Voyager 1: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

V roce 1977 vypustila NASA do prázdna kosmickou loď Voyager 1. Nějaká nepřímá zarovnání planet znamenala, že se sonda proletěla kolem naší sluneční soustavy, nastartovaná v průběhu mezihvězdného průzkumu. O čtyřicet let později mise Voyager 1 nyní představuje nejvzdálenější bod dosahu lidstva do našeho vesmíru. Voyager 1 stále přenáší data zpět na Zemi a posouvá hranice lidského průzkumu každou další sekundu.

Osobně mě fascinují mise Voyageru a chtěl jsem udělat ukázku, která by zachytila jejich ducha.

Když na displeji bliká číslo, představuje vzdálenost v mílích mezi Voyagerem 1 a zemí, což je objektivní měření možností lidské představivosti.

Displej se na okamžik pozastaví a poté se aktualizuje.

Krok 1: Materiály

Tělo:

(3) x 4místný 7segmentový displej (30 $)

Vzhledem k tomu, že se voyager v současné době pohybuje na více než 13 miliardách mil, je k reprezentaci tohoto čísla v desítkové / kilometrové podobě potřeba 11 číslic. V závislosti na tom, jak chcete vzdálenost reprezentovat, se může počet potřebných číslic změnit. Vzhledem k tomu, že Voyager stále cestuje a tyto displeje Adafruit jsou dodávány ve 4místných sekcích, dává 12místný displej největší smysl. Další výhodou propojených displejů je, že nejsou v žádném případě čistými 7 segmenty a ve skutečnosti mají v modulu zabudováno mnoho, což umožňuje komunikaci dat prostřednictvím protokolu I2C. To znamená, že abyste skutečně mohli ovládat displej, máte na svém mikrokontroléru pouze dva piny, SDA a SCL. S méně sofistikovaným modulem by počet kolíků potřebných mohl rychle stoupat.

(1) Breadboard

Ujistěte se, že máte prkénko nebo nějaký způsob hezkého připojení vodičů. Já, ale mozek i deska na stejném prkénku, takže ten můj byl slušně velký.

(Někteří) Wire

Ujistěte se, že máte po ruce nějaký drát, abyste provedli potřebná připojení! Není zapojeno mnoho kabeláže, ale barevné kódování rozhodně může být užitečné.

Mozky: (9,00 $)

Ležel jsem kolem NodeMcu V 1.0, který využívá čip espressif esp8266, který umožňuje snadné připojení wifi. Tyto chipsy jsou skvělé, protože jsou malé a levné!

Dobře by fungovaly i různé desky Arduino nebo malinový pi. Mějte na paměti, že pro tento projekt musí jakákoli deska, kterou si vyberete, umět mluvit protokolem I2C a mít k dispozici piny pro SDA (sériová data) a SCL (sériové hodiny).

Také zdrojový kód, který jsem napsal, používal Arduino IDE, ale přenesení tohoto kódu do různých zařízení by nemělo být příliš těžké. Důvod, proč jsem napsal s Arduino IDE, byl ten, že jsem mohl použít pohodlnou knihovnu Adafruit pro 7 segmentové moduly.

Krok 2: Získání NodeMcu pro komunikaci s počítačem

Bez ohledu na to, s jakým mikrokontrolérem skončíte, bude mít jiný způsob připojení k vašemu konkrétnímu počítači, ale pro NodeMcu, který jsem použil, je to, jak jej připojíte k práci s nastavením s programováním v Arduinu.

Nejprve musíte do počítače dostat příslušný ovladač…

Zde je odkaz:

Jakmile je ovladač nainstalován, váš počítač by měl být schopen rozpoznat vývojovou desku.

Nyní, když je deska připojena, jste připraveni začít programovat desku a zapojovat displeje !!

Zde je opravdu dobrý návod ke stažení nezbytných libarií, které Arduino IDE potřebuje k programování čipu esp8266! Až budete postupovat podle těchto pokynů, zkuste spustit příklad blikajícího světla, který je součástí knihovny!

Krok 3: Zapojte vše

Jakmile můžete úspěšně hovořit s deskou, jste připraveni připojit komponenty displeje způsobem, který si zvolíte (použil jsem breadboard).

Vzhledem k tomu, že adafruit buildpacky zvládají těžké zvedání, naštěstí není kabeláž tak špatná!

Vše, co máte, je kladný a záporný vodič pro každý displej, který musí být připojen k zemi a 3,3 V na desce.

Pro každý displej bude také vodič SCL a SDATA a všechny je třeba připojit k vodiči SCL a SDATA na desce. Vzhledem k tomu, že displeje ve skutečnosti komunikují prostřednictvím protokolu zpráv I2C, je deska schopná šetřit na vodičích a místo toho komunikovat prostřednictvím adres. Pokud používáte stejné buildpacky jako já, nastavení různých adres na displeji se provádí pomocí pájecího můstku na zadní straně displeje a je to zde pěkně zdokumentováno.

A je to! Nyní jste připraveni nahrát program na tabuli!

Krok 4: Spusťte software

V příloze je skica Arduino sloužící k naplnění displeje !!

Věci ke změně:

- Do příslušné sekce zadejte příslušnou wifi ssid a heslo. Úplně upřímně, nejsem si jistý bezpečnostními důsledky toho, ale pracuji za předpokladu, že pověření wifi jsou v otevřeném textu.

- V závislosti na tom, jak si zvolíte adresy zobrazovacího modulu, se aktuální hodnoty, které jsou pevně zakódovány, mohou změnit. Pokud z konkrétního displeje nic nedostáváte nebo se vaše čísla zobrazují mimo provoz, dvakrát zkontrolujte, zda je každá adresa pevně kódována propojkami a zda je v kódu správně odkazována.

Další body:

- Základní kód displeje je manipulace a vhodné šíření s 0 s. To vše se děje s knihovnou Arduino, kterou adafruit napsal pro své displeje! Ujistěte se, že jste nainstalovali příslušnou knihovnu na https://github.com/adafruit/Adafruit_LED_Backpack a také velkou knihovnu GFX společnosti Adafruit.

- Další část kódu je požadavek HTTP GET na webový server Heroku. Tento webový server je webový škrabák, který jsem napsal a který získává příslušné informace z webových stránek NASA JPL. Jen spravedlivé varování, že škrabka je trochu pomalá a malá změna na konci JPL má potenciál způsobit problémy. Zde je odkaz na zdroj.

Krok 5: Hotovo

Jakmile změníte příslušný kód a znovu zkontrolujete, zda je zapojení správné, nahrajte program na desku. Při troše štěstí byste měli na displeji začít blikat/aktualizovat vzdálenost Voyageru! Zjistil jsem, že někdy má deska potíže s připojením k wifi, pokud se vám na displeji rozčiluje, může být užitečné otevřít sériový monitor a ujistit se, že se wifi připojuje správně. Časový limit může být i u požadavků na server. Pokud se věci opravdu potýkají, problém může někdy vyřešit stisknutí prvního tlačítka na desce.

V příloze je video hotového výrobku !!