ভবিষ্যতের ঘড়ির দিকে ফিরে: 8 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই প্রকল্পটি আমার ছেলের জন্য একটি এলার্ম ঘড়ি হিসাবে জীবন শুরু করেছিল। আমি এটাকে ব্যাক টু ফিউচার থেকে টাইম সার্কিটের মতো দেখতে তৈরি করেছি। ডিসপ্লেটি অবশ্যই বিভিন্ন ফরম্যাটে সময় দেখাতে পারে, যার মধ্যে অবশ্যই একটি সিনেমা। এটি ঘেরের উপরের বোতামগুলির মাধ্যমে কনফিগার করা যায় তবে রাস্পবেরি পাই জিরো দ্বারা পরিবেশিত একটি ওয়েব পৃষ্ঠার মাধ্যমেও। ডিসপ্লে মোডে এটি স্থানীয় আবহাওয়া (আমার আরডুইনো-চালিত আবহাওয়া স্টেশন থেকে) সেইসাথে পূর্বাভাস এবং যেকোনো দৈনিক অনুস্মারক, ওয়েব ইন্টারফেসের মাধ্যমে কনফিগার করা দেখাবে। এটি একটি DAC কে অডিও ধন্যবাদ এবং এয়ারপ্লে প্রোটোকল ব্যবহার করে সঙ্গীত স্ট্রিম করবে। অ্যালার্ম সাউন্ড আপনার পছন্দের যেকোনো অডিও ফাইল হতে পারে। এটি দিনের প্রদত্ত সময়ে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডিসপ্লেকে ম্লান এবং উজ্জ্বল করবে (উদা d ভোর এবং সন্ধ্যায়)।

ধাপ 1: পটভূমি

গত বছর আমি একটি নতুন আরডুইনো প্রকল্পের সন্ধান করছিলাম যা আমার প্রথমবারের মতো শেষ হয়েছে, একটি হোম ওয়েদার স্টেশন। আমার ১১ বছর বয়সী ছেলে প্রথমবারের মতো ব্যাক টু দ্য ফিউচার মুভি দেখেছে তাই আমি ভেবেছিলাম তার জন্য একটি অ্যালার্ম ঘড়ি তৈরি করা মজা হবে যা তার জন্মদিনের জন্য ডেলোরিয়ানে টাইম সার্কিটের মতো দেখায়। এটি একটি নতুন ধারণা নয়, এখানে বেশ কয়েকটি অনুরূপ প্রকল্প রয়েছে (উদাহরণস্বরূপ এটি), তাই আমি ভেবেছিলাম এটি অন্যদের কাছ থেকে শেখা এবং কিছু নতুন দক্ষতা অর্জন করা একটি চমৎকার প্রকল্প হবে।

প্রথম সংস্করণটি বেশ ভালভাবে কাজ করেছিল (এটি তার জন্মদিনের জন্য প্রস্তুত ছিল না: আমি এটি ক্রিসমাসে সম্পন্ন করেছিলাম) কিন্তু আমি যা করতে চেয়েছিলাম তাতে আমি বেশ উচ্চাভিলাষী হয়ে উঠলাম এবং দেখলাম যে আমার স্কেচটি আরডুইনো স্মৃতি সীমার মধ্যে চলেছে। আমার বেশ কয়েকটি ছোট বাহ্যিক হার্ডওয়্যার মডিউল (ওয়াইফাই, এমপি 3 প্লেয়ার, অডিও এম্প্লিফায়ার, আরটিসি ইত্যাদি) ছিল, তাই এটি কিছুটা অস্বস্তিকর হয়ে উঠছিল। শেষ পর্যন্ত, আমি একটি রাস্পবেরি পাই প্ল্যাটফর্মে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যা হার্ডওয়্যারটিকে সহজ করে এবং আমাকে অনেক বেশি কার্যকারিতা এবং বৈশিষ্ট্যগুলিতে প্যাক করার অনুমতি দেয়।

পদক্ষেপ 2: প্রধান হার্ডওয়্যার উপাদান

বাক্সের ভিতরে

এখানে আমি যে ইলেকট্রনিক উপাদান ব্যবহার করেছি। তাদের অধিকাংশই অস্ট্রেলিয়ার কোর ইলেকট্রনিক্সের উৎস ছিল কিন্তু অবশ্যই সেগুলি অন্যত্রও সহজলভ্য:

• 4 x চতুর্ভুজ বর্ণমালা প্রদর্শন -হলুদ -সবুজ
• রাস্পবেরি পাই জিরো ডব্লিউ
• রাস্পবেরি পাই জিরোর জন্য Pimoroni pHAT DAC
• অডিও এম্প (PAM8403 IC)
• রাস্পবেরি পাই 3+ পাওয়ার সাপ্লাই
• 4 x জাম্পার তার - 0.1 ", 5 -পিন, 12"
• 40 পিন (2 x 20) ফিতা কেবল
• রাস্পবেরি পাই জিপিআইও পুরুষ শিরোনাম
• রাস্পবেরি পাই মডেল বি - জিপিআইও শাউডেড হেডার (2X20)
• পাই A+/B+/PI 2/PI 3 এর জন্য GPIO স্ট্যাকিং হেডার - অতিরিক্ত দীর্ঘ 2X20
• 4 x 5 পিন পুরুষ হেডার
• 2 টি ছোট 3W স্পিকার
• অ্যানালগ অডিও সংযোগ DAC থেকে Amp এর জন্য 2 x সমাক্ষ তারগুলি
• ভেরাবোর্ড বা কাস্টম পিসিবি Rpi কে একটি amp, LED, বোতামগুলিতে পরিচালনা করতে
• 5 x ক্ষণস্থায়ী পুশ-বোতাম সুইচ
• 4 x 2-way PCB- মাউন্টেবল স্ক্রু টার্মিনাল ব্লক

বক্স

• MDF এর বিট এবং টুকরা, স্ক্রু এবং বোল্টগুলি 'চ্যাসিস' তৈরি করতে
• সবুজ রঙের পার্সপেক্স, স্থানীয় সরবরাহকারী
• স্থানীয় শখের দোকান থেকে স্টাইরিন, মডেলিং আঠা, স্প্রে পেইন্ট (অ্যালুমিনিয়াম রঙ)

• স্টিকার (অনুরোধে উপলব্ধ ফাইল - রেডববল দ্বারা মুদ্রিত)

ধাপ 3: সব একসাথে রাখা

ঘড়ির জন্য LED ডিসপ্লেতে 16x14- সেগমেন্টের আলফানিউমেরিক ডিসপ্লে থাকে, সৌভাগ্যবশত একই অক্ষরের ব্যাক টু দ্য ফিউচার টাইম সার্কিট। যদিও শুধুমাত্র প্রথম তিনটি অক্ষর আলফানিউমেরিক হতে হবে এবং বাকিগুলি 7 টি সেগমেন্ট সংখ্যাসূচক ডিসপ্লে হতে পারে মুভি প্রপকে অনুকরণ করার জন্য, আমি তাদের সমস্ত আলফানিউমেরিক করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি যাতে কি প্রদর্শিত হতে পারে এবং তাদের সবাইকে দেখতে রাখা যায় একই অ্যাডাফ্রুট কোয়াড-ব্যাকপ্যাকগুলি এখানে একটি দুর্দান্ত সমাধান এবং রাস্পবেরি পাই এর আই 2 সি বাসে চালানো যেতে পারে। এই ইউনিটগুলির সম্পর্কে আরও তথ্য এবং সেগুলি কীভাবে সংযুক্ত করা যায় তা এখানে অ্যাডাফ্রুট ওয়েবসাইটে পাওয়া যাবে। শুধুমাত্র সামান্য অ-মানক জিনিস যা আমাকে করতে হয়েছিল তা হল তাদের তিনজনের ঠিকানা পরিবর্তন করা যাতে প্রতিটি ব্যাকপ্যাক অনন্য।

অডিও চালাতে (স্টেরিওতে), আমি Pimoroni pHAT DAC এবং PAM8403 চিপের উপর ভিত্তি করে একটি 2 x 3W স্টেরিও অডিও পরিবর্ধক অন্তর্ভুক্ত করেছি। পিএইচএটি ডিএসি পাই এর সাথে সংযোগ করা সত্যিই সহজ। আমি Pi তে একটি 2 x 20 পিন পুরুষ হেডার এবং DAC- এ একটি GPIO স্ট্যাকিং হেডার লাগিয়েছি যাতে সেগুলো অন্যের উপরে একসাথে প্লাগ করা যায়। পুরুষ হেডার পিনগুলি DAC এর উপরের অংশ দিয়ে যায়, আমাকে মহিলা সংযোগকারীদের সাথে একটি রিবন কেবল চালানোর অনুমতি দেয়, প্রাথমিকভাবে রেসবেরি পাই ব্রেকআউট ব্রেডবোর্ড-পরীক্ষার জন্য কিন্তু শেষ পর্যন্ত একটি কাস্টম-তৈরি PCB- এর একটি আবৃত শিরোনামে।

অডিও পরিবর্ধকের জন্য, প্রচুর বিকল্প রয়েছে (কেবল চিপ পাওয়া এবং আপনার নিজের একত্রিত করা সহ)। এটির একটি পিনের অবস্থা পরিবর্তন করে আউটপুটটি নিutingশব্দ করার বিকল্প রয়েছে (উচ্চ চালু আছে, কম বন্ধ) এবং আমি এটিকে তারযুক্ত করেছি যাতে এটি পাই থেকে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। আমার এই প্রারম্ভিক প্রচেষ্টায়, আমি যখন অডিও চালু ছিল তখন প্রচুর ব্যাকগ্রাউন্ড শব্দ আবিষ্কার করলাম। গ্রাউন্ডিং নিয়ে অনেক খেলার পরে, আমি অবশেষে Pi এর 5V থেকে 3.3V এ ইনপুট সাপ্লাই ভোল্টেজ সরানোর চেষ্টা করেছি এবং এটি ঠিক করেছে। আমার মনে হয় বিভিন্ন ডিজিটাল সিগন্যাল দ্বারা উড্ডয়ন করে প্রচুর শব্দ হচ্ছে কিন্তু মনে হচ্ছে 3.3 ভি সরবরাহ একরকম বিচ্ছিন্ন।

অন্যান্য সংযোগগুলির মধ্যে রয়েছে ডিএসি থেকে এম্প্লিফায়ার পর্যন্ত এনালগ অডিও (আমি এখানে কোয়াক্সিয়াল ক্যাবল ব্যবহার করেছি নয়েজ পিকআপ পরিচালনায় সাহায্য করার জন্য) এবং ছোট 3W স্পিকারের একজোড়া আউটপুট অডিও যা ঘেরের সাথে খাপ খায়। বাক্সের উপরে চারটি ক্ষণস্থায়ী সুইচগুলির জন্য জিপিআইও সংযোগ রয়েছে এবং আমি হার্ড রিসেট "রুন" পিনগুলিতে একটি ক্ষণস্থায়ী বোতাম যুক্ত করেছি (এই পৃষ্ঠায় অতিরিক্ত সংযোগ বিভাগ দেখুন)। রিসেট বোতামটি ঘেরের পিছনে দৃষ্টিশক্তির বাইরে মাউন্ট করা হয়েছে। এখানে সংযোগগুলি দেখানো একটি চিত্র:

ধাপ 4: একটি কাস্টম PCB

যদিও সার্কিট সম্পর্কে খুব জটিল কিছু নেই, সেখানে বেশ কিছু তারের আছে এবং একটি ব্রেডবোর্ড খুব দ্রুত স্প্যাগেটির মতো দেখতে পারে। তাই আমি সবকিছু নিয়ন্ত্রণে রাখার জন্য একটি PCB ডিজাইন করেছি। এটি একটি হোম-ব্রু একক পার্শ্বযুক্ত বোর্ড এবং এটি তৈরিতে সাহায্য করার জন্য আমি একজন বন্ধু পেয়েছি। এটি তৈরি এবং তারযুক্ত হওয়ার পরে, আমি বুঝতে পেরেছিলাম যে আমি অডিওর জন্য টার্মিনাল ব্লকের সংযোগগুলি অন্তর্ভুক্ত করতে ভুলে গেছি এবং পরে আমি অডিও এমপ সরবরাহ 5V থেকে 3.3V এ সরানোর জন্য একটি পরিবর্তন করেছি, তাই এটি আদর্শ নয় এবং আমাকে ট্যাক করতে হয়েছিল কিছু ভেরোবোর্ড অডিও সংযোগের অনুমতি দেয়। এছাড়াও, অডিও এমপ বোর্ড পিনআউটগুলি একটি অ-মানক বিচ্ছেদে (তারা পিনের মধ্যেও পরিবর্তিত হয়) তাই প্রধান পিসিবি এর সাথে সংযোগটি 11 টি ছোট ~ 1 সেমি সংযোগের তারের সাথে কিছুটা ভয়ঙ্কর।

যদি আমি অন্য একটি বোর্ড তৈরি করি, আমি এই সমস্ত পরিবর্তনগুলি অন্তর্ভুক্ত করব এবং চারটি বোতামের সংযোগকারীটিকে কিছুটা সুন্দর কিছুতে পরিবর্তন করব। DAC এবং Pi ঠিক উপরে স্ট্যাক করবে, তাই কোন রিবন তারের প্রয়োজন নেই। উপরের চিত্রটি দেখায় যে এটি দেখতে কেমন হতে পারে।

ধাপ 5: ঘের

আমি একটি ঘের তৈরি করতে চেয়েছিলাম যা মুভি টাইম সার্কিটের এক সারির মতো দেখতে। এলইডি ডিসপ্লের তিনটি সারি একটি অ্যালার্ম ঘড়ির জন্য খুব বেশি হত এবং খরচে উল্লেখযোগ্যভাবে যোগ করত। আমি অ্যালুমিনিয়াম থেকে ঘের তৈরির কথা ভেবেছিলাম কিন্তু সেই এলাকায় আমার কোন দক্ষতা নেই। যদিও আমি আমার জীবনে বেশ কয়েকটি প্লাস্টিকের মডেল তৈরি করেছি, এবং কিছু কাঠের কাজ করার অভিজ্ঞতা আছে, তাই LEDs এবং স্পিকারগুলি মাউন্ট করার জন্য MDF ব্যবহার করে একটি ফ্রেম বানানোর সিদ্ধান্ত নিয়েছে এবং সামনের দিকে পার্সপেক্স ঠিক করে, তারপর 5-পার্শ্বযুক্ত স্টাইরিন দিয়ে coverেকে দিন অ্যালুমিনিয়াম ধাতব স্প্রে পেইন্টে আঁকা সামনের দিকে একটি বেজেল সহ বাক্স। প্লাস্টিক এবং পেইন্ট একটি স্থানীয় মডেলের দোকান থেকে সংগ্রহ করা হয়েছিল। আমি মুভি প্রোপের লেবেলগুলিকে ঘনিষ্ঠভাবে দেখেছি এবং রঙ, ফন্টের ধরন এবং আকার কপি করার জন্য যথাসাধ্য চেষ্টা করেছি। আমি লেবেলগুলি তৈরি করতে ফটোশপ ব্যবহার করেছি এবং সেগুলি রেডববল থেকে স্টিকার হিসাবে মুদ্রিত করেছি।

উপরের ছবিগুলি দেখায়:

1. MDF চেসিসের সামনের অংশ। 4 টি LED ব্যাকপ্যাক সামনের দিকে সবুজ রঙের পার্সপেক্স সহ মাউন্ট করা আছে
2. বাক্সের ভিতরে. ব্যাকপ্যাক সব মাউন্ট করা এবং লাইন আপ, রাস্পবেরি পাই এবং কাস্টম পিসিবি, উভয় পাশে স্পিকার।
3. ওয়্যারিং ইনস্টল এবং বাইরের শেল প্রস্তুত। এটা একটু চাপা ছিল!

ধাপ 6: রাস্পবেরি পাই সেট আপ করা

রাস্পবিয়ান স্ট্রেচের সাথে আমার কিছু সামঞ্জস্যের সমস্যা ছিল (যা যদি আমি অব্যাহত থাকি তবে সমাধানযোগ্য হতে পারে) তবে জেসি এটির সাথে ঠিক কাজ করে, তাই আমি এটির সাথে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

আমি ভিএনসি এবং এসএসএইচ অ্যাক্সেস সহ হেডলেস ইউনিট হিসাবে পাই সেট আপ করেছি। এটি কখনও কিবোর্ড বা মনিটরে প্লাগ না করেই করা যেত কিন্তু আমি শুধু টিভি ধার করেছিলাম এবং একটি কীবোর্ড স্ক্রুং করেছিলাম, এবং এটি খুব দ্রুত হেডলেস হয়ে গিয়েছিল। তারপর থেকে, আমি তখন থেকে অনেকটা VNC ব্যবহার করেছি।

আমার ঘড়ি কোড পাইথন 2.7.9 ব্যবহার করে এবং নীচে তালিকাভুক্ত বেশ কয়েকটি লাইব্রেরির উপর নির্ভর করে। এর পাশাপাশি, আমি রিমোট কন্ট্রোলের জন্য একটি ফ্লাস্ক ওয়েব সার্ভার এবং এমকিউটিটি এবং সঙ্গীত স্ট্রিমিংয়ের জন্য শায়ারপ্লে চালাচ্ছি। আমি এই সবগুলির জন্য অন-লাইন ইনস্টলেশন নোটগুলি অনুসরণ করেছি এবং কোনও সমস্যা ছিল না। এখানে পাইথন লাইব্রেরি এবং অন্যান্য প্যাকেজ ইত্যাদি আছে যা আমি ইনস্টলেশন নোটগুলির লিঙ্কগুলির সাথে ইনস্টল করতে চাই বা এটি পেতে আপনার কেবল কমান্ডটি চালাতে হবে:

পাইথন লাইব্রেরি

• Adafruit_LED_Backpack
• Rpi. GPIO (apt-get python-rpi.gpio ইনস্টল করুন)
• alsaaudio
• paho.mqtt.client (pip install paho-mqtt)
• ফ্লাস্ক (apt-get install python-flask)

অন্যান্য প্যাকেজ ইত্যাদি

• মশা (উপযুক্ত মশা ইনস্টল করুন)
• shairport
• Pimoroni ওয়েব সাইটে DAC স্থাপনের বিষয়ে কিছু ভাল ডকুমেন্টেশন আছে, তাই আমি শুধু এটি নিয়ে দৌড়েছি।

ধাপ 7: সফটওয়্যার

ঘড়ির কোডটি পাইথনে লেখা হয়েছিল এবং ডিসপ্লে আপডেটগুলি ব্লক না করে ব্যাকগ্রাউন্ডে অ্যালার্ম বাজানোর জন্য থ্রেডিং ব্যবহার করে এবং মাঝে মাঝে ঘুমায়। আমি কনফিগপার্সার লাইব্রেরি ব্যবহার করেছি এবং কনফিগ ফাইলটি বজায় রাখে ঘড়ির কোডের পাশাপাশি ফ্লাস্ক ওয়েব অ্যাপ দ্বারা পড়া এবং লেখা হয় যাতে যখনই কনফিগারেশনটি ওয়েব ইন্টারফেস বা ঘড়ির মাধ্যমে পরিবর্তিত হয়, এটি সিঙ্ক্রোনাইজ হয়ে যায়। ঘড়ির সফটওয়্যারটিতে একটি MQTT দালালও রয়েছে যাতে ডিসপ্লে মোডের নিয়ন্ত্রণ এবং মিউটিংকে দূর থেকে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। আমার চূড়ান্ত উদ্দেশ্য হল অবশেষে রিমোট কন্ট্রোলের জন্য একটি iOS অ্যাপ লেখা কিন্তু ওয়েব ইন্টারফেস আপাতত যথেষ্ট ভাল কাজ করে।

উপরের প্রথম চিত্রটি দেখায় যে ঘড়িটি তার বিভিন্ন ডিসপ্লে মোডে কেমন দেখায় এবং সেখানে একটি ছোট ভিডিও স্ক্রোলিং মোডে দেখা যাচ্ছে।

যদিও কোডটি দেখতে সুন্দর নয় এটি সুন্দর এবং স্থিতিশীল। যে কেউ এটি অনুরোধ করে তাকে পাঠাতে পেরে আমি খুশি এবং এটি আরও ভালভাবে সংগঠিত এবং মন্তব্য করা হলে এটি অনলাইনে রাখব।

ওয়েব অ্যাপ

পরবর্তী চিত্রটি দেখায় যে ঘড়ির ওয়েব ইন্টারফেসটি কেমন দেখাচ্ছে। কনফিগার এবং একটি কন্ট্রোল পেজও আছে এবং এগুলি অনেক বাটন ম্যাশিং ছাড়াই ঘড়ির সাথে খেলতে অনেক সহজ করে তোলে:-)।

ধাপ 8: এরপর কি?

একটি পাইথন শেয়ারপোর্ট মেটাডেটা ডিকোডার উপলব্ধ আছে তাই আমি মনে করি গান শোনার সময় শিরোনাম এবং শিল্পীর মত তথ্য প্রদর্শনের জন্য আমি কিছু কোড যোগ করব। সূর্যোদয় এবং সূর্যাস্তের সময় গণনা করাও বেশ সহজ হবে যাতে ম্যানুয়ালি সেট করার পরিবর্তে ডিসপ্লেটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে উজ্জ্বল এবং ম্লান হতে পারে। হয়তো একটি ইন্টারনেট রেডিও বৈশিষ্ট্য যোগ করাও মজাদার হবে। স্ক্রোলিং ডিসপ্লে আরও কনফিগারযোগ্য হতে পারে।