Как сделать смарт часы из лего
Обновлено: 02.05.2024
В базовом образовательном наборе LEGO Mindstorms Education EV3 (45544) оказалось достаточно шестерёнок и других деталей, чтобы собрать часы с часовой и минутной стрелками. Кроме того, что часы точно отображают время, они издают звуковой сигнал каждый час.
Кроме инструкции для сборки самого часового механизма, я предлагаю простую демонстрационную программу:
1. Минутная стрелка двигается каждую минуту на 6 градусов, что и обеспечивает хождение часов;
2. Перевести часы можно нажимая левую или правую кнопку на модуле EV3;
3. Когда минутная стрелка находится вверху и ось красного цвета в задней части механизма попадает в поле зрения датчика цвета, срабатывает сигнал.
Как работает перевод стрелок и как срабатывает сигнал раз в час, можно посмотреть на видео.
По желанию часовой механизм и программу можно усовершенствовать, например, сделать попадание синего цвета под датчик, когда часовая стрелка находится внизу. Тогда каждый час можно подавать один сигнал, а каждые пол часа - другой сигнал.
Также вы можете усовершенствовать программу, чтобы часы отбивали каждый час текущее количество часов. Но здесь нужно будет предусмотреть установку текущего часа, например, с помощью верхней и нижней кнопок модуля EV3.
Инструкция для сборки часов со стрелками из базового набора конструктора LEGO Mindstorms Education EV3 (45544). Описание модели в статье "Собираем часы со стрелками из конструктора LEGO EV3".
Демонстрационная программа для часов со стрелками собранных из базового набора конструктора LEGO Mindstorms Education EV3 (45544). Описание модели в статье "Собираем часы со стрелками из конструктора LEGO EV3".
Для запуска программы требуется ПО LEGO Mindstorms Education EV3 версии 1.1.1 или выше.
Пришел у меня 5 летний ребенок из садика и сказал, что ему задали сделать проект умные устройства в доме. Корпус можно сделать из любого подручного конструктора. Можно сделать из LEGO конструктора. Немного поразмыслив решили мы с сыном сделать часы-будильник на Digispark и 7 сегментном индикаторе на TM1637 с часами реального времени DS3231 .
Подключение электроники осуществляется вот по токай схеме.
Корпус из LEGO для чесов мы собрали достаточно быстро, это как кубик рубика заказать .В итоги у нас получились вот такие красивые часы с кнопочкой сбоку. Данная кнопочка отключает будильник.
Прошивка для часов на Digispark и 7 сегментном индикаторе на TM1637 с часами реального времени DS3231 в среде Arduino IDE:
Звуковой сигнал будет генерировать функция tone(). Как видно из программы настраивать время срабатывания будильника мы не сможем. Это связанна с тем что у Digispark мало пинов. И все уже заняты.
Если данный проект реализовать например на Atduino NANO, тогда можно реализовать настройку времени срабатывания будильника. Написать мелодии будильника и прочие фишки. Если данное видео и статья будут востребованы, то я сниму переделку на Arduino NANO. Но для первого раза я считаю что получилась не плох. А вы как считает? Пишите в комментариях свое мнение.
Ещё в 1972 году компания Hamilton Watch разработала первые умные часы под маркой Pulsar. Изначально у таких часов было довольно мало вычислительной мощности. Её хватало только на калькуляторы, игровые устройства и тому подобные незамысловатые гаджеты. Но с развитием технологий мощность начала стремительно увеличиваться. Современные смарт-часы — это полноценные компьютеры. Некоторые могут работать автономно, а другие функционируют только в сопряжении со смартфоном.
В этой статье будет описан принцип создания собственных смарт-часов на базе популярного микроконтроллера ESP8266.
Определение функциональности часов
В этой статье мырассмотрим часы, которые смогут выводить текущее время и дату, отображать погоду в вашем городе и позволят удалённо управлять Wi-Fi реле. Это означает, что прямо с часов вы сможете управлять любым прибором, подключённым к розетке, будь то музыкальный центр или электрочайник.
Чтобы получать текущее время, необязательно использовать модуль реального времени. Если смарт-часы будут иметь доступ к интернету, то понадобится ближайший NTP-сервер. С его помощью можно достаточно точно узнать текущее время. Чтобы контролировать Wi-Fi реле в часах, будет использоваться Blynk.
Blynk — это облачный сервис, позволяющий с помощью приложения для Android или iOS контролировать устройства на Arduino, Raspberry Pi или же, в данном случае, ESP8266.
Подбор элементов
В часах элементами управления будут 3 тактовые кнопки. Экран тут используется доступный — двухцветный OLED 0’96. Для питания нужен аккумулятор, а для зарядки — специальный контроллер. В этих часах используется литий-ионный аккумулятор и соответствующий для него контроллер TP4056.
Не стоит забывать, что ESP8266 работает на 3-вольтовой логике. Для получения необходимого напряжения питания можно использовать любой доступный стабилизатор напряжения на 3,3 В. Остаётся лишь немного деталей: разъём для зарядки, переключатель, несколько светодиодов, набор резисторов и пара конденсаторов.
Необходимые для сборки часов элементы
Создание и распайка печатной платы
Если хотите, чтобы итоговый вариант часов был надёжным и компактным, лучше всего распаять часы на печатной плате. Для создания рисунка печатной платы подойдут, к примеру, Sprint Layout или же EasyEDA.
Вы можете создать печатную плату в домашних условиях либо заказать её у специализирующихся сервисов — те же EasyEDA или JLCPCB. К этим смарт-часам в свободном доступе уже есть Gerber PCB файлы печатной платы.
После получения/создания платы стоит распаять на ней все компоненты. Монтаж SMD компонентов удобнее делать паяльной пастой и паяльным феном. Но такую работу можно будет выполнить и обычным паяльником с тонким жалом.
Подготовка прошивки часов
После того, как все компоненты будут распаяны, можно приступить к программной части. Вначале следует разобраться с API для получения погоды. К примеру, можно использовать Weather API Yahoo.
Примечание С января 2019 года процесс работы с Weather API Yahoo немного изменился. Однако API всё ещё в бесплатном доступе. О том, как получить доступ, детально расписано на их странице.
После получения ссылки с API можно приступить к прошивке микроконтроллера. Сам скетч для Arduino можно взять здесь.
В первую очередь подставьте ваш код аутентификации Blynk в char auth[] . Этот код будет выслан вам на почту сразу после создания нового приложения в Blynk.
Затем введите SSID и пароль от вашей точки доступа Wi-Fi в char* ssid и char* password соответственно.
Скопированную из Weather API ссылку необходимо вставить в const String url .
В BLYNK_CONNECTED() можно вставить код аутентификации Blynk другого ESP модуля, управляющего электрическим прибором (если такой имеется). Этот процесс можно увидеть в видео о создании Wi-Fi реле. И под конец не забудьте в TimeChangeRule указать параметры вашего часового пояса (в методе tellTime() ).
Прошивка микроконтроллера
Теперь в Arduino IDE нужно установить все необходимые библиотеки:
Чтобы прошить ESP8266, нужно подключить его к мосту USB-UART. Все необходимые контакты уже выведены на торец печатной платы. Обратите внимание, что RX контакт одного подключается к TX контакту другого и наоборот. Более подробно о прошивке микроконтроллеров серии ESP8266 можно почитать тут:
Потом в Arduino IDE нужно будет выбрать текущую плату и COM-порт. Зажав кнопку flash на микроконтроллере, начните прошивку. После удачной прошивки остаётся лишь присоединить аккумулятор и ремешок.
Включите часы. Должна высветиться надпись «Connected to Wi-Fi». Если это так, то микроконтроллер прошит, а значит, ваши смарт-часы готовы.
При нажатии на среднюю кнопку на часах будет отображаться текущая дата, время и температура. Две боковые кнопки управляют двумя подключёнными к Wi-Fi реле электрическими приборами.
Всё на русском языке о роботах LEGO MINDSTORMS EV3 и NXT: различные инструкции к конструкторам разных версий, информация о версиях, скриншоты готовых моделей, фото и видео занятий по робототехнике. Также мы выкладываем пошаговые инструкции по созданию и программированию разных видов роботов лего из конструктора версии 8547. У нас можно скачать поурочное планирование факультатива робототехники для учеников 6-8 классов. Планируем добавить всю необходимую для роботехника-любителя информацию. Всё будет доступно всегда и бесплатно!
NEC R100 - домашний робот со странной внешностью и полезными функциями
В США разрабатывают робота-медбрата
Во время боевых столкновений на поле боя могут оставаться много раненых, которым необходимо оказать медицинскую помощь. Посылать к ним людей зачастую бывает довольно риск.
Рубрика: Робот LEGO MINDSTORMS EV3 и NXT инструкции
На первой странице мы с Вами познакомимся с внешним видом конструкторов lego mindstoms ev3 и инструкциями (інструкциї lego) на русском языке для них.
Сейчас доступны к скачиванию статьи с готовыми пошаговыми инструкциями по сборке различных моделей роботов из конструктора лего ев3 версии 313313 и 45544 (робот lego mindstorms ev3).
Руководство пользователя (EV3 Home) для домашней версии, артикул 31313 - инструкция на русском языке для lego mindstorms ev3.
Элементная база (из каких деталей состоит набор), как выглядит содержимое коробки лего 31313.
Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3 (артикул 45544).
Версия набора - образовательная (для школ).
Элементная база набора.
Инструкция lego mindstorms ev3:
руководство пользователя (EV3 education) для учебной версии, артикул 45544.
лего EVO 3 презентация pptx с описанием и возможностями набора.
Имеются две модификации: HOME и EDUCATIONS (Домашняя и образовательные версии). Каждая версия имеет свои особенности. Но в каждой можно собрать отличные модели роботов из лего! Домашняя попроще и подешевле, а образовательная версия с лицензионным ПО LABVIEW для рабочей группы от NATIONAL INSTRUMENS, естественно, подороже.
Купить набор в Зеленогорске (Красноярский край) можно в компании "Компас". Скачивайте, ознакамливайтесь с ПО, внешним видом и способом соединения, настройки и программирования новой модели от лего!
Робота можно использовать для соревнования "Шорт трек" категории "Hello, robot!". Инструкция (презентация) содержится 45 слайдов, многие слайды являются повторами с разных углов обзора.
Возраст обучающихся: 4 – 8 классы. УМК любой. Презентация выполнена при помощи ПО Lego Digital Designer ver.4.3.:
полная инструкция по сборке в pptx
Бонусные модели 6 роботов EV3 на одной платформе (6 роботов в 1):
Читайте также: