Lego Mini Cooper App -kontrollerade lampor: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Fara, UXB

Är ditt drömjobb en expert för bombförvaring men du tvekar på grund av den döende delen? Då är detta projektet för dig! Du kommer att tillbringa långa timmar med att göra små justeringar av en mycket instabil enhet, svettas från pannan och händerna skakar okontrollerat. Ett hjärtslag kan skilja Triumph och Disaster. Hur som helst kommer du inte att dö, förutom kanske av dödsfall. Så du måste vara beredd att behandla de två bedragarna på samma sätt. Annars kan du ha det bättre med den faktiska bombförvaringen.

Vad handlar jag om? Implementera en komplett uppsättning webbaserade kontroller för din Lego Mini Cooper, alla tillgängliga från din telefon! Höjdpunkter inkluderar:

• Individuell kontroll av yttre och inre belysning
• Val av belysning speglas på telefonens display
• Automatiska lampor är beroende av ljusnivå
• Internetbaserad tidtagning så att din Mini kan blinka timmen med sina lampor
• Användarkonfigurerbart tidszonval
• En nästan oändlig mängd manuellt valbara inredningsfärger och ljusstyrka
• Ett automatiskt "Groovy" -läge för alternativ interiörbelysning för den riktiga sextiotalet. Ja älskling!
• Tesla-liknande autopilot. Nej inte direkt.

Plus bekvämlighet nörd funktioner som:

• Multicast DNS (behöver inte komma ihåg irriterande IP -adresser)
• OTA (över luften) firmware -uppgraderingar för att enkelt lägga till ännu fler funktioner

• WiFi Manager så att Mini kan flyttas till nya nätverk utan att omkoda SSID och lösenord

Låt oss börja!

Steg 1: Vad du behöver

Om du redan har en Lego Mini Cooper har du tur. Detta projekt kommer att kosta dig cirka $ 10. Mindre om du har några eller alla förbrukningsvaror redan liggande. Om du inte har en Lego Mini kostar de cirka $ 100. Det jag gjorde var att köpa min (vuxna) dotter en till jul. Smart, va?

Den enda andra konsekvenskomponenten är en ESP8266-baserad NodeMCU. Cirka $ 6 per kast. Allt du behöver är ett gäng 3 mm lysdioder, några motstånd (inklusive en valfri LDR/fotoresistor), ett par NPN-transistorer, tunn anslutningstråd och värmekrympslang.

Verktyg

Ett lödkolv är det viktigaste här. Plus en borr med bitar från 1/8 tum nedåt. Du behöver också några små handverktyg - jag tyckte att ett par spetsiga pincetter var särskilt användbara.

Steg 2: Designhänsyn

alternativ

Precis som med en riktig Mini Cooper måste du bestämma dig för alternativ. I det här fallet, hur många enskilda lampor vill du ha och vill du lägga till andra saker (till exempel ett horn). Mitt råd är att inte bli för ambitiös. För det första har NodeMCU endast 9 användbara GPIO -stift och en analog ingångsstift. Även om du ville expandera stiften med ett skiftregister finns det hänsyn till fysiskt utrymme för ledningar och kontrollerade tillbehör. Här är vad jag slutade med:

• Strålkastare
• Dim-/körlampor
• Höger och vänster blinkare/faror (fram och bak)
• Tre inre lampor för RGB (kunde ha använt en kombinerad men inte haft någon - stiftanvändning är densamma i alla fall)
• Fotoresistor på den analoga stiftet för automatisk på/av -funktion

Jag använde transistorer på blinkarna för att spara ett par stift, ett tillvägagångssätt som du också kan använda på strålkastarna och dimljusen (allt som alltid kommer att växlas ihop). Du måste dock vara försiktig - jag stötte på ett problem med att använda transistorer på några av stiften, som diskuteras senare.

Regler

1. Ingen förändring av bilens yttre utseende
2. Så få interna ändringar som möjligt
3. Inget lim, oavsett hur frestande att lägga till stabilitet
4. Ingen hård kodning av nyckelkonfigurerbara enheter (t.ex. wifi -nätverk)
5. Rimligt utseende GUI för "appen"

I slutändan tolkade jag dessa regler mer som riktlinjer men jag tror inte att jag gjorde några flagranta avvikelser.

Steg 3: Bygg din mini

Även om det är avskyvärt är jag inte utan mänsklighet. Så i julens anda lät jag min dotter bygga Mini. För det var hennes. Detta gjorde hon väldigt bra. Det var häftigt.

Jag hade lekt med Lego som barn men lyckades bara göra det som löst kunde beskrivas som ett "hus". Jag tror inte att jag hade några fönster eller dörrbitar så lite fantasi krävdes. Denna Lego Mini var i en annan liga - fångade själva kärnan i den riktiga saken (ett exempel som min dotter också råkar äga) samtidigt som legoens integritet bevarades.

Trots iskylan gick vi direkt på en utökad fotografering. Det var mer än fantastiskt. Det var perfekt!

Förutom att ingenting är perfekt? Eller åtminstone är det det mänskliga tillståndet att se det som en gång sågs som perfekt som otillfredsställande. Det är därför vi behöver deponier och skilsmässoadvokater.

Det var uppenbart att denna bil behövde lysdioder. Min dotter var bara på besök på semestern så jag fick jobba snabbt. Version 1 av det här projektet var bara att sätta några lysdioder i strålkastarna och dimljusen och koppla allt till ett par myntcellsbatterier genom en strömbrytare. Jag säger "bara", men det var mitt första möte med bräckligheten hos Mini (och jag skulle gissa de flesta andra anpassade Lego -kit). Bara att plocka upp saken riskerade bitar att falla av med ett illamående smattrande på golvet. Och jag skulle behöva borra några små hål med en jättebra DeWalt, dra tråd genom utrymmen där tråden inte var avsedd att gå och få strukturen att stödja ett batterifack på undersidan.

Några av de frigjorda bitarna var ganska stora och det var uppenbart för mig vart de gick tillbaka. Andra delar var ett fullständigt mysterium. Dessa lade jag åt sidan på en "för svår" hög, som bara några minuter in i projektet hade växt oroväckande. Vid något tillfälle hade tillräckligt många bitar fallit av för att risken för att allt skulle återgå till sitt ursprungliga skick blev mer än teoretiskt. Om du någonsin tvivlade på att entropi definierar universum, leta inte längre än Lego.

I en pervers biologisk reaktion som förmodligen är bekant för experter på bombförvaring, desto större risk för katastrof desto mer skakade mina händer. Om du är särskilt nervös kan andra biologiska reaktioner utlösas. På Spotify spelades en T. Rex -låt. Mini som Nemesis. En linje från Yeats The Second Coming kom att tänka på.

Vi kommer att pausa här eftersom jag har en överutvecklad känsla av det dramatiska berättandet.

Steg 4: Version 1

Tja läsare, du kommer utan tvekan att bli lättad över att höra att jag lyckades få de batteridrivna lamporna installerade och Mini i stort sett återställd till fullt monterat skick. Om du bara tittar på den här bilden kan du se att brickorna i taket är ojämna. Jag antar att de hade ramlat av så många gånger att jag inte orkade trycka ner dem igen för bilden. Eller möjligen var detta en följd av att vissa förstärkande drycker dricks till stadig hand och hjärta. Det var trots allt jul.

Här fanns saker kvar. Min dotter fick lämna Kanada och tog med sig Mini. Det är så presenter fungerar, tydligen.

Samtidigt hade jag fallit hårt för Lego. Jag började titta på Lego Batman på repeat och läsa recensioner av Lego -kit. En dag stötte jag på detta från en outfit som heter Brick Loot, en kommersiell version av "min" idé. Ännu värre, det var bättre än min ansträngning eftersom det hade fler lampor. Mer. Bättre. Jag försökte trösta mig med att de blå lamporna var otäcka och det var tjugo gånger dyrare än de 1,30 dollar jag hade spenderat på version 1. Men mitt hjärta hade ingen sådan normalt tilltalande logik. Detta kunde inte stå ut, särskilt när jag fick reda på att det fanns massor av andra alternativ där ute för att lägga till LED -belysning i bilen. Det var klart att jag var tvungen att öka mitt spel. Mini återkallades från Frozen North och arbetet påbörjades.

Det hände så att jag nyligen hade påbörjat ett annat oseriöst projekt som bland annat involverade lysdioder och en NodeMCU. Det var inte ett gigantiskt hopp av fantasin att gifta sig med detta projekt med Lego Mini. Jag kan till och med återanvända några bra bitar kod! Att använda en NodeMCU innebar att vi kunde ha telefonbaserad kontroll över lamporna och så mycket automatisering som fantasin tillät. Ta det, Brick Loot, vem fan du än är.

Omedelbart avbröt jag ytterligare Lego -forskning. Det är bra om någon annan redan har gjort något liknande det här projektet (för det har de säkert gjort). Så länge jag inte vet om det (kommentatorer, vänligen respektera denna uppsåtliga okunnighet).

Jag inser nu att jag sa "Låt oss komma igång" för fyra steg sedan. Så, låt oss komma igång. Verkligen.

Steg 5: Kabeldragning

Den första affärsordningen var att bestämma hur man skulle få ström till alla lampor. Var och en av ljusuppsättningarna (strålkastare, dimljus, blinkers, inre lampor) behövde en något annorlunda strategi.

Jag låter bilderna tala för hur jag gick till väga. I ett nötskal kan ledningar till alla lampor utom dimljusen installeras genom att borra ett litet hål från mitten av ljuset rakt tillbaka in i nästa tillgängliga hålrum och sedan leda ledningen obetydligt till undersidan av Mini. För dimljusen måste tråden komma in i reflektorns baksida något utanför mitten. RGB -lysdioderna på insidan (inte på bilden) är enkla att installera genom att borra ett hål rakt upp genom undersidan så att det kommer fram mellan och något bak på framsätena. Jag använde tre separata lampor eftersom jag inte hade några kombinerade lampor.

Det enda andra värda att nämna är att när jag undersökte alternativen för de bakre blinkarna upptäckte jag reservdäcket, som ligger under golvet i bagagerummet. Detta var helt oväntat - det skulle inte vara en överdrift att säga att jag var chockad. Här var en komponent få, om någon, skulle se efter montering. Men desto mer värdefullt för det. Bra spelat Lego!

När du är klar ska alla trådar mötas i det stora utrymmet mellan ramdelarna under Mini. Det är här vi ska installera NodeMCU och avsluta ledningarna på rätt stift.

Jag hade tidigare fattat ett dåligt beslut genom att välja att inkludera de strömbegränsande motstånden för lysdioderna, transistorerna och LDR i ledningarna. Jag gjorde detta för att jag inte planerade att montera NodeMCU på Perfboard. I slutändan är det precis vad jag gjorde så att jag enkelt kunde ha samlat all elektronik på ett ställe. Att inte göra det kommer att göra utbyte av komponenter, särskilt lysdioderna, något mer utmanande. Jaja.

Innan du fixar NodeMCU/Perfboard på ramen, överväg vilken sida du vill att mikro -USB ska vända mot.

Steg 6: Kretsen

Inget speciellt här. Fritzing-skissen borde vara ganska självförklarande, amatörmässig fast den är. Strömbegränsande motstånd på alla lysdioder är 220Ω och på transistorerna 1kΩ. Transistorerna är 2N2222 NPN. Det fasta motståndet på LDR är 10KΩ.

Som sagt, nu kan det vara platsen att nämna ett par finesser som jag upptäckte om NodeMCU.

För det första, även om det finns några förslag på intervågorna att stift D9 (RX) och D10 (TX) kan användas som GPIO: er om det inte finns någon serietrafik är jag inte säker på att de kan - det fungerade verkligen inte för mig.

För det andra stötte jag på ett problem med en av transistorerna kopplade till D3. Inte helt säker på varför - D3 (även D4 och D8) bestämmer startläget men inte säker på varför det skulle spela någon roll. Bara en heads-up så om du stöter på ett problem kan du försöka flytta saker på stiften.

Jag har gjort en mental notering för att undersöka båda dessa frågor ytterligare, men för tillfället kan jag bara säga att pin -tilldelningen som visas på min skiss fungerade för mig.

Steg 7: Koden

Koden (Arduino, HTML/CSS och JavaScript) kommenteras efter bästa förmåga och är tillgänglig på GitHub här. Jag har lämnat alla bilder jag använde, inklusive en ikon att lägga till på din iPhone -startskärm, så det fungerar ur lådan. Om du inte är bekant med att använda SPIFFS, ta en titt på filen README.

Som alltid är jag djupt skuldsatt till de osjälviska individerna med verklig expertis som bidrar med bibliotek, handledning och andra resurser som ska användas och missbrukas av olyckliga individer som jag själv. I synnerhet för detta projekt förlitade jag mig starkt på en mycket omfattande introduktion till alla saker ESP8266 som finns tillgängliga här. WiFi Manager-biblioteket förtjänar också ett särskilt utrop för att underlätta nätverksportabilitet, mycket önskvärt med tanke på att Lego Mini reser fram och tillbaka från Kanada som en riktig bil.

Slutligen, ett stort tack till min dotter Emma, för att jag fick låta leka med sin bil i en orimlig grad.

Låt oss Motor.

Leg godt.