Alexa-aktiveret Death Star Lamp: 17 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Medbring et stykke af den mørke side til din stue med denne unikke stemmeaktiverede lampe. Et funktionelt kunstværk, der er både nyttigt og glædeligt at se på. Tænd eller sluk? Alle lamper gør det! Ændrer lysstyrke? Meget normal! Men kan din gøre dette? *cue til at skrue op for lydstyrken for introvideo*

Rad, ikke sandt? Udover det fede lys-n-lydshow kan du også bede Alexa om ganske enkelt at tænde/slukke lampen eller vælge en lysstyrkeindstilling mellem ti lysniveauer.

Imponer dine venner med den sande kraft fra Dark Side!

Trin 1: Oversigt

Dette projekt tager en populær IKEA -lampe, automatiserer sin belysning / kinetiske handlinger og forbinder den med Amazon Alexa for at muliggøre stemmestyring. De seks komponenter i dette projekt, i virksomhedsrækkefølge, er:

• Maling af lampen (trin 2-6)
• Opbygning af kredsløbet (trin 7)
• Opsætning af Alexa (trin 8)
• Installation af motoren (trin 9-11)
• Konstruktion af bøjlen (trin 12)
• Samling af det hele (trin 13-16)

For at holde arbejdsbyrden håndterbar har jeg abstraheret elementerne i backend-software, der analyserer Alexa-meddelelser og håndterer kommunikation i realtid. Du behøver kun at uploade Arduino-skitsen og konfigurere Alexa-færdigheden som beskrevet i denne vejledning, og stemmestyringen skal alle ske uden for boksen.

Al relevant kode findes her. Alle STL -modeller måles i mm. Dette er første gang, jeg skriver en Instructable, så dine kommentarer og feedback er meget værdsat!

Trin 2: Hent lampen

Gå til dit nærmeste IKEA, og få en PS 2014 -pendel.

Der vil være en 14 "version og en 20" en. Få 14 "med hvid/kobber -varianten. Ved udpakning finder du en hvid central ramme, 10 kobberarme og 40 hvide paneler. Fire paneler går på hver arm på de punkter, der er markeret på billedet. De følgende fire rækker således dukke op:

• Små topplader
• Store paneler i midten øverst
• Store bund-midterpaneler
• Små bundpaneler

Fastgør armene til rammen, og mærk dem med lidt malertape. Mærk også panelerne (men vedhæft dem ikke endnu). Jeg markerede armene fra 0 til 9, og panelerne fra B0 til B9 og T0 til T9. Bemærk, at jeg brugte hvert panelnummer to gange, da designet af rækker 1 og 2 (som 3 og 4) er karakteristisk, og den samme etiket kan bruges. Så for eksempel ville panelerne på arm 7 være T7 (lille top), T7 (stor top-midten), B7 (stor bund-midten) og B7 (lille bund).

Kedeligt? Ja. Men al denne mærkning bliver relevant senere. Så fortsæt, mærk væk!

Trin 3: Mal dem blanke grå

Tag noget blank grå farve. Få et par dåser, du får brug for dem. Jeg gik med Rust-Oleum Gloss Winter Grey.

Læg panelerne (alle 40!) Og sprøjt dem pænt og lige. Sørg for at bære en maske. Selv den mørke side overvejer sikkerheden først! Se min for reference.

Lad panelerne tørre natten over, og giv dem derefter en anden belægning. Sød!

Trin 4: Tape op til grøfterne

Sæt alle panelerne tilbage på armene, men ikke hele vejen. Lad dem ikke snappe ind. Du fjerner dem snart igen, og det kræver en vis indsats at fjerne et panel, der er klikket på plads.

Når det er gjort, skal du bruge et reference Death Star -billede (som dette) til at tape alle "skyttegrave og dale" på kloden. Dette er de områder, du ønsker at forblive lysegrå, som ækvatorialgraven og så videre. Det er en langsom og gentagen proces, men det vil betale sig meget, når du ser slutresultatet!

Sørg også for at tape en stor cirkel af på den øverste halvkugle. Det er her, Superlaser -designet skal spores senere. Brug bare noget stort og cirkulært til at markere en cirkel i malertape. Skær det derefter ud og sæt det på omtrent samme sted som vist på billederne.

Trin 5: Mal i teksturen

Få et par dåser med stenstruktureret grå maling. Jeg gik med Rust-Oleum Grey Stone finish.

Tag panelerne af og mal dem! Et enkelt lag med langsommere, lidt vedvarende sprøjtning gav mig den helt rigtige berøring. Etiketter på arme og paneler hjælper dig med at placere brikkerne på det rigtige sted i designet, men hold det til senere.

Riv maskeringstape og bratsch ud, dine Death Star -paneler er klar!

Trin 6: Tegn superlaseren

Brug en 3D -printer til at lave en stencil til Superlaseren. Jeg har vedhæftet STL fra mit design.

Fastgør kun de paneler, der har Superlaser -området tilbage på armene (kun let, uden at der klikkes ind endnu), og tape dem sammen fra den anden side. Stick den 3D -trykte stencil og brug en sort sharpie til at spore de koncentriske cirkler. Lav derefter linjer til Superlasers interne design ved hjælp af dit reference Death Star -billede.

Tillykke, du er alle færdige med designbitene!

Nok med de kunstneriske ting. Lad os nu blive tekniske.

Trin 7: Byg kredsløbet

Du har en flot malet globus og et velfungerende motorsystem, men denne ting vil ikke oprette forbindelse til Alexa selv! Lad os få det kredsløb til at ske.

Brug de vedhæftede Gerber -filer til at bestille PCB. Jeg personligt kan lide at bruge OSH Park. Hvis du ikke vil beskæftige dig med Gerber -filer, skal du bare bestille det board, jeg har delt her.

Mens du venter på, at tavlen ankommer, afhenter du komponenterne vist i skematisk:

• 1 x Arduino MKR1000
• 1 x A4988 Stepper Driver
• 1 x 5V 1-kanals SSR-kort
• 1 x LM7805 regulator + kølelegeme
• 1 x 1N4004 Diode
• 1 x 100µF kondensator
• 1 x 10µF kondensator
• 1 x 0,1 µF kondensator
• 3 x 2-polet 5 mm skrueterminaler

Lod alt på som vist på billederne. Brug 4 tynde skruer til at fastgøre SSR -kortet til printkortet. Bemærk, at du bliver nødt til at anbringe tre korte ledninger fra printkortet til SSR -terminalerne.

Hvis du vil bekræfte kredsløbet, skal du bruge testkoden her. Hvis alt fungerer godt, bør du se noget som videoen ovenfor.

Trin 8: Tilslut det til skyen

Der var så mange dele til dette projekt, at jeg ville tage stressen fra backend -software dev fra dine skuldre. Der er stadig en vis konfiguration til Alexa, som du skal gøre. Og du skal bruge et ekko! Hvis Amazon lader mig lancere denne færdighed for offentligheden - stadig under revision - opdaterer jeg dette trin, så du slet ikke skal foretage Alexa -opsætningen. Men for nu…

Gå til Alexa Skills Kit Dev Console og tryk på Create Skill. Giv det et navn (hvilket også vil være dit kaldelsesnavn), og vælg derefter "Brugerdefineret", når du vælger en model. I skillets konsol skal du gå til JSON Editor i venstre kolonne og uploade skillets modelfil. Under slutpunkt skal du tilføje dette til feltet "Standardområde": arn: aws: lambda: us-east-1: 074765571920: function: alexa-deathstar.

Gem det hele, og aktiver færdighederne i telefonens Alexa -app: Færdigheder> Dine færdigheder> Dev -færdigheder> {Din nye færdighed}. Test nu alt dette ved at bede dit ekko om at konfigurere din enhed: "Alexa, spørg Death Star om at starte opsætningen". Alexa bør gøre sit og give dig et 8-cifret nummer, som vil være enheds-id'et for din lampe.

Virkede det?!

Upload derefter DeathStarLamp.ino -skitsen til din MKR1000. Sørg for at opdatere dine Wifi- og enheds-id-oplysninger på linje 30-32, før du uploader. På dette tidspunkt bør udsendelse af en kommando til Alexa ændre spændingsaflæsningerne af Arduino-benene (se linjer 11-15 for pin-kortlægning). Brug et multimeter til at teste!

NB: Når opsætningen af enheden er fuldført, behandler Alexa dine kommandoer, forudsat at MKR1000 er i gang. Det er en envejskommunikationskanal.

Trin 9: Klip strengene væk

For at gøre åbningen og lukningen af lampen motordrevet, skal vi slippe af med den arkaiske strengmekanisme, den følger med.

Klik snoreklemmen, remskiven og remskiven ud, der er markeret på billederne. Skru derefter den lille skrue under remskiven af for at fjerne den resterende struktur rent. Jeg satte skruen tilbage bagefter, men dette er ikke obligatorisk.

Jeg fandt de små kobberkugler fastgjort til snorenderne ret smukke. Så jeg skar strengen af og limede kuglerne i de to (tilfældige) trug markeret på den hvide ramme. Kald dem vores Core Reactors! Luke, hold dig væk …

Trin 10: Udskriv motorophænget

Udskriv den vedhæftede STL, målt ud for en Nema 14 rund trinmotor og M3 -fatningsskruer. Jeg lodde hunterminaler på de fire motortråde og testede derefter pasformen på det trykte beslag. Nødder, der er nødvendige som hullerne i denne særlige stepper -model, er allerede gevind.

Til fastgørelse lavede jeg et lille pilothul i plasten ved hjælp af et opvarmet jern og brugte derefter en 1/2 #5 selvskærende skrue til at fastgøre holderen til rammen.

Trin 11: Sæt rammepladerne og stangen i

Udskriv pladerne fra de to STL-filer, og tryk en 1/4 -20 sekskantmøtrik ind i den øverste pladeslot. Intet behov for lim, trykpasningen vil være stram nok. Smør det 3-armet bevægelige stykke på den hvide indramme mellem pladerne, og skru dem med fire 16 mm M3 skruer.

Skru derefter en 6-tommer lang 1/4 "gevindstang gennem sekskantmøtrikken, og fastgør den til motorakslen ved hjælp af 1/4" -5 mm akselkobling.

Vil du teste dit setup? Forsyn kredsløbet med 12V, vent på Arduino -forbindelsen til Wifi, og udsted Alexa en kommando: "Alexa, spørg Death Star om at indstille glød til to".

Hvis alt fungerer godt, bør du se noget som videoen ovenfor. Bemærk, at den viste video mangler rammepladerne; Jeg glemte at lave en video efter at have tilføjet dem. Pladerne gør hele mekanismen meget mere pålidelig og sikker.

Trin 12: Byg bøjlen

Jeg valgte at bygge en træbøjle, så man kunne hænge lampen fra enhver væg. På den måde er du ikke begrænset til kun loftsudtagene.

Skær de 3 stykker af bøjlen ud af 1,5 "tyk fyrretræsplade. Alle stykker blev holdt 2" brede, og brug IKEA -lampens baldakin (eller loftsbetræk) til at spore den cirkulære del. Yderligere målinger kommenteres i CAD -gengivelsen. Bor derefter de tre huller i cirklen som vist: den midterste med en 3/8 "bit, og de to sider med en 5/32" bit.

Bor også to 3/8 "huller (til strømkablet) og to 1/8" huller (til vægskruer) ud på steder markeret på billedet.

Okay, tid til at male (igen)! Få en aerosolbeholder af hvid primer og mørkerød maling. Jeg brugte disse:

• KILZ hvid oliebaseret interiørprimer, forsegler og pletblokerende aerosol
• Rust-Oleum Satin Colonial Red General Purpose Spray Paint

Coat hele bøjlen med primeren to gange med ca. 8 timers mellemrum mellem lagene. Brug derefter malertape til kun at forsegle kanterne, og giv tingen et par lag rød maling. Lad det tørre natten over, og fjern derefter malertapen. Og din 2-tone træbøjle er klar!

Trin 13: Sæt det hele sammen - komponenter

Få den 12VDC 1A strømforsyning, der er angivet her.

Jeg valgte denne mulighed for at holde dimensionerne af strømforsyningen inden for selens bredde. Det samler alt smukt! Brug fire #6 x 3/8 selvskærende skruer til at fastgøre strømforsyningen og dit printkort på indersiden af selens diagonale arm.

Træk det hvide kabel og jordledningen (fastgjort til lampehimmelen) gennem det store midterste hul, og sæt de to fastgørelsesskruer, der fulgte med lampen, gennem de mindre sidehuller (men ikke hele vejen igennem). Fastgør derefter den runde metalplade til skruerne ved hjælp af notbuerne på den.

Trin 14: Sæt det hele sammen - Motortråde

Sæt derefter et 2 fod langt 4-leder kabel gennem hovedhullet og derefter gennem baldakinhullet. Jeg kan godt lide mine ledninger, der alle er pænt håndteret, så jeg fik dette multicore -kabel.

Spred de fire ledninger fra hinanden omkring det punkt, hvor kablet passerer gennem baldakinhullet, og brug de to små sideriller på hver side af baldakinhullet til at indstille ledningerne. Dette gør det muligt for 4-kabeltråden at passere gennem baldakinen uden boring eller ændring, og du vil stadig være i stand til at sætte baldakinproppen i sin oprindelige position. Se billeder for en bedre idé.

Lad en 6 "længde af hvidt kabel stikke ud fra baldakinbunden og omkring en 12" længde af 4-lederkablet. Fastgør alt på plads ved at trække baldakinen helt til toppen og skrue endehætten på baldakinproppen.

Før multicore gennem det øverste kabelhul, og skru den ene ende til de fire terminaler, der er beregnet til stepperen på printkortet. Sørg for, at den rigtige farvede ledning går i den korrekte terminal som mærket på tavlen: K-sort, G-grøn, R-rød, B-blå. Tilslut den anden ende af multicore til de tilsvarende farvede ledninger i trinmotoren fra trin 10.

Trin 15: Sæt det hele sammen - Forbindelser

Få et 18 AWG 3-leder kabel, der er langt nok til at gå fra bøjlespidsen til den nærmeste stikkontakt i dit hjem. Jeg fik denne, fordi den passede godt med selens rød-hvide farvetema.

Før dette strømkabel gennem selens to 3/8 kabelhuller. Lod derefter den ene ende af kablet til lampetrådene, der stikker ud af selens midterste hul. Brug rødt plastbånd (eller rød køleplade) til at fastgøre forbindelserne. et 3-leder strømstik til den anden ende af strømkablet.

Fjern nu kablet ved delen omkring SSR -relæet. Skær den varme ledning (sort, i dette tilfælde) og fastgør enderne i relækortets skrueterminaler.

Fjern også kablet omkring området mellem strømforsyningen og kredsløbet, og læg T-tapskærmer på de varme (sorte) og neutrale (hvide) ledninger. Krymp de tilsvarende hanstik til enden af strømforsyningens indgangsledninger, og slut dem til T-tapskærmene. Dette lader 12VDC -strømforsyningen få den nødvendige AC -indgang uden behov for et andet strømkabel.

Til sidst skal du afbryde strømforsyningens udgangstråde og skrue dem ind i kredsløbets indgangsklemmer. Sæt strømkablet i en stikkontakt, og hvis alt er gjort rigtigt, skal Arduinos grønne PWR -lys tænde!

Trin 16: Hæng det op

I bygger alle lampen. Lad os nu installere det!

Brug #8 x 2 "vægankre med #10 x 1-1/2" sorte skrueskruer til at fastgøre selen til væggen. Snap derefter alle de malede globepaneler i deres korrekte position, men lad et par sidde ude omkring motorfæstet. Fastgør den færdige globus til pærens armaturramme (se IKEA -manualen for detaljer). Jeg brugte også et lille kabelbinder til at justere multicore til det hvide kabel.

Åbn derefter lampe panelerne lidt for at lette installationen af motoren. Dette vil give dig lidt plads til at føre ledningerne og arbejde med skruerne. Brug to M3 -skruer til at fastgøre motoren til holderen, og fastgør derefter akselkoblingen til motorens aksel.

Snap de resterende paneler ind fra den nederste sektion, og du er klar!

Trin 17: Begynd at spille

Forudsat at du har registreret og tilsluttet dit kredsløb rigtigt, skal du kunne tilslutte lampen på dette tidspunkt og begynde at udstede kommandoer til Alexa! Prøv det. Her er de handlinger, du kan påberåbe dig:

• Tænd/sluk: Alexa, bed Death Star om at tænde/slukke.
• Lysstyrkekontrol: Alexa, bed Death Star om at indstille glød til seks.
• Light-n-Sound show: Alexa, spørg Death Star om fulde effekter.

Husk på, at {Death Star} bør erstattes af det navn, du valgte, mens du konfigurerede Alexa -færdigheden. Her er et par videoer mere af lampen i aktion.

God fornøjelse med at introducere dine venner til Siths herlighed!

Runner Up i Space Challenge