Апгрейд классической настольной игры – то, что нужно в эпоху массовой цифровизации. Несмотря на растущую популярность игровых онлайн-площадок и электронных приложений, многие шахматисты по-прежнему крепко держатся за аутентичность живой игры с реальными фигурами. Им не всегда удаётся встретиться с единомышленниками, многие говорят, что найти подходящего соперника невообразимо трудно.

Но у DIY- культуры нашлось своеобразное решение проблемы – умные автоматизированные шахматы. Они совмещают натуралистичность деревянных фигур и практичность цифровых программ.

Умные шахматы – это игрок, который всегда готов появиться по ту сторону доски и сыграть за чёрных. Он не только мыслит как человек, но ещё и фигуры сам передвигает, оставаясь совершенно невидимым и беззвучным. Что это: магия поттерианы или запрещённые технологии? 

На деле, это всего лишь скрытый подвижный механизм на осях XY под управлением знаменитой платы Arduino. 

Сегодня мы делимся с вами руководством по сборке умных шахмат.

Список деталей:

– Линейные рельсы с V-образным пазом 20x20 (5 шт. различной длины – 315 мм, 350 мм, 395 мм и 2 шт. по 345 мм);

– Угловые кронштейны 90 градусов (10 шт.);

– Шкив GT2-20, отверстие 5 мм (2 шт.);

– Шкив GT2 (8 шт.);

– Ремень GT2 3,5 м;

– Arduino Nano;

– Шаговый двигатель Nema 17, 200 шагов/об, 12V 350mA (2 шт.);

– Драйвер шагового двигателя A4988 (2 шт.);

– LCD модуль;

– Аркадные кнопки 23,5 мм (2 шт.);

– Электромагнит с удерживающей силой 5 кг;

– Диод 1N4001;

– Силовой транзистор TIP 120;

– Концевой микропереключатель с роликом (2 шт.);

– Герконовый переключатель 14,5 мм (64 шт.);

– Резистор 1 кОм;

– Мультиплексор CD74HC4067 (4 шт.);

– Клеммная колодка DC Jack;

– Межплатные соединители (штыри однорядные);

– Винтовые клеммы (10 шт.);

– Макетная плата 50 x 100 мм (3 шт.);

– Разъём HE10 (4 шт.);

– Ленточный кабель (8 шт.);

– Набор деревянных шахматных фигур;

– Наклейка «шахматная доска», клетки 37 x 37 мм;

– Магниты 8 x 3 мм (32 шт.);

– Стенки коробки из пенокартона – 462 x 462 x 5 мм; 462 x 462 x 10 мм; 462 x 80 x 10 мм (2 шт.); 442 x 80 x 10 мм (2 шт.);

– Колёса для V-образных рельсов (8 шт.);

– Алюминиевые распорки 5 х 6 мм (4 шт.);

– Эксцентриковые распорки для колёс (4 шт.);

– Наборы гаек, болтов, винтов, шайб и шестигранников;

– Опорные 3D-детали (файлы для печати в Приложении).

Рис. 1. Здесь видны рельсы, двигатели, электромагнит и различные детали для крепления – будущая система XY

Рис. 2. Электроника

Шаг 1: Электромагнитная тележка на осях X и Y

Рис. 3. То, что скрыто внутри

Заставить фигуры волшебным образом перемещаться можно силой магнитов. Представьте систему, в которой скрытый механизм перемещается под шахматной доской, генерируя магнитное поле. Все фигуры обладают собственными магнитами, поэтому подвижный механизм (электромагнитная тележка) может создавать связь с ними и плавно двигать по полю одной клетки к другой.

Рис. 4. Оси XY, электромагнитная тележка (Trolley) и два шаговых двигателя (Motor A и B)

Электромагнит создает поле лишь под воздействием электрического тока, и в этом его преимущество: тележка может спокойно перемещаться в пространстве, не утягивая за собой всех подряд. Напряжение подаётся на неё скоординированно и позволяет установить магнитное притяжение только для одной фигуры.

Переключать подачу питания легко с силовым транзистором TIP 120, управляя им прямо с Arduino.

Рис. 5. Получая напряжение на базу (B), транзистор позволяет току идти через коллектор (C) на эмиттер (E)

За передвижение тележки отвечают шаговые двигатели, рельсы, колёса и ремни. На рисунках ниже представлены возможные варианты перемещений тележки в соответствии с работой двигателей:

Рис. 6

Рис. 7

– если вращается только один двигатель, возникает диагональное смещение тележки, как на рис. 6;

– при вращении двух двигателей в одном направлении производится горизонтальное смещение (рис. 7, справа);

– если двигатели вращаются в противоположных направлениях, тележка движется по вертикали.

Рис. 8. Перемещение по оси X с помощью боковых колёс

Рис. 9. Перемещение по оси Y с помощью колёс тележки

Для гладкого беспрепятственного скольжения очень важна контактная сила и пространство между колёсами и рельсами. Если его слишком мало, скольжение будет тугим, если слишком много – неточным. Получить хорошую контактную силу только за счёт конструкции нельзя, должна быть система настройки. Эксцентриковые распорки нужны именно для этого: поворачивая их в разные стороны, можно увеличить или уменьшить зазор рядом с колесом, и тем самым добиться наилучшего скольжения.

Рис. 10 Распорки в конструкции тележки

Последовательность действий (рис. 11):

1) Соберите тележку.

2) Установите её на рельс и отрегулируйте зазоры трения с помощью эксцентриковых распорок. Соберите и добавьте две опоры для шкивов на каждом конце рельса.

3) Соберите основную раму из четырёх внешних рельсов.

4) Соберите опоры шкивов.

5) Установите рельс тележки на основную раму, сделайте фрикционные зазоры и добавьте опоры шкивов.

6) Установите шаговые двигатели.

7) Добавьте ремни и отрегулируйте их длину так, чтобы обеспечить хорошее движение двигателей.

Рис. 11 Поэтапная сборка тележки и рельсов

Шаг 2: Шахматы и коробка

Рис. 12 Подготовка деталей

Здесь шахматная доска – не просто поле боя. Она оснащена системой магнитных датчиков и может безошибочно определять положение фигур.

Под каждой клеткой располагается герконовый переключатель. Когда фигура занимает позицию, её магнит активирует датчик геркона, расположенного прямо под ней. Система сравнивает активированные датчики до и после хода, определяя таким образом изменения на доске.

Рис. 13 Так должна выглядеть внутренняя сторона доски

Аркадные кнопки и экранный модуль нужны для удобства интерфейса. С их помощью можно устанавливать режимы игры, указывать неразрешённые ходы и управлять временем обратного отсчёта.  

Последовательность действий (рис. 14):

1) Наклейте «шахматную доску» на основную поверхность и сделайте отверстия для кнопок и экрана.

2) С обратной стороны начертите точно такую же доску. Проследите, чтобы её положение полностью совпадало с положением первой доски, буквально клетка в клетку. 

3) Закрепите все герконы на обратной стороне, каждый по центру клетки. Затем соедините их в комплекты по 8 шт., используя ленточный кабель. Должно получиться 8 широких лент.

Рис. 14

4) Закрепите ленты на доске с помощью клея, затем установите кнопки и экран.

5) Завершите монтаж проводов.

6) Удалите войлок в основании фигур и закрепите магниты с опорами на том месте (рис. 15)

Рис. 15

Теперь пришло время собрать коробку. Она понадобится, чтобы спрятать механизмы, добавить эстетики и зафиксировать расстояние между электромагнитом и плоскостью шахматной доски.

Рис. 16

Ориентируйтесь по рисунку 16, чтобы обеспечить хорошее взаимодействие магнитных полей.

Части пенокартона склейте вместе и в одной из стенок просверлите отверстие для подключения разъема питания.

Рис. 17

Шаг 3: Электроника

Рис. 18

1) Разложите перед собой макетные платы.

2) Установите штыревые разъёмы и винтовые клеммы.

3) Приклейте макетные платы к специальным опорам. Спаяйте все выводы, разъёмы и провода, используя схему подключения на рис. 19.

4) Установите печатные платы, соединяя все устройства между собой так, как это показано на рис. 19.

Рис. 19 Схема подключения устройств

– Шаговые двигатели подключите к драйверам A4988

– Аркадные кнопки и концевые выключатели подсоедините к Arduino, используя внутренние подтягивающие резисторы

– Силовой транзистор используйте как переключатель для управления электромагнитом тележки, а диод свободного хода – для защиты Arduino от разрядного тока.

– Экран можно подключить к Arduino через I2C связь, тем самым снизив количество используемых контактов. Линия SCL идёт к пину A5, а линия SDA – к пину A4.

– Подключить 64 геркона напрямую к Arduino не получится, контактов не хватит. Поэтому используйте мультиплексоры, подключая герконы к их канальным выводам C0 – C15. 

Шаг 4: Аппаратно-программное обеспечение

Теперь, чтобы вдохнуть жизнь в сборку, необходимо заняться программированием. В приложении есть исходный код на языке Arduino, но для его использования нужно установить две библиотеки: 

– Wire.h

– LiquidCrystal_I2C.h

Шахматная программа Micro Max с открытым исходным кодом станет для вас тем самым невидимым игроком напротив. В её основе лежат универсальные алгоритмы Minimax и Alpha-Beta. Первый работает как мозг человека: анализирует возможные ходы и составляет разветвлённое дерево решений. Но в чистом виде не является удобным: анализ бесчисленных возможностей шахматной партии требует серьёзных вычислительных мощностей. Arduino, при всех своих достоинствах, не может обеспечить этого.

Рис. 20 Разветвлённая структура принятия решений

К счастью, алгоритм Alpha-Beta трудится над тем, чтобы обрезать лишнее. Он оценивает начальные варианты и выбирает только одну ветку, отсекая остальные. Быстрый анализ и отсечение он делает при каждом новом ответвлении и, в итоге, приходит к конечному результату максимально прямым путём, без лишних сбоев и перегрузок.

Не забывайте, что в ваших силах создать собственный ИИ или расширить Micro Max дополнительными функциями: шахматы с человеком удалённо, игра в "пьяницу" с ПК, режим тренировки в шотландском дебюте. Может, вы уже определились, с чего начать? Или даже задумались об апгрейдах умных шахмат? Напишите нам, будем рады вашему мнению.

Удачи в начинаниях!

 

Приложения:

1) Файлы для 3D-печати

2) Исходный код

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весной особенно актуально садоводство. Время сеять семена и заводить новых зелёных друзей. Известно, что среда, богатая растениями, помогает раскрыть творческий потенциал и повысить продуктивность, что, безусловно, важно для мейкера. Но озеленение дома может оказаться непростой задачей. Растения требуют внимания и правильного ухода: своевременный полив, подходящая почва, подкормки и удаление сорняков (если речь идёт о садовом участке). Болезни и гибель саженцев – распространённые проблемы начинающих садоводов и тех, у кого мало свободного времени.

К счастью, технологии приходят на помощь. На краудфандинговых площадках можно встретить немало изобретений, упрощающих уход за растениями, начиная с автоматического полива и заканчивая роботами-садовниками. Мы составили для вас подборку самых успешных «зелёных» проектов, найденных на Kickstarter. Несмотря на то, что они уже запущены в массовое производство, в основе их заложены DIY-технологии. Любой желающий может взять их себе на вооружение.

GrowCube

Устройство автоматического полива GrowCube от компании Elecrow – пример того, как удачное технологическое решение может превратиться в перспективный девайс для широкого круга пользователей. GrowCube изначально представлял собой самодельное устройство на основе Arduino с четырьмя датчиками контроля влажности почвы и каналами орошения. Руководство по сборке на Instructables пользовалось большой популярностью, и создатели решили развить свою разработку и запустить массовое производство, чтобы автоматизированный полив стал доступен всем.

Схема коммутации для DIY-системы с Arduino

Команда Elecrow более четырёх лет занималась ботаническими исследованиями, разрабатывала программное и аппаратное обеспечение, чтобы, наконец, в этом году реализовать свой проект на Kickstarter.

GrowCube позаботится о растениях даже если вы уедете в отпуск на месяц. Устройство имеет четыре независимых датчика, каждый из которых помещается в отдельный горшок и управляет собственным каналом подачи воды. Нужно только заполнить резервуар на 1,5 литра и установить план полива для каждого растения. На случай, если влаги требуется много или вам нужно надолго уехать, в корпусе устройства есть разъем для подключения к внешним источникам воды. 

ABCD интерфейс для подсоединения к четырём горшкам

Приложение для GrowCube анализирует состояние почвы, используя массивную базу данных. Посадив семечко, можно просто выбрать нужное растение в приложении и позволить системе составить и реализовать подходящий план полива. Начинающий садовод также найдёт здесь рекомендации по уходу за растениями и ответы на интересующие вопросы.

Smart Herb Garden

Как здорово выращивать овощи и зелень круглый год! С технологией Smart Herb Garden от компании Click & Grow это не только возможно везде, но и фантастически просто для каждого. 

В основе «умного сада» лежат исследования и разработки из области нано- и биотехнологий. Здесь используется умная почва – запатентованный наноматериал, автоматически обеспечивающий растения питательными веществами, кислородом и водой. Картриджи с почвой уже содержат семена. Пользователям остаётся только разместить их в корпусе устройства и наполнить водой специальный резервуар. 

Система естественного освещения на основе светодиодных ламп и пластиковые крышки для картриджей создают парниковый эффект, способствующий быстрому прорастанию семян.

Наглядная схема устройства

В базовый комплект Smart Herb Garden уже входят картриджи с базиликом, помидорами черри и зелёным салатом. Но дополнительно можно приобрести множество ароматных трав, специй и овощей. 

Примеры растений, выращенных в умном саду

 

Urbie Air

Этот девайс представляет собой инновационное комбо: освежитель, осушитель и умное растение с системой самостоятельного полива. Urbie Air очищает воздух от вредных летучих органических соединений, нейтрализует запахи и регулирует влажность в помещении, используя экологичные фильтры из природных материалов.

Устройство удаляет избыточную влажность окружающей среды, превращает ее в конденсат внутри корпуса и использует собранную воду для полива растения, посаженного здесь.

Два мощных вентилятора всасывают загрязнённый воздух, а микроорганизмы в почве фильтруют его, разлагая на более безопасные соединения. Технология позволяет растению вырабатывать максимальное количество кислорода, одновременно устраняя концентрацию углекислого газа и прочих вредных соединений. 

Система фильтрации

Контролировать качество воздуха можно в режиме реального времени из любого места, синхронизируясь с приложением Urbie Air. Здесь отображается  уровень влажности, количество собранной воды, состояние почвы и содержание летучих органических соединений.  

В приложении можно определить часовой пояс и настроить автоматических полив. В случае, если погода стоит засушливая и устройство не собирает достаточное количество влаги, можно собственноручно наполнить резервуар для воды, расположенный в основании Urbie Air.

Схема устройства

Робот Tertill

Кто трудится в большом саду, знает, как много сил и времени уходит на борьбу с сорняками. Но у технологий есть прекрасное решение этой проблемы – робот Tertill, созданный Джо Джонсоном, автором популярного пылесоса Roomba.

Tertill – это робот-садовник, который ежедневно патрулирует сад в поиске сорняков и уничтожает их. Безошибочно определять «врагов» устройству помогает система датчиков. Принцип работы очень простой: высокие растения, что касаются передней части корпуса, Tertill определяет как важные, но мелкие сорняки, легко проходящие под корпусом устройства, активируют работу резака. 

Здесь есть только один нюанс: молодые побеги могут быть такими же маленькими как сорняки и, чтобы робот не навредил им, следует дополнительно оградить их. В остальном, система поиска вредной растительности работает превосходно. 

Простые кольца из проволоки помогут избежать ошибок

Не стоит беспокоиться и о том, как хорошо осуществляется прополка. Робот использует специальный вращающийся резак и удаляет сорняки под самый корень. Если такой патруль ежедневно дежурит на участке, то ваши шансы увидеть сорняк ничтожно малы.

Еще один большой плюс Tertill – способ получения энергии: с помощью солнечной батареи он преобразует свет в электричество и накапливает его в аккумуляторе даже в облачный день. Никаким другим способом устройство заряжать не нужно.

Солнечная батарея на поверхности Tertill

Передвигается робот, используя полный привод. Диагональные колёса помогают ему преодолевать склоны, огибать препятствия и передвигаться по мягкой рыхлой почве, не застревая в ней. 

Простота, удобство и способность работать при любой погоде объясняют оглушительный успех краудфандинговой кампании Tertill.

Хочется верить, что технологический прогресс не воспрепятствует, а наоборот, поможет озеленению нашей планеты. У вас есть идеи применения техники в садоводстве или же опыт конструирования огородных приспособлений? Поделитесь своими мыслями в нашем сообществе.

Робототехника продолжает стремительно развиваться и сохранять статус одной из самых перспективных отраслей науки. С каждым годом исследования в этой области становятся всё более доступными для широких масс. На краудфандинговых платформах ежегодно запускаются DIY-проекты по робототехнике. Ранее мы уже рассказывали об одном из них в статье «Mini Pupper: робототехника для всех». Сегодня предлагаем вашему вниманию WLKATA Mirobot – проект, созданный для того, чтобы исследовать прикладные возможности ИИ, не отходя далеко от письменного стола.

Габариты WLKATA Mirobot

Mirobot – это маленькая роботизированная рука высотой всего 20 см и весом 1 кг. Она способна выполнять те же действия, что и массивные промышленные роботы-манипуляторы, послужившие для неё прототипами. Но это не просто маленькая копия заводского механизма, а многофункциональный образовательный проект, дающий пользователям представление о большинстве промышленных процессов. Благодаря шести степеням свободы (гибкое трёхмерное движение) и множеству дополнительных устройств, WLKATA Mirobot позволяет изучить различные производственные процессы и развить навыки программирования. Помимо классического захвата из трёх «пальцев», в наборе есть присоски, держатели для пишущих предметов и лазера, транспортная платформа, конвейерные ленты, рельсы скольжения и системы искусственного зрения Open-CV и Open-MV. Количество манипуляций, возможных с использованием этих элементов, стремится к бесконечности, но чуть позже мы расскажем об основных вариантах работы с робо-рукой.

Управлять Mirobot можно с помощью программного обеспечения WLKATA Studio для ПК, мобильного приложения или беспроводного контроллера Bluetooth. 

Так выглядит беспроводной Bluetooth-контроллер

У проекта открытый исходный код, что, конечно, говорит о его расширяемости и гибкости. Имея бесплатные виртуальные модели и пользовательский интерфейс для V-rep и ROS (Robot Operating System), Mirobot также поддерживает Python, C++ и Java. Таким образом, пользователи могут разрабатывать свои собственные эксклюзивные приложения с использованием основных платформ.

Комплект WLKATA Mirobot Professional

Чему может научить WLKATA Mirobot?

Начальный уровень:

– промышленные роботы и их применение;

– структура роботизированной руки;

– погрузочно-разгрузочные работы;

– рисование и письмо с помощью робота-манипулятора;

– технология лазерной гравировки;

– технология 3D-печати.

Робототехника продвинутого уровня (для студентов специальных учебных заведений):

– система координат 6-осевого манипулятора;

– принципы управления роботом-манипулятором;

– сенсорная технология;

– алгоритмы управления движением;

– виртуальная симуляция.

Рельсы скольжения

Образовательные программы

Существуют модулируемые производственные программы для изучения определённых элементов ИИ, механики и робототехники.

Своим пользователям WLKATA предлагает серию таких программ (линий), разработанных с целью превратить утомительное изучение алгоритмов и механизмов в интерактивный, увлекательный и эффективный процесс. Ниже эти программы представлены в порядке возрастания сложности.

1) Fruit Picking Line (Сбор фруктов)

Интеллектуальная производственная линия по сбору фруктов имитирует применение роботов в сельском хозяйстве. Она познакомит пользователей с основными алгоритмами управления механизмами захвата и углубит понимание того, как роботы применяются в сельской промышленности.

Сбор урожая

2) Garbage Sorting Intelligent Line (Сортировка мусора)

Программа обучает одной из ключевых концепций Индустрии 4.0 – интеллектуальной переработке мусора, что, в свою очередь, повышает экологическую сознательность юного поколения. Студенты также могут практиковаться в визуальном программировании и принципах сортировки мусора с помощью этой линии.

3) Calligraphy Kit (Каллиграфия)

Набор для каллиграфии реализует синтез науки и культуры. С помощью Mirobot, пользователь может создавать традиционные китайские картины, писать стихи, делать роспись и предаваться любым другим формам художественного самовыражения.

Mirobot занимается росписью 

4) Intelligent Sorting Production Line (Сортировка на производстве)

Эта линия является символом современной промышленности. Используя небольшой настольный конвейер, исследователи смогут понять принципы интеллектуального производства и развить способности в инновационном дизайне и программировании.

5) Logistic Warehousing Sorting Line (Сортировка на складе)

Комплексная система, объединяющая в себе датчик положения и взаимодействие 6-осевых роботов-манипуляторов с 3-осевыми. Линия фокусируется на изучении сенсорной технологии, обработки информации, электронной инженерии, автоматизации управления и искусственного интеллекта, представляя собой передовую интеграцию мехатроники.

6) Automobile Assembly Line (Автомобильный завод)

Линия сборки автомобилей представляет собой комплексную систему, включающую в себя 3D-печать, сварку и сборку деталей. По сути, это процесс создания миниатюрного автомобиля. Линия сосредоточена на обучении сенсорным  технологиям, моделированию, автоматизации и 3D-печати.

Производство автомобиля: слаженная работа нескольких Mirobot

7) Chess Manufacturing Line (Производство шахмат)

Эта программа объединяет в себе такие технологии, как искусственное зрение, датчики, технологии PLC и конфигурационное программное обеспечение. Линия отличается наибольшей сложностью освоения, поэтому в большинстве случаев используется студентами.

И обязательно сыграть партию

Подобные проекты дают каждому из нас возможность программировать роботов без необходимости получать специальное образование. На официальном сайте компании можно приобрести набор WLKATA Mirobot Education за $ 1680, это базовый комплект, в котором уже есть всё необходимое для знакомства с робототехникой. Студенты и продвинутые пользователи могут обратить своё внимание на набор WLKATA Mirobot Professional за $ 1,850.

DIY-робототехника с каждым годом становится доступнее и проще. WLKATA Mirobot – один из многих успешных проектов, берущих начало в мастерских мейкеров и светлых умах энтузиастов. У вас тоже есть идеи проектов по робототехнике? Тогда непременно поделитесь ими с единомышленниками в нашем сообществе! И помните, что от мечты до проекта всего несколько решительных шагов.

Никогда еще не было такой явной потребности в развитии цифровых навыков, и мы хотим подарить вам для этого хорошую возможность. Многие знают Raspberry Pi как дружелюбного проводника в мир вычислительной техники и диковинных устройств. С его помощью мы развиваем навыки программирования, изучаем приёмы кибербезопасности и убеждаемся в том, что автоматизированные системы не так сложны, как кажется. 

Ранее мы уже подробно писали о Raspberry Pi. Сегодня наша цель – лишний раз вспомнить о том, как «малина» хороша в домашнем программировании. Мы подготовили для вас подборку интересных и вдохновляющих DIY-проектов на основе Raspberry Pi, которая будет полезна и для новичков, и для искушенных. 

Светодиодный куб – эксперименты для новичков

Проект для тех, кто только начал своё знакомство с микрокомпьютерами. Но не только. Начинающие мейкеры найдут здесь возможности для освоения базовой логики программирования, но и продвинутым есть, с чем поиграть. LumiCube, представленный на фото – один из самых популярных проектов такого рода. В прошлом году он был запущен на платформе Kickstarter как готовый набор для изучения Raspberry Pi и снискал успех как у новичков, так и у бывалых энтузиастов. Всем понравилось работать с функционалом LumiCube, потому что он полон сюрпризов и скрытых возможностей. 

Набор состоит из Raspberry Pi и целого ряда электроники и датчиков, компактно организованных в 10-сантиметровом кубе. Используя светодиоды для перехода от одного узора к другому, можно создать подвижный рисунок на поверхности куба. Сияющий, пульсирующий или просто тихо подсвеченный LumiCube может занять место в любой части вашего дома и отлично вписаться в интерьер. 

Помимо красоты, у маленького куба есть высокий потенциал к расширению функций. Добавьте микрофон, и светодиоды начнут менять цвета и узоры, реагируя на ваш голос. Добавьте Wi-Fi, и LumiCube станет оповещать вас о важных событиях календаря. Среди его талантов даже фоновые шумы и звуки для релаксации. На что еще он способен, попробуйте выяснить сами. Вы можете заказать этот набор Indiegogo или использовать информацию о LumiCube для создания аналогичного проекта.

Автоматическая кормушка

Мы очень любим своих питомцев, но перипетии взрослой жизни не всегда позволяют нам быть рядом. Что же делать в ситуации, когда срочная поездка необходима, а друзья и родственники не могут взять на себя роль зооняни? 

Автоматическая кормушка – очевидное решение. На сегодняшний день она достаточна распространена, даже среди тех, кто вообще никуда не ездит. Но лет десять назад автокормушки можно было увидеть только у настоящих чудаков-изобретателей. 

Они стали набирать популярность в 2013 году, сначала в DIY-кругах, потом в компаниях с массовым производством. Толчком для роста популярности стал проект некоего Дэвида Брайна, человека в командировках, который собрал устройство с дистанционным управлением, чтобы кормить свою кошку из любой точки мира. Свой проект Power Cat Feeder он опубликовал в личном блоге в виде пошаговой инструкции, запустив тем самым волну умных кормушек.

К сегодняшнему дню набралось немало вариаций на тему Power Cat Feeder: с камерами, динамиками, дистанционным управлением, автопоилкой и системой самоочищения. Много компаний, много моделей, но классическая схема устройства осталась прежней, её главные элементы – микрокомпьютер, диспенсер для корма, серводвигатель, блок питания и соединительные провода. Имея базовые навыки проектирования и понимая принципы работы перечисленных устройств, можно смастерить кормушку даже без инструкций.

Цифровые часы

Энтузиаст 3D-печати Андерс Северинсен использовал Raspberry Pi для создания цифровых часов в ретро-стиле – это проект для тех, кто скучает по старинной электронике или просто хочет знать, который час.

Северинсен напечатал внешние части часов на 3D-принтере, а затем использовал бесплатную программу Raspberry Pi Imager для записи операционной системы Rasberry Pi на карту Micro SD, которую он вставил в компьютер и включил защищенный протокол для удаленного доступа к другим компьютерам (SSH, по сути, это дистанционная командная строка). Затем Севиренсен собрал часы из 3D-деталей, проводов и светодиодных ламп, и, после установки необходимых библиотек Adafruit CircuitPython Libraries на Raspberry Pi, настроил дисплей часов.

В таком кратком пересказе проект мог показаться непонятным и сложным. Отчасти, он такой и есть: здесь требуется не только опыт программирования на Raspberry Pi и Python, но и продвинутые навыки работы с паяльником, проводами и электронными компонентами. Вдобавок, нужен доступ к 3D-принтеру и минимальные навыки работы на нём. 

Северинсен, как мог, облегчил нам процесс моделирования, поделившись готовыми файлами для печати на сайте Instructables. Программный код и пошаговая инструкция проекта тоже здесь. Дерзайте!

Световой будильник с отслеживанием циклов сна

Простой будильник часто звучит не вовремя. Мы просыпаемся растерянными и не готовыми к жизни. Вместо того, чтобы каждый раз бороться за последние минуты сна, почему бы не прибегнуть к помощи умного будильника? Он сможет позаботится о вас методами самой природы. Посредством датчиков он будет внимательно следить за состоянием вашего организма, пока вы спите (температура, сердцебиение и т.д.), чтобы разбудить вас во время фазы быстрого сна с помощью естественных шумов и имитации рассвета. Для организма это всё равно, что проснуться самостоятельно, потому мозг, находящийся в фазе быстрого сна, воспринимает солнечный свет как импульс к пробуждению. 

Удовольствие это стоит дорого, поэтому опытные мейкеры уже проложили путь для создания собственного светового будильника. Помимо Raspberry Pi, в этом проекте участвуют датчики температуры, светодиоды, динамик, кнопочный интерфейс и множество неочевидных, но важных компонентов. Инструкцию можно посмотреть здесь, а исходный код доступен на GitHub. Предложенное руководство даст вам представление о работе проекта, но в сборке вам всё равно придется опираться на собственный опыт и находить собственные решения. 

Собственный ноутбук на базе Raspberry Pi

Это тот проект, к которому рано или поздно приходят все пытливые умы. Главная цель экспериментов с Raspberry Pi заключается в том, чтобы понять, как работают компьютеры и заговорить с ними на одном языке. 

Что поможет быть эффективнее, чем создание собственного ноутбука? Хочешь понять компьютер – собери его по частям.

Для этого производители компьютерной техники создали модульный ноутбук Pi-Top. Это набор-конструктор и в нём есть всё, что нужно для сборки полноценного ноутбука (включая Raspberry Pi, 14-дюймовый экран, клавиатуру и тачпад). К набору прилагается пошаговая инструкция и обучающие материалы по программированию. Очевидно, что это самый простой и быстрый способ собрать ноутбук. Но в DIY среде он не пользуется популярностью, во многом, из-за высокой стоимости набора. 

Да и нужен ли опытным мейкерам ноутбук-конструктор, когда в их мастерских полно компьютерного железа и подзабытой электроники?  Можно вдохнуть новую жизнь в то, что было сломано. Вспоминайте, не завялялся ли где-то поблизости нерабочий ноут?

Ноутбуки старого поколения лучше всего подойдут для базы нового компьютера Raspberry Pi, потому что внутри их объёмного корпуса есть много места для новых деталей. Перед этим, конечно, придётся повозиться с оригинальными компонентами: что-то разобрать, что-то удалить, а что-то модифицировать под новые нужды. В процессе можно найти много интересных деталей, проводов и михросхем, пригодных как для нового ноутбука, так и для любого другого проекта. Старую технику всегда полезно разобрать на детали (новичкам на заметку).

На этом наша подборка подошла к концу. 

Какие из описанных проектов оказались для вас наиболее интересны? Если ли в вашем личном опыте проекты, о которых вы хотели бы рассказать?  

Не забывайте делиться своим мнением и опытом с нами.