Cassette Pi IoT Scroller: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Cassette Pi là một cuộn thông báo thời gian thực khép kín, tất cả đều được đặt gọn gàng bên trong một cuộn băng cassette trong suốt. Raspberry Pi Zero được kẹp giữa hai cuộn băng, truy xuất tất cả các cách thông báo Internet of Things từ dịch vụ IFTTT tuyệt vời (If This, Then That), được gửi gần như ngay lập tức tới Pi thông qua nguồn cấp dữ liệu Adafruit. IO và tập lệnh Python. Toàn bộ cuộn băng rung để cảnh báo bạn về thông báo đến và văn bản sau đó được cuộn rõ ràng trên màn hình Pimoroni 11x7 LED.

Mọi thứ đều được cung cấp năng lượng bởi pin LiPo 150mAh, được kết nối với Pi thông qua LiPo Shim - cũng trong hộp là một Adafruit Micro Lipo để khi pin yếu, nó có thể được cắm trực tiếp vào nguồn điện Micro USB để lấy một ít nước trái cây.

Phần thú vị nhất là nhờ một số trang trí của chính chiếc Pi, chiếc băng cassette vẫn có thể nằm gọn trong bất kỳ đầu máy băng cổ điển nào, biến vật trang trí cũ đó thành một thiết bị Internet of Things tiện dụng và đẳng cấp.

Cassette Pi cũng hoàn hảo để sử dụng làm huy hiệu hội nghị, treo trên dây buộc và cuộn tên của bạn hoặc một thông điệp tùy chỉnh.

Trong trường hợp bạn không thể xem video nhúng, bạn có thể tìm video đó tại https://www.youtube.com/embed/kgY40e9mi8w- rất đáng xem để xem con lăn nhỏ này hoạt động!

Quân nhu

Băng cát xét

Raspberry Pi Zero W

Pimoroni LiPo Shim

Pimoroni 11x7 LED đột phá

Adafruit Micro LiPo

Pin LiPo 150mAh

1x Công tắc trượt 6 đầu DPDT

Kiên nhẫn

Bước 1: Truyền cảm hứng và lập kế hoạch

Tôi đã lấy cảm hứng để chế tạo Cassette Pi theo xu hướng "Clear Tech" của những năm 80 và 90, khi các thiết bị bắt đầu được phát hành dưới dạng phiên bản xem qua, với tất cả các thành phần được trưng bày. Tôi cũng rất thích thú để xem liệu có thể lắp toàn bộ dự án Pi khép kín bên trong một cuộn băng cát-sét, tạo ra một thiết bị xúc giác và hữu ích mà vẫn phù hợp với những chiếc máy băng cũ hay không.

Điểm khởi đầu là tập hợp các thành phần cho nguồn, sử dụng pin LiPo, LiPo Shim và Micro Lipo, được kết nối qua công tắc trượt DPDT (Double Pole Double Throw) - tôi đã sử dụng một thiết lập tương tự trong dự án Flirt Pi Radio và nó được chứng minh là một sự kết hợp đáng tin cậy. Công tắc chuyển đổi giữa hai trạng thái, luân phiên kết nối pin nhỏ với Pi hoặc với bộ sạc Micro USB, lý tưởng cho một dự án nhỏ như vậy.

Tiếp theo là màn hình - tôi đã sử dụng màn hình LED Pimoroni 11x7 vì nó rất mỏng và nhẹ, khiến nó trở nên hoàn hảo cho bản dựng này. Nó cũng có kích thước thuận tiện giống như một "cửa sổ" băng cassette, điều này thực sự thu hút tôi. Cuối cùng, tôi đã lấy nửa tá thiết bị rung 3v nhỏ từ eBay, để thêm vào một số phản hồi xúc giác. Thu thập tất cả các bộ phận thật đơn giản, bây giờ tất cả những gì tôi phải làm là lắp chúng vào bên trong băng!

Bước 2: Hàn

Tôi bắt đầu bằng cách bố trí các thành phần nguồn bên trong một cuộn băng cassette đã tháo rời, đo và định tuyến cáp giữa chúng sao cho chúng có độ dài chính xác mà không chặn cuộn băng cassette hoặc tập hợp quá dày, bên trong băng cassette chỉ khoảng 4-5mm vì vậy điều này đã phải thử và sai rất nhiều!

Các bảng đệm Micro LiPo và LiPo hoàn chỉnh với các đầu nối JST 2 chân nhưng chúng quá dày để có thể lắp vào bên trong và phải được hạ xuống một nửa chiều cao của chúng - một cách dễ dàng mặc dù cả hai bảng đều có đầu nối pin bị đứt ra các điểm hàn nên Tôi đã có thể kết nối chúng trực tiếp với nhau.

Tiếp theo, tôi cẩn thận hàn trong chính Pi, liên kết nó với LiPo Shim và thêm cáp cho màn hình. Cuối cùng, tôi đã hàn bộ rung nhỏ vào GPIO.

Bước 3: Pi Nibbling

Lắp Pi Zero giữa cuộn băng cassette là một điều không cần bàn cãi, thực sự là không có nơi nào khác mà nó có thể đi được mà vẫn để lại đủ không gian. Sau một thời gian, tôi nhận ra rằng điều này sẽ gây ra vấn đề. Mặc dù Pi được trang bị tốt, chỉ nhô ra ngoài khoảng 1mm từ đỉnh và không che khuất các lỗ cuộn, tôi đã không nghĩ rằng các đầu đĩa băng dính các gai kim loại mỏng qua khay để giúp dẫn hướng băng. Khi nó đứng vững, những chiếc gai này sẽ đâm trực tiếp vào bảng Pi, khiến nó không thể nằm gọn trong một người chơi cũ.

Đang tìm kiếm giải pháp trực tuyến, tôi đã xem được một số bức ảnh chụp X-quang tuyệt vời của Pi Zero do người dùng flickr UltraPurple (Giles Read) thực hiện - việc kiểm tra kỹ hình ảnh cho thấy tôi có thể loại bỏ một số bảng, tạo đủ chỗ cho gai khó chịu và vẫn còn nguyên vẹn hoạt động của Pi. Tôi cố gắng thực hiện điều này vì tôi thực sự không muốn phá hủy Pi, nhưng hít thở sâu, một cái khoan và một tập tài liệu nhỏ và bắt đầu hoạt động. Tôi đã có thể cắt bỏ hai góc dưới cùng của bảng khá dễ dàng và rất nhẹ nhõm khi Pi khởi động sau đó.

Bước 4: Cắt băng

Mặc dù đã cắt giảm hầu hết các thành phần để làm cho chúng vừa vặn, nhưng việc cắt tỉa cũng cần thiết bên trong thân máy cassette để chúng thực sự vừa vặn với bên trong. Tôi đã phá hủy khoảng nửa tá cuốn băng cũ để thử nghiệm các công cụ và kỹ thuật khác nhau cho hoạt động này, nhưng vẫn tiếp cận phiên bản "sạch" cuối cùng một cách rất lo lắng. Bây giờ tôi đã xem qua băng cuối cùng của mình (mua nguyên sơ và chưa mở từ một cửa hàng từ thiện) và muốn giữ nó càng không bị xước càng tốt.

Để đạt được điều này, tôi đã dán các miếng dán lên các bộ phận dễ bị tổn thương và sử dụng giá đỡ bàn ép cho dụng cụ quay của mình để tôi có thể kiểm soát nó tốt hơn. Có thể mất khoảng 2 giờ để cẩn thận gặm nhấm những mảnh nhựa nhỏ, nhưng tôi đã cố gắng không làm xước nó quá nhiều.

Tiếp theo, tôi giữ các bảng mạch riêng lẻ vào vị trí, dùng bút CD đánh dấu vị trí từng mối nối được hàn. Vật hàn chỉ nhô ra mặt sau của bo mạch khoảng 1mm nhưng ngay cả điều này cũng đủ để làm cho cụm quá dày, vì vậy mỗi cáp hàn phải có một lỗ khoan chính xác để chứa nó. Mọi thứ quá chặt chẽ, các bộ phận được hàn trong các lỗ của chúng thực sự đã giữ các bộ phận ở đúng vị trí, có nghĩa là chúng không cần phải được dán hoặc bắt vít.

Bước 5: Mã

Tập lệnh Cassette Pi lấy văn bản thông báo từ nguồn cấp dữ liệu Adafruit.io, kiểm tra nội dung mới vài giây một lần. Nguồn cấp dữ liệu này được điền bởi dịch vụ IFTTT (IF This, Then That), dịch vụ này lấy dữ liệu từ nhiều dịch vụ trực tuyến.

Sử dụng nguồn cấp Adafruit.io để truy xuất dữ liệu là hoàn hảo cho loại ứng dụng này - nếu bạn chưa thử, bạn có thể tạo một tài khoản miễn phí tại https://io.adafruit.com/ - bạn sẽ nhận được Khóa và Tên người dùng là một phần của quá trình này, cả hai đều được sử dụng trong tập lệnh Cassette Pi, được lấy từ nhiều Ví dụ về Python của Adafruit. Tập lệnh này và nhiều ví dụ cần bạn thiết lập trước nguồn cấp dữ liệu Adafruit.io và chúng có một hướng dẫn tuyệt vời cho quy trình.

Sau khi nguồn cấp dữ liệu của bạn được thiết lập, bạn có thể cài đặt các mô-đun adafruit.io trên Raspberry Pi của mình bằng cách chỉ cần nhập…

pip3 cài đặt adafruit-io

.. vào một cửa sổ đầu cuối. Với các mô-đun này được cài đặt, giờ đây bạn có thể sử dụng Python để dễ dàng truy xuất dữ liệu từ nguồn cấp dữ liệu, cũng như gửi dữ liệu đến nó từ Pi của bạn, chẳng hạn như để điền trang tổng quan Adafruit.io.

Khi nguồn cấp dữ liệu được khởi động và đang chạy, bạn sẽ muốn kết nối nó với IFTTT để bạn có thể chuyển dữ liệu đến nó từ các dịch vụ trực tuyến khác. Đăng nhập vào IFTTT (đăng ký miễn phí) và tìm kiếm Adafruit trong menu Dịch vụ. Làm theo các bước để liên kết tài khoản của bạn. Giờ đây, bạn có thể tạo Applet để lấy dữ liệu từ các dịch vụ trực tuyến và chuyển nó đến Pi của bạn!

Tất cả các kết nối dữ liệu riêng lẻ cho dự án này được định cấu hình trên trang web IFTTT, sử dụng các dịch vụ sau:

• Thiết bị Android - cho các thông báo và cảnh báo về pin từ các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như khi ứng dụng Amazon cho biết một bưu kiện đang ở gần.
• WebHooks - cho các cảnh báo đến từ các thiết bị IoT khác, chẳng hạn như chuyển động được phát hiện bởi camera MotionEye của chúng tôi hoặc số người đăng ký YouTube được cung cấp từ Bộ đếm YouTube E-Ink.
• Twitter - để hiển thị các tweet từ các tài khoản cụ thể, chẳng hạn như @Raspberry_Pi, @GuardianNews và @FactSoup.
• Nguồn cấp dữ liệu RSS - để thông báo cho tôi khi có các tập podcast mới.
• Weather Underground - tuyệt vời để thay đổi điều kiện thời tiết, cảnh báo nhiệt độ và băng.
• Trợ lý Google - hữu ích để đọc chính tả các tin nhắn thoại được chuyển đổi thành văn bản và cuộn băng.

Trên đây chỉ là một số mẫu nhỏ về các dịch vụ có thể được thêm vào IFTTT dưới dạng phần "NẾU Điều này" của liên kết, với tất cả chúng đều đưa dữ liệu đến bên "Thì Đó", được liên kết với nguồn cấp dữ liệu Adafruit.io. Phần tốt nhất của điều này là văn bản có thể được tùy chỉnh, vì vậy, ví dụ: khi dịch vụ Weather Underground cho biết tốc độ gió tại địa phương của tôi trên 40 dặm / giờ, văn bản được chuyển đến Adafruit và cuộn là "Này, ngoài đó hơi gió thổi".

Tập lệnh tôi đã sử dụng có sẵn trên GitHub và có thể dễ dàng điều chỉnh để hoạt động với các màn hình LED / LCD khác nhau.

Bước 6: Lắp ráp

Quá trình lắp ráp cuối cùng của dự án diễn ra rất tốt - cho đến khi tôi cố gắng ghép hai nửa của băng cassette lại với nhau. Mặc dù tất cả các thành phần đã được cắt tỉa tốt, có quá nhiều dây cáp cạnh tranh cho cùng một vài mm không gian và tôi không muốn mạo hiểm bóp chúng quá mạnh. Cuối cùng, tôi không còn lựa chọn nào khác ngoài việc khử hàn bo mạch Micro LiPo, hàn lại nó vào công tắc bằng dây cáp dài hơn có thể được định tuyến khỏi các dây khác. Tại thời điểm này, tôi đã thực hiện quá nhiều việc cắt tỉa, cắt tỉa và giũa đến mức tôi thực sự nghi ngờ liệu nó có hoạt động được hay không. Tôi thậm chí đã phải cẩn thận cắt 1mm khỏi vỏ công tắc và 2mm kim loại khác khỏi cổng Micro USB của Pi để làm cho chúng vừa vặn.

Phần tồi tệ nhất là tôi không thể kiểm tra nó khi tôi tiếp tục, vì màn hình không thể được hàn cho đến khi mọi thứ khác được ghép lại với nhau. Cạo xuống và lắp các cuộn nhựa ban đầu là một phần thực sự thú vị vào cuối quá trình xây dựng, mặc dù bản thân việc này đã mất vài giờ đồng hồ với các tệp nhỏ và máy cắt.

Cuối cùng, mọi thứ đều ngồi thoải mái, với tất cả các thành phần được giữ đúng vị trí của nhau và tôi dán màn hình vào băng trước khi hàn nó, đóng chặt toàn bộ một cách hiệu quả. Đó là một phút vô cùng lo lắng khi chờ đợi nó khởi động lần đầu tiên, nhưng đủ chắc chắn rằng nó sẽ sống lại, giúp bạn nhẹ nhõm rất nhiều.

Bước 7: Hoàn thành

Đôi khi các dự án có thể cảm thấy hơi giống như "công việc", nhưng dự án này rất thú vị, tôi chưa bao giờ thích làm bất cứ điều gì nhiều như vậy và tôi rất hài lòng với kết quả cuối cùng. Có điều gì đó về những phép đo thực sự nhỏ bé đã thực sự làm trôi nổi con thuyền của tôi, cùng với câu hỏi luôn luôn hiện hữu là liệu nó có thể phù hợp với mọi thứ hay không.

Băng Cassette và Raspberry Pi là hai trong số những thứ tôi yêu thích nhất trên thế giới, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi tôi yêu thích dự án này đến vậy. Tôi có thể nhớ rất rõ bài học máy tính đầu tiên của mình ở trường tiểu học, khi giáo viên tải một chương trình từ băng cát-sét lên micro BBC. Lúc đó, đứa trẻ bên cạnh tôi và tôi đã nói đùa rằng có thể nếu bạn vô tình tải một đoạn băng ghi âm lên, bạn sẽ thấy các ca sĩ xuất hiện trên màn hình - đến giờ tôi vẫn có thể thấy chúng tôi cười ngặt nghẽo trước một ý tưởng vô lý đến mức nào. Bằng cách nào đó mà không phải nhiều năm sau, bây giờ bạn có thể lắp toàn bộ máy tính bên trong một trong những cuộn băng đó, với khả năng lớn hơn vô cùng.

Tuy nhiên, tôi vẫn thích dự án này đến mức nào, lời troll bên trong tôi đang nói rằng "Nó không tệ, trông đẹp nhưng sẽ tuyệt hơn nhiều nếu nó phát nhạc" - hãy nói rằng tôi vẫn chưa hoàn thành việc hack băng cassette.

Cảm ơn vì đã đọc!

Các dự án Công nghệ cũ, Thông số kỹ thuật mới khác của tôi đều có trên Bảng hướng dẫn tại

Thông tin chi tiết và biểu mẫu liên hệ có trên trang web của chúng tôi tại https://bit.ly/OldTechNewSpec. và chúng tôi đang ở trên Twitter @OldTechNewSpec.

Về nhì trong Cuộc thi Raspberry Pi 2020