho huu.

Mchoro wa Programu na FFS (Mfumo wa Faili ya Faili)

Bodi yako ya NodeMCU ina mfumo wa faili 4 MB wa kuhifadhi data. Kwa hivyo, wakati tunayo, kwanini usitumie?

Kumbuka wakati nilisema kifaa chetu kina maingiliano mawili ya watumiaji? Kando na kitufe cha kushinikiza cha upweke, kiolesura chetu cha pili cha mtumiaji ni programu rahisi ya wavuti. Na programu tumizi hii, unaweza kudhibiti foleni ya operesheni kwa kuwezesha / kulemaza kila moduli, kubadilisha mipangilio ya huduma au usanidi wa kifaa, kama kuweka WiFi SSID na nywila. Tutahifadhi faili hizi zote katika Mfumo wa Faili ya NodeMCU, na tutaendesha seva nyepesi ya wavuti kushughulikia maombi ya mtumiaji kutoka kwa kivinjari chao cha wavuti.

Inahariri Faili ya Usanidi

Pakua faili ya PersonalAssistant-Sketch.zip na uiondoe mahali pengine kwenye kompyuta yako. Fungua faili ya config.json ambayo iko:

BinafsiAssistant / data / config.json

Unaweza kutumia mhariri wowote wa maandishi au nambari kama notepad, notepad ++, Atom, n.k. Faili ni muundo wa data ya json, kwa hivyo ni funguo muhimu / ya thamani inayoweza kusomwa na mwanadamu na unaweza kuibadilisha kwa urahisi. Unaweza kubadilisha sehemu hizi:

• Gmail

  • jina la mtumiaji: jina lako la mtumiaji la Gmail na @ gmail.com yake
  • nywila: nywila yako ya Gmail
• Hali ya hewa
  • woeid: eneo ambalo unataka kupokea habari za hali ya hewa. WOEID (Kitambulisho cha Duniani) ni kitambulisho cha kumbukumbu kinachotumiwa na Yahoo kwa eneo. Unaweza kutafuta kwenye maeneo ya WOEID kwenye kiungo hiki.
  • api: ni mwisho wa API. Kiunga cha faili yako yahooweatherather.php.
  • appId, matumiziKey na matumiziSecret: kufikia API ya hali ya hewa ya Yahoo, unahitaji kuunda mradi katika ukurasa wa watengenezaji wa Yahoo. Hii itakupa Ufunguo wa Siri na Siri ambayo inahitajika kwa kutumia API. Ili kuanza, tembelea ukurasa wa Msanidi programu wa Hali ya Hewa wa Yahoo na Unda APP.

• Saa za eneo

  eneo la saa: ingiza eneo la saa kulingana na eneo lako. Inaweza kuwa nambari nzuri au hasi ya kuelea na kitengo chake ni masaa

• WiFi

  • ssid: SSID ya mtandao wako.
  • nywila: nywila yako ya mtandao. NodeMCU itatumia ssid na nywila kuungana na mtandao wako wa wifi.

Inapakia Mchoro wa Programu na data ya FFS

Unganisha NodeMCU kwenye kompyuta yako, ukitumia USB-USB kwa kebo ya USB.

Sasa fungua faili ya PersonalAssistant.ino ambayo iko:

Msaidizi wa Kibinafsi / Msaidizi wa Kibinafsi.ino

Katika Arduino IDE, kutoka kwa Zana> Bodi, chagua NodeMCU 1.0 (Moduli ya ESP-12E). Kutoka kwa Zana> Bandari, chagua bandari sahihi. Inawakilisha NodeMCU yako.

Sasa, chagua Zana> ESP8266 Sketch Data Pakia, hii itapakia yaliyomo kwenye folda ya data kwa ESP8266. Subiri kwa muda mfupi hadi imalize. Kisha, chagua Mchoro> Pakia au bonyeza tu vifungo vya Ctrl + U kwenye kibodi yako ili kuanza kupakia programu. Subiri hadi uone ujumbe "upakiaji umekamilika".

Hatua ya 4: Sanidi Kadi ya Micro SD

Tunatumia kadi ndogo ya SD kuhifadhi vipande vya faili vya MP3. Ni NodeMCU ambaye anaamua ni faili ipi inapaswa kuchezwa saa ngapi na DFPlayer Mini inamsaidia katika kutengeneza sentensi yenye maana kwa kusimba faili za MP3.

Nilitumia Amazon Polly kutoa vipande vya sauti nilivyohitaji.

Amazon Polly ni huduma ambayo inabadilisha maandishi kuwa hotuba kama ya maisha, hukuruhusu kuunda programu ambazo huzungumza, na kujenga vikundi vipya kabisa vya bidhaa zinazowezeshwa na hotuba.

Usisahau, kifaa chetu hakitumii Amazon Polly API kuongea kwa nguvu. Tunazo vipande vya sauti vya nje ya mkondo, na kwa kuziweka pamoja, tunatoa sentensi tofauti.

Nilitumia tovuti hii kutoa faili za MP3. Pato la sauti nililochagua lilikuwa Kiingereza cha Amerika / Salli.

Kitu pekee unachohitaji kufanya, ni kupakua faili ya MicroSD.zip, kisha uiondoe kwenye kadi yako ndogo ya SD. Inayo faili zote za MP3 zinazohitajika 78.

Labda Kadi yako ndogo ya SD inakuja na adapta. Unaweza kuingiza Kadi yako ya Micro SD kwenye adapta yake na kuiambatisha kwenye kompyuta yako ndogo. Ikiwa kompyuta yako haitumii usomaji wa kadi, basi unapaswa kutumia kisomaji cha nje cha Kadi.

Hatua ya 5: Kubuni Skematiki na Kuanzisha PCB

Nimeunda Mpangilio na Bodi kwa kutumia Autodesk EAGLE. Nimejumuisha faili zote za SCH na BRD kwenye PersonalAssistant-PCB.zip. Unaweza kuhariri kwa urahisi na / au kuipeleka kwa mtengenezaji wa PCB wa ndani au mkondoni kuagiza na kupata bodi yako.

Jambo moja zaidi kutaja ni, ESP8266 inafanya kazi katika 3.3v wakati DFPlayer Mini inafanya kazi katika 5v. Kwa kuwa moduli hizi mbili zinahitaji kuzungumza kwa kila mmoja kupitia kiolesura cha serial, hatuwezi kuunganisha moja kwa moja pato la 5v kwa pembejeo ya 3.3v kwani inaharibu ESP8266 yako. Kwa hivyo tutahitaji ubadilishaji wa kiwango kutoka 5v hadi 3.3v. Tunatumia diode ya ishara na kontena la 10K kuifanya iweze kutokea.

Hatua ya 6: Solder It Up

Kukusanya bodi ni rahisi sana kwani una vifaa vichache. Fuata muundo wa bodi na bodi katika hatua ya 5 kuweka kila kitu kwa urahisi mahali pake.

Nilianza kwa kuuza vipinga na diode, kwani ni ndogo. Unaweza kukata kwa urahisi mikia yao isiyohitajika kutumia mkata waya. Kutoka juu hadi chini, unapaswa kuweka 1K, 10K na 10K resistor.

Sio lazima uunganishe pini zote za NodeMCU na DFPlayer Mini kwenye PCB. Kuunganisha pini na njia ni ya kutosha.

Usisahau, spika na diode zina polarity. Una spika moja na diode moja katika vifaa vyako. Kwa diode, upande na laini nyeusi ni upande wake hasi au cathode.

Hatua ya 7: Ufungaji

Niliamua kubuni ua mzuri kwa njia ya ubunifu. Nilikuwa na wasiwasi juu ya sura yake ya kushangaza wakati wa muundo, lakini mwishowe, haikuwa mbaya sana. Angalau inaonekana kama piano nzuri na inahisi umeshika mkono wako!

Badala ya umbo la ujazo la hexahedron ya kawaida na nyuso 6, nilitengeneza kiambatisho cha safu nyingi. Kutoka chini hadi juu, kila safu inaweka juu ya safu yake ya chini. (Niliwataja L0 hadi L6, kutoka chini hadi juu)

Rangi na Unene

Unaweza kutumia rangi mbili zinazosaidia kufanya tofauti kali zaidi, kama:

• Nyekundu na Kijani
• Bluu na Machungwa
• Njano na Zambarau
• Bluu na Njano

Nilitumia akriliki wazi kwa safu ya juu, kwa hivyo unaweza kuona ndani ya kifaa.

Unene wa safu ya juu (safu-6) inapaswa kuwa 2 mm. Unene wa tabaka zingine (safu-0 hadi safu-5) inapaswa kuwa 4 mm. Ikiwa unataka kutumia ngao ya akriliki ya 2.8 mm, kama nilivyofanya, hakuna shida. Lakini unahitaji kukata safu mbili kutoka safu-1 na safu-3 kwa kukabiliana.

Ili kukusanya kiambatisho, anza kutoka safu ya chini (L0). Weka ubao juu yake, tumia bolts fupi, na uikaze kwa kutumia karanga. Sasa unaweza kushikamana na bolts nne ndefu kutoka chini ya safu-0. Kitu kama mnara. Basi unaweza kuendelea kwa urahisi kuweka safu zingine juu yao.

Kumbuka: Unaweza kutumia washer hiari kati ya safu ya chini na bodi.

Nimeongeza pia maandishi ya habari kwa bandari za vifaa (nguvu na kadi ndogo ya SD). Unaweza kutumia engraving kwenye safu ya juu.

Nimejumuisha muundo wa faili za CDR na DXF. Unaweza kuzipakua, kuhariri na kuzitumia kwa kukata laser.

Hatua ya 8: Kupata Kiolesura cha Mtandao kulingana na Mtumiaji

Weka Nguvu Kifaa

Unaweza kuwasha kifaa, ukitumia chaja yoyote ndogo ya 5v ya USB. Ambatisha USB ndogo kwenye bandari ya Nguvu ya kifaa, hiyo ndiyo ingizo ndogo la USB kwenye NodeMCU yako.

Fikia Mtandao wa Mtumiaji

Je! Unakumbuka tulipakia faili zingine kwenye Mfumo wa Faili ya ESP8266? Ni wakati wa kuitumia. Wote unahitaji, ni Anwani ya IP iliyopewa ESP8266 kwenye mtandao. Kuna njia nyingi tofauti za kupata anwani ya IP. Nitaorodhesha baadhi yao hapa:

• Katika ukurasa wako wa usanidi wa router, mahali pengine katika Orodha ya Kukodisha ya DHCP, unaweza kuona orodha ya vifaa na Anwani zao za IP kwenye mtandao wako.
• Katika Microsoft Windows na MacOS unaweza kuendesha amri kama arp -a katika terminal.
• Katika Android na iOS, unaweza kutumia programu kama Fing. (Android / iOS)
• Katika Linux, unaweza kutumia zana kama Nmap.

Baada ya kupata Anwani ya IP, ifungue kwa kutumia kivinjari chako. Unaweza kuendesha foleni ya operesheni kwa kuwezesha / kuzima moduli.

Hatua ya 9: Mawazo ya Mwisho

Mradi huu ulikuwa mwingi na unatumia nguvu nyingi. Unaweza kuongeza chaguo nyingi zaidi kwa Msaidizi wa Kibinafsi. Nimeacha sehemu zingine wazi kwa maendeleo ya baadaye. Sehemu zingine kama:

1. Kuongeza huduma zaidi na moduli. Kwa mfano kuhesabu nambari, kuzunguka kete au kupindua sarafu.
2. Baada ya kuunganisha kwenye mtandao, kifaa kinaweza kuzungumza Anwani ya IP. Unaweza kuongeza chaguo hili ili kurahisisha mchakato wa kutafuta Anwani ya IP.
3. Kuongeza uwezo wa kubadilisha mipangilio ya WiFi kwenye jopo la kudhibiti wavuti.
4. Kuongeza uwezo wa kubadilisha mipangilio ya huduma kwenye jopo la kudhibiti wavuti. (Fomu yao ya html iko tayari. Unahitaji kushughulikia maombi)
5. Kuongeza majibu zaidi ya sauti katika majimbo tofauti ya kifaa.
6. Kuongeza ukurasa wa kuingia kwa jopo la kudhibiti wavuti. Unaweza kufanya hivyo kwa kuongeza / kulinganisha Vidakuzi katika mistari ya vichwa vya

Na, ningependa kujua maoni yako juu ya hii inayoweza kufundishwa.:)