Cassette Pi IoT-scroller - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

De Cassette Pi is een op zichzelf staande realtime notificatie-scroller, allemaal netjes ondergebracht in een transparante cassetteband. Een Raspberry Pi Zero is ingeklemd tussen de twee tapespoelen en haalt allerlei Internet of Things-meldingen op van de fantastische IFTTT-service (If This, Then That), die vrijwel onmiddellijk aan de Pi wordt geleverd via een Adafruit. IO-feed en een Python-script. De hele cassette trilt om u te waarschuwen voor de binnenkomende melding en de tekst wordt vervolgens duidelijk over een Pimoroni 11x7 LED-display geschoven.

Alles wordt aangedreven door een 150mAh LiPo-batterij, verbonden met de Pi via een LiPo Shim - ook in de cassette zit een Adafruit Micro Lipo, dus als de batterij bijna leeg is, kan deze rechtstreeks op een Micro USB-stroombron worden aangesloten om wat sap te pakken.

Het leukste is dat dankzij wat bijsnijden van de Pi zelf, de cassette nog steeds in elke vintage cassettespeler past, waardoor dat oude ornament in een functioneel en stijlvol Internet of Things-apparaat verandert.

De Cassette Pi is ook perfect voor gebruik als conferentiebadge, bungelend aan een koord en scrollend met uw naam of een aangepast bericht.

Als je de ingesloten video niet kunt zien, kun je deze vinden op https://www.youtube.com/embed/kgY40e9mi8w- het is zeker de moeite waard om deze kleine scroller in actie te zien!

Benodigdheden

Cassette bandje

Raspberry Pi Zero W

Pimoroni LiPo Shim

Pimoroni 11x7 LED breakout

Adafruit Micro LiPo

150mAh LiPo-batterij

1x DPDT 6-polige schuifschakelaar

Geduld

Stap 1: Inspiratie & Planning

Ik werd geïnspireerd om de Cassette Pi te bouwen door de "Clear Tech"-trend van de jaren 80 en 90, toen apparaten werden uitgebracht in doorzichtige versies, met alle componenten te zien. Ik was ook gefascineerd om te zien of het mogelijk was om een volledig op zichzelf staand Pi-project in een cassettebandje te passen, een tastbaar en bruikbaar apparaat te maken dat nog steeds in oude bandmachines zou passen.

Het uitgangspunt was de set componenten voor de stroomvoorziening, met behulp van een LiPo-batterij, LiPo Shim en Micro Lipo, verbonden via een DPDT (Double Pole Double Throw) schuifschakelaar - ik gebruikte een vergelijkbare opstelling in het Flirt Pi Radio-project en het is bleek een betrouwbare combinatie te zijn. De schakelaar schakelt tussen twee toestanden, waarbij afwisselend de kleine batterij wordt aangesloten op de Pi of op de Micro USB-oplader, ideaal voor zo'n klein project.

Vervolgens kwam het display - ik gebruikte een Pimoroni 11x7 LED-display omdat het zo dun en licht is, waardoor het perfect is voor deze build. Het is ook handig even groot als een cassettebandje "venster", wat me er echt toe aantrok. Ten slotte heb ik een half dozijn kleine 3v-vibratoreenheden van eBay gepakt om wat haptische feedback toe te voegen. Het verzamelen van alle onderdelen was eenvoudig, nu hoefde ik ze alleen nog maar in de tape te passen!

Stap 2: Solderen

Ik begon met de stroomcomponenten in een gedemonteerd cassettebandje te leggen, de kabels ertussen te meten en te leiden zodat ze precies de juiste lengte zouden hebben zonder de cassettespoelen te blokkeren of te dik op te stapelen. De binnenkant van een cassette is slechts ongeveer 4-5 mm dus dit kostte veel vallen en opstaan!

De Micro LiPo- en LiPo-shim-kaarten werden compleet geleverd met 2-pins JST-connectoren, maar deze waren veel te dik om erin te passen en moesten tot de helft van hun hoogte worden gevijld - handig, hoewel de batterijconnectoren van beide boards waren uitgebroken om punten te solderen, dus Ik kon ze rechtstreeks met elkaar verbinden.

Vervolgens heb ik de Pi zelf zorgvuldig gesoldeerd, gekoppeld aan de LiPo Shim en kabels voor het display toegevoegd. Als laatste heb ik de kleine vibrator unit aan de GPIO gesoldeerd.

Stap 3: Pi knabbelen

Het plaatsen van de Pi Zero tussen de cassettespoelen was een no-brainer, er was letterlijk nergens anders waar het heen kon en er was nog steeds genoeg ruimte. Na een tijdje realiseerde ik me echter dat dit een probleem zou gaan veroorzaken. Hoewel de Pi prima paste, slechts ongeveer 1 mm van de bovenkant naar buiten gluurde en de spoelgaten niet verdoezelde, had ik er niet aan gedacht dat bandspelers dunne metalen spikes door de cassette steken om de band te helpen geleiden. Zoals het er nu uitzag, zouden deze spikes rechtstreeks in het Pi-bord prikken, waardoor het onmogelijk werd om in een oude speler te passen.

Op zoek naar online oplossingen kwam ik een aantal fantastische röntgenfoto's van de Pi Zero tegen door flickr-gebruiker UltraPurple (Giles Read) - een nauwkeurige inspectie van de afbeelding suggereerde dat ik misschien weg zou kunnen komen door een deel van het bord weg te knabbelen, waardoor er genoeg ruimte was voor de vervelende pieken en de Pi nog steeds operationeel intact laten. Ik was doodsbang om dit te doen omdat ik de Pi echt niet wilde vernietigen, maar haalde diep adem, een boormachine en een klein bestand en ging aan het werk. Ik kon de twee onderste hoeken van het bord vrij gemakkelijk wegsnijden en was zo opgelucht toen de Pi daarna opstartte.

Stap 4: Tape bijsnijden

Ondanks dat de meeste componenten waren omgehakt om ze passend te maken, moesten ze ook in de behuizing van de cassette worden bijgesneden om ze er echt in te laten passen. Ik vernietigde ongeveer een half dozijn oude banden en experimenteerde met verschillende gereedschappen en technieken voor deze operatie, maar benaderde de uiteindelijke "schone" versie nog steeds erg nerveus. Ik was inmiddels toe aan mijn laatste doorzichtige tape (ongeschonden en ongeopend gekocht bij een kringloopwinkel) en wilde deze zo krasvrij mogelijk houden.

Om dit te bereiken heb ik stickers over de kwetsbare delen geplakt en de bank-press houder gebruikt voor mijn rotatiegereedschap zodat ik er meer controle over heb. Het duurde waarschijnlijk ongeveer 2 uur om de kleine stukjes plastic voorzichtig weg te knabbelen, maar ik slaagde erin om het niet te veel te krassen.

Vervolgens hield ik de afzonderlijke printplaten op hun plaats en markeerde met een fijne cd-pen waar elke soldeerverbinding zou komen. Het soldeer stak slechts ongeveer 1 mm uit de achterkant van het bord, maar zelfs dit was genoeg om de assemblage te dik te maken, dus elke gesoldeerde kabel moest een nauwkeurig geboord gat hebben om het op te vangen. Dit was buitengewoon onhandig, maar had een onverwachte bonus - met alles was zo strak dat de gesoldeerde onderdelen in hun gaten de componenten op hun plaats hielden, wat betekent dat ze niet gelijmd of vastgeschroefd hoefden te worden.

Stap 5: De code

Het Cassette Pi-script haalt de meldingstekst op uit een Adafruit.io-feed en controleert deze om de paar seconden op nieuwe inhoud. Deze feed wordt gevuld door de IFTTT-service (IF This, Then That), die gegevens van meerdere online services haalt.

Het gebruik van een Adafruit.io-feed om gegevens op te halen is perfect voor dit soort toepassingen - als je het nog niet hebt geprobeerd, kun je een gratis account maken op https://io.adafruit.com/ - je ontvangt een sleutel en Gebruikersnaam als onderdeel van dit proces, die beide worden gebruikt in het Cassette Pi-script, dat is afgeleid van de vele Adafruit Python-voorbeelden. Dit script en veel van de voorbeelden vereisen dat je van tevoren een Adafruit.io-feed hebt ingesteld, en ze hebben een uitstekende gids voor het proces.

Zodra je feed is ingesteld, kun je de adafruit.io-modules op je Raspberry Pi installeren door simpelweg te typen …

pip3 installeer adafruit-io

..in een terminalvenster. Met deze modules geïnstalleerd, kun je Python nu gebruiken om eenvoudig gegevens uit een feed op te halen, maar ook om er gegevens vanaf je Pi naar toe te sturen, bijvoorbeeld om een Adafruit.io-dashboard te vullen.

Met de feed up & running wil je hem verbinden met IFTTT, zodat je er gegevens van andere online services aan kunt doorgeven. Log in op IFTTT (aanmelden is gratis) en zoek naar Adafruit in het menu Services. Volg de stappen om uw account te koppelen. Nu kunt u applets maken om gegevens van online services te halen en door te geven aan uw Pi!

Alle individuele dataverbindingen voor dit project worden geconfigureerd op de IFTTT-website, met behulp van de volgende services:

• Android-apparaat - voor batterijmeldingen en waarschuwingen van specifieke apps, zoals wanneer de Amazon-app zegt dat er een pakket in de buurt is.
• WebHooks - voor inkomende waarschuwingen van andere IoT-apparaten, zoals beweging gedetecteerd door onze MotionEye-camera's of YouTube-abonneenummers die worden ingevoerd via de E-Ink YouTube-teller.
• Twitter - om tweets van specifieke accounts weer te geven, zoals @Raspberry_Pi, @GuardianNews en @FactSoup.
• RSS-feeds - om mij te waarschuwen wanneer nieuwe podcastafleveringen beschikbaar zijn.
• Weather Underground - ideaal voor veranderende weersomstandigheden, temperatuur en ijswaarschuwingen.
• Google Assistant - handig voor het dicteren van spraakberichten die moeten worden omgezet in tekst en door de band worden gescrolld.

Het bovenstaande is slechts een klein voorbeeld van de services die aan IFTTT kunnen worden toegevoegd als het "IF This"-gedeelte van de link, waarbij ze allemaal gegevens naar de "Then That"-kant leiden, die is gekoppeld aan de Adafruit.io-feed. Het beste deel hiervan is dat de tekst kan worden aangepast, dus als de Weather Underground-service bijvoorbeeld zegt dat mijn lokale windsnelheid boven de 65 km/u ligt, is de tekst die wordt doorgegeven aan Adafruit en wordt gescrolld, "Hey, het is een beetje winderig daar".

Het script dat ik heb gebruikt is beschikbaar op GitHub en kan gemakkelijk worden aangepast om met verschillende LED / LCD-schermen te werken.

Stap 6: Montage

De uiteindelijke montage van het project ging heel goed - totdat ik probeerde de twee helften van de cassette in elkaar te zetten. Hoewel alle componenten goed waren getrimd, waren er te veel kabels die strijden om dezelfde paar mm ruimte, en ik wilde niet het risico lopen ze te hard te knijpen. Ik had uiteindelijk geen andere keuze dan het Micro LiPo-bord te desolderen en het opnieuw aan de schakelaar te solderen met langere kabels die van de andere weg konden worden geleid. Op dat moment had ik zoveel geknipt, geknipt en gevijld dat ik ernstig twijfelde of het ooit zou werken. Ik moest zelfs voorzichtig 1 mm van de behuizing van de schakelaar afhakken en nog eens 2 mm metaal van de Pi's Micro USB-poort om ze passend te maken.

Het ergste was dat ik het niet kon testen terwijl ik verder ging, omdat het scherm niet kon worden gesoldeerd totdat al het andere in elkaar was gezet. Het afscheren en het plaatsen van de originele plastic haspels was een heel leuk onderdeel tegen het einde van de bouw, hoewel dit op zich een paar lastige uren in beslag nam met kleine vijlen en snippers.

Eindelijk zat alles comfortabel, met alle componenten letterlijk op hun plaats gehouden door elkaar, en ik plakte het scherm op de tape voordat ik het soldeerde, waardoor het hele ding effectief werd afgesloten. Het was een ongelooflijk nerveuze minuut om te wachten tot het voor de eerste keer opstart, maar het kwam zeker tot leven, tot enorme opluchting.

Stap 7: Klaar

Soms voelen projecten een beetje als "werk", maar deze was gewoon de hele tijd leuk, ik heb nog nooit zo genoten van het maken van iets, en ik ben zo blij met het eindresultaat. Iets aan de heel kleine afmetingen deed mijn boot echt drijven, samen met de altijd aanwezige vraag of het zelfs mogelijk was om alles erin te passen.

Cassettebandjes en de Raspberry Pi zijn twee van mijn favoriete dingen in de wereld, dus het is geen verrassing dat ik zoveel van dit project hou. Ik kan me mijn allereerste computerles op de basisschool nog levendig herinneren, waarbij de leraar een programma van een cassettebandje op de BBC-microfoon laadde. De jongen naast me en ik grapten destijds dat als je per ongeluk een geluidsband laadde, je de zangers op het scherm zou zien verschijnen - ik zie ons nu nog steeds hard lachen om hoe belachelijk een idee dat was. Op de een of andere manier, niet zoveel jaren later, kun je nu een hele computer in een van die banden passen, met onmetelijk meer mogelijkheden.

Maar hoe leuk ik dit project ook vind, mijn innerlijke trol zegt: "Het is niet slecht, het ziet er leuk uit, maar het zou veel cooler zijn als het muziek zou afspelen" - laten we zeggen dat ik nog niet klaar ben met het hacken van cassettes.

Bedankt voor het lezen!

Mijn andere Old Tech, New Spec-projecten staan allemaal op Instructables op

Meer details en een contactformulier staan op onze website op https://bit.ly/OldTechNewSpec. en we zijn op Twitter @OldTechNewSpec.

Tweede plaats in de Raspberry Pi-wedstrijd 2020