كيفية بناء مرآة Raspberry Pi الذكية: 7 خطوات (مع صور)

تحية للجميع!

بالنسبة للمشروع النهائي الخاص بعلوم الكمبيوتر ، قررت إنشاء مرآة ذكية مدعومة بـ Raspberry Pi 3! حصلت على هذه الفكرة من Hacker House ، وهي قناة رائعة على Youtube بها الكثير من الأفكار المثيرة للاهتمام للمشاريع الإبداعية التي تتضمن تعليمات سهلة المتابعة! على الرغم من أنني أركز في الغالب على الترميز في Java ، فإن هذه المرآة الذكية سمحت لي بالعمل على Raspberry Pi عن طريق الترميز في Linux و Python ، وهما لغات لم أستخدمها من قبل. كذلك ، حصلت على بعض الأعمال الخشبية المثيرة للاهتمام من خلال بناء الإطار حول الشاشة ، الموجود خلف المرآة ثنائية الاتجاه. على الرغم من أن هذا كان أول مشروع لي لـ Raspberry Pi ، فقد استغرق الأمر حوالي أسبوعين لاستكماله ، بدءًا من ترميز Pi إلى رسم الإطار. لقد كانت تجربة مدهشة لبناء هذا وأتمنى أن يساعدك هذا البرنامج التعليمي على إنشاء خاص بك!

اللوازم:

الخطوة 1: ما سوف تحتاج

قبل أن تبدأ ، إليك قائمة بجميع العناصر المطلوبة للمشروع:

1. Raspberry Pi (استخدمت إصدار Raspberry Pi 3 Model B ، نظرًا لحقيقة أنه يتمتع بسهولة الوصول وخيار إعداد لاسلكي سهل)
2. الشاشة (استخدمت شاشة سامسونج مقاس 12 "× 20" مع مدخل HDMI)
3. مرآة زجاجية ثنائية الاتجاه (توجد بعضها عبر الإنترنت ، ومع ذلك ، فقد استخدمت نسخة "هاكر هاوس" الأقل تكلفة الموصى بها - انظر الرابط في الأسفل)
4. 4 x 3D مطبوعة بين قوسين (هذه ليست ضرورية ، لكنها تجعل من الأسهل لإيواء الإطار. مرة أخرى ، لدى Hacker House موقع على شبكة الإنترنت يوفر STL وملفات zip لتصميم الأقواس - انظر الرابط في الأسفل)
5. كابل HDMI
6. مايكرو HDMI كابل لإمدادات الطاقة بي
7. غراء الخشب
8. مسامير
9. الخشب (استخدمت قطعتين بطول 8 أقدام (1 "× 3" و 1 "× 4") لقطع الإطار الداخلي والخارجي)
10. لوحة المفاتيح (USB)
11. الماوس (USB)
12. المشابك

3D بين قوسين ~

http://www.hackerhouse.site/parts.html

اتجاهين مرآة ~

HTTP: //www.amazon.com/gp/product/B01CZ35XWY/ref=o …

الخطوة 2: إعداد التوت بي

لكي تتلقى Pi معلومات من وحدات Magic Mirror الموجودة على الإنترنت ، من الضروري إعداد شبكة Wi-Fi والمنطقة الزمنية الخاصة بك. بمجرد تثبيت نظام التشغيل "Raspbian" (استخدمت إصدار "Jessie") على بطاقة micro SD الخاصة بك ، قم بتوصيل لوحة المفاتيح والماوس إلى Pi وإرفاق كابل HDMI بالشاشة التي ستستخدمها. انتظر حتى يتم تمهيد النظام ، ثم يمكنك البدء في تكوين Pi إلى موقعك. أولاً ، انقر فوق رمز Wi-Fi في أعلى يمين الشاشة. اختر الإنترنت الخاص بك وأدخل كلمة المرور الخاصة بك. يجب أن تكون متصلاً بشبكة Wi-Fi.بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بالوصول إلى الجهاز واكتب ما يلي:

سودو dpkg- إعادة تكوين tzdata

يمكنك بعد ذلك البدء في الوصول إلى منطقتك الزمنية المحددة من خلال القائمة التي يعرضها Pi. بمجرد اختيارك لمنطقتك الزمنية الصحيحة ، احفظ وأعد تمهيد Pi. في هذه المرحلة ، يمكن لـ Magic Mirror استخدام موقعك لعرض الوقت والوصول إلى المعلومات من الإنترنت باستخدام شبكة Wi-Fi. الآن ، يمكنك البدء في البرمجة!

الخطوة 3: ماجيك ميرور 2

قبل البدء في تنزيل البرنامج وتكوينه ، من المحتمل أن تعرف كيف يعمل هذا البرنامج. MagicMirror عبارة عن منصة قابلة للتنزيل أنشأها Michael Teeuw (a.k.a MichMich) ، حيث يمكن للمرء الوصول إلى هذا المستودع على www.github.com. باستخدام Pi ، يجب عليك تنزيل المخزون واستنساخه ، جنبًا إلى جنب مع تبعياته. من خلال القيام بذلك ، يمكن لـ Pi تشغيل البرنامج وعرض بعض العناصر الموجودة في ملف MagicMirror. لمزيد من التوضيح ، يمكنك زيارة http://magicmirror.builders/ ، وهو منتدى عبر الإنترنت يحتوي على الكثير من الوحدات المفيدة وطرق استكشاف الأخطاء وإصلاحها لأي شخص يقوم بترميز البرنامج. لبدء ، الوصول إلى المحطة الطرفية الخاصة بك واكتب الرمز التالي:

bash -c "$ (curl -sL http://raw.githubusercontent.com/MichMich/MagicMirror/master/installers/raspberry.sh)"

عندما تضغط على enter ، سيبدأ Pi في التنزيل التلقائي للمستودع ، الذي يستغرق حوالي 10 - 15 دقيقة. على طول الطريق ، سيُطلب منك إدخال "Y" أو "N" لبعض التبعيات ، مثل vim. Vim هو تبعية حاسمة تسمح لمحرر النصوص بإدارة MagicMirror. كذلك ، سيتم تنزيل برنامج يسمى pm2 ، والذي يعمل تلقائيًا على تشغيل البرنامج عند بدء تشغيل Pi. موجه آخر سيكون Node.js ، والذي يسمح لتطبيقات الشبكة بالعمل على Pi. بمجرد تنزيل MagicMirror بالكامل ، أعد تشغيل Pi. بعد إعادة التشغيل ، يجب أن تشاهد المجاملة والوقت والمقالات الإخبارية (انظر الصورة أعلاه). من هذه النقطة ، يمكنك البدء في تخصيص البرنامج (إضافة وحدات جديدة ، اتجاه ، تغيير الخطوط ، إلخ).

الخطوة 4: وحدات

كما هو موضح سابقًا ، يجب على MagicMirror أن يعرض الوقت والمجاملة والأعياد الأمريكية وبعض المقالات الإخبارية تلقائيًا. ومع ذلك ، أردت إضافة بعض الميزات إلى Pi لجعلها أكثر جمالياً ولدي المزيد من المعلومات التي يمكنني الوصول إليها (على سبيل المثال: الطقس ، توقعات الطقس ، اقتباس بارد ، إلخ). للقيام بذلك ، هناك عدة أشياء يجب عليك القيام بها من أجل MagicMirror لتلقي المعلومات حول الموقع الذي تتواجد فيه. للقيام بذلك ، يجب عليك الوصول إلى مجلد الوحدات النمطية. هذا المجلد هو المفتاح لإيواء جميع الخيارات المطلوبة التي تريدها لـ MagicMirror. يمكنك إضافة وحدات نمطية ، وحذف وحدات نمطية (حذفت قائمة العطلات في الولايات المتحدة لأنني أعيش في كندا) ، وتخصيص الإعدادات. للقيام بذلك ، قم بالوصول إلى المحطة الطرفية واكتب:

مؤتمر نزع السلاح ~ / MagicMirror / وحدات

يجب أن يفتح هذا ملفًا يمكنك من خلاله مشاهدة قائمة الوحدات النمطية (ابحث عن الأقواس المغلقة التي تحتوي على معلومات). لقد بدأت بإضافة وحدة الطقس وتوقعات الطقس. يجب أن ترى بالفعل الوحدات الافتراضية مع خيارات الطقس ، ولكن ستلاحظ أن مفتاحين مهمين مفقودين. معرف الموقع ومعرف API. كما ذكر من قبل ، يستخدم MagicMirror مصادر عبر الإنترنت لعرض المعلومات. يأتي هذان المعرفان من موقع ويب يسمى OpenWeatherMap (انظر الرابط في الأسفل). يوفر هذا الموقع واجهة برمجة التطبيقات للطقس ، والتي تحتاج إليها هذه الوحدة. أولاً ، اشترك مجانًا على الموقع والوصول إلى واجهة برمجة التطبيقات المجانية. اكتب هذا الرمز في قسم "معرف التطبيق" في الوحدة النمطية. بعد ذلك ، ستحتاج إلى العثور على معرف موقع مدينتك / مدينتك. يوفر OpenWeatherMap ملفًا ضخمًا تقريبًا لكل مدينة في العالم ومعرف موقعه بجانبه. لست على دراية بالطريقة الأسهل ، ولكن قد تضطر إلى التمرير خلال الملف بأكمله حتى تجد هوية مدينتك / بلدتك. بمجرد العثور على هذا (تمتص هذا الجزء بشكل خطير ، استغرق الأمر مني حوالي 20 دقيقة للعثور على هوية مدينتي) ، وأدخله في وحدة التنبؤ بالطقس والطقس. بعد ، حفظ والخروج. عندما يرتفع Pi ، سترى طقس مدينتك. أضفت وحدة إضافية ، حيث يتم عرض اقتباس ملهم في أسفل الشاشة (انظر الصورة أعلاه). ومع ذلك ، فإن قائمة وحدة متروك لك تماما! تأكد من مراجعة صفحة الويب الخاصة بالوحدة النمطية التي يوفرها منتدى MagicMirror2 على موقعها! هناك بعض الوحدات الرائعة التي يمكن لأي شخص إضافتها لجعل المرآة أكثر إثارة للاهتمام والمرح!

http://openweathermap.org

الخطوة 5: التخصيص

هذه الخطوة متروكة لك تمامًا ، اعتمادًا على ما إذا كنت تريد أن تظهر المرآة في منظور صورة بدلاً من عرض أفقي. لتخصيص Pi بحيث يتم تدويره (انظر الصورة الأخيرة) ، قم بالوصول إلى الجهاز واكتب ما يلي:

sudo nano /boot/config.txt

سيؤدي هذا إلى فتح تفضيلات معينة للنظام ، حيث يمكنك إضافة "خيار تدوير الشاشة". للقيام بذلك ، قم بالتمرير إلى أسفل الملف وإضافة:

#rotatethescreen

display_rotate = 1

حفظ وخروج. عند إعادة تشغيل Pi ، يجب أن يبدأ برنامج MagicMirror وعرضه أفقيًا. كذلك ، يجب أن تشاهد جميع الوحدات التي أضفتها صورت في منظور عمودي. شيء آخر يجب إضافته لتخصيص Pi هو بدء تشغيل pm2. بعد تثبيت pm2 ، وجدت أن MagicMirror لن يبدأ تشغيله إلا إذا وصلت إلى الجهاز وقمت بكتابة بضعة أسطر من التعليمات البرمجية. لحل هذه المشكلة ، قم بما يلي:

الوصول إلى المحطة الطرفية ونوع: بدء تشغيل pm2

ثم اكتب:

sudo env PATH = $ PATH: / usr / bin / usr / lib / node_modules / pm2 / bin / pm2 startup systemd -u pi --hp / home / pi

بعد ذلك ، قم بالوصول إلى البرنامج النصي عن طريق كتابة:

نانو مم

ثم ، مضيفا:

عرض =: 0 npm start

حفظ وخروج. الآن ، عندما يبدأ Pi الخاص بك ، يجب أن يبدأ MagicMirror تلقائيًا

كان من الصعب أيضًا العثور على كيفية تعطيل شاشة التوقف ، فقط لأنك ترغب في رؤية الشاشة باستمرار خلف المرآة. للقيام بذلك ، سوف تحتاج إلى الوصول إلى المحطة الطرفية ونوع:

sudo nano /boot/config.txt

ثم أضف:

#eliminatescreensaver

hdmi_blanking = 1

احفظ واخرج ، ثم قم بالوصول إلى ملف آخر في الجهاز عن طريق كتابة:

sudo nano ~ / .config / lxsession / LXDE-pi / autostart

ثم أضف:

xset s 0 0

تضمين التغريدة

لا أحب هذه التغريدة

xset dpms 0 0 0

حفظ والخروج ، ثم إعادة تشغيل بي الخاص بك

الخطوة 6: الإطار

على الرغم من أن الإطار سهل البناء نسبيًا ، إلا أن هناك بعض الأشياء المهمة التي يتعين عليك القيام بها من أجل التحضير. أولاً ، التعامل مع المرآة ثنائية الاتجاه. اعتمادًا على حجم شاشتك ، ستحتاج على الأرجح إلى قطع المرآة بحجمها حوالي نصف بوصة (العرض والطول الحكيم) عن الشاشة. للقيام بذلك ، قم بقياس وتمييز الحجم على المرآة (لقد استخدمت Sharpie - لا تقلق! هناك طبقة بلاستيكية واقية على الإطار تقشرها عندما تكون جاهزًا) ثم ضع بعض الشريط على الخط. لقد استخدمت شريط الرسامين ، لمجرد أنه ليس قويًا جدًا ويمكن أن يؤتي ثماره بسهولة. قص بعناية على طول الشريط (ستلاحظ أن المرآة تتحطم على الحافة أثناء قصها. حاول أن تحد من هذه الانقطاعات ، لأن هذه الشقوق يمكن أن تلحق الضرر بعمر المرآة). بمجرد قطع حجم المرآة ، يمكنك البدء في صنع الإطار. مع الإطار ، ستحتاج إلى إنشاء جزأين. السكن الداخلي والإطار الخارجي. للقيام بذلك ، قم بقياس الشاشة وقطع القطع الخشبية بحوالي 1.5 بوصة أكبر من طول الشاشات (انظر الصورة أعلاه). بعد ذلك ، قم بقص قطعتين تتناسب مع القطع الأكبر. استخدام الغراء الخشب والمشابك لتعيينه. لتسريع العملية ، يمكنك حفر المسمار في الزوايا لتجميعها معًا بشكل أفضل. لجعل الإطار الخارجي (انظر الصورة الثانية) ، قص أربع قطع مع تخفيضات 45 درجة في كل نهاية (تذكر ، عند وضع الإطار الخارجي على السكن الداخلي ، يجب وضعه بحيث تقع نقطة منتصف على 45 قطع تقع على الإسكان). بمجرد ضبط الإطار وثباته ، شطّف المرآة بين الإطار والشاشة. برغي بين قوسين 3D الخاص بك ، والتأكد من أنها في وضع ثابت. في هذه المرحلة ، يمكنك توصيل Pi الخاص بك وإمدادات الطاقة الخاصة بك ، ويجب أن يبدأ MagicMirror. يجب أن تشاهد شاشة خلف المرآة (التاريخ والوقت وأي شيء تضعه على البرنامج). تهانينا ، لديك الآن مرآة ذكية خاصة بك!

الخطوة 7: اختتم

إذا كان لديك أي أسئله، رجاء أترك تعليقا! أحب المساعدة في أي قضايا أو أفكار لديك! كان هذا مشروعًا رائعًا للمشاركة فيه ، وذلك بفضل بيت هاكر! شيء واحد أود أن أشير إليه هو أنني أوصي بشدة بشراء المشتت الحراري ل Pi. نظرًا لأن هذا البرنامج مصمم للتشغيل المستمر ، فسيصبح المعالج ساخنًا بدرجة لا تصدق. سيسمح شراء المشتت الحراري بتشغيل المرآة الذكية بأمان أكبر ، كما أنه سيخفف أي إجهاد تتعرض له Pi أثناء تشغيلها. آمل أن تقوم بتجربة هذا المشروع ، يمكن أن يكون مفيدًا للغاية وهو جمالي مثير للاهتمام يمكنك تعليقه في أي غرفة. شكرًا جزيلاً على زيارتك لصفحتي ، ونأمل أن أضيف بعض الوحدات الرائعة إلى المرآة بحيث أستطيع مساعدتك مع (الذكاء الاصطناعي أو جهاز استشعار الحركة أو التنبيه أو ما إلى ذلك).