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FizViz - 통계를 위한 대규모 물리적 시각화!

구성품 및 소모품

Arduino MKR1000
Windows Remote Arduino와 함께 MKR1000을 사용하여 FizViz 위젯으로 상태를 스트리밍했습니다.
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Adafruit TB6612 1.2A DC/스테퍼 모터 드라이버 브레이크아웃 보드
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Adafruit NeoPixel 디지털 RGBW LED 스트립 - 흰색 PCB 144 LED/m - 1m
다양한 밀도의 NeoPixel 스트립이 작동하지만 144픽셀/m 스트립이 가장 밝고 현지화된 효과.
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Sanyo 팬케이크 스테퍼 모터:바이폴라, 200 Steps/Rev, 50 ×11mm, 4.5V, 1A/위상
거의 모든 스테퍼 모터가 잘 작동합니다. RotoMoto의 프레임을 아주 쉽게.
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Adafruit 5V 10A 스위칭 전원 공급 장치
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리드 스위치:Coto Technology CT10-1540-G1
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필요한 도구 및 기계

ShopBot Buddy CNC
RotoMoto FizViz 예제를 위해 ShopBot을 사용하여 마운트와 아크릴을 잘라냈습니다. 레이저 커터에서 수공구에 이르기까지 다양한 방법으로 이를 수행할 수 있습니다. 따라서 자신의 ShopBot이 없다고 절망하지 마십시오(하지만 구입하는 것이 좋습니다....)
LulzBot TAZ5
우리는 TAZ5를 사용하여 많은 플라스틱 부품과 조립 부품을 3D 인쇄했습니다. FizViz 위젯을 구축할 때 3D 프린터가 있으면 매우 편리합니다. TAZ만큼 크거나 나쁠 필요는 없지만 위젯의 부품을 만드는 데 매우 유용하다는 것을 알게 될 것입니다.
Form Labs Form1+
Form1+는 필수 도구는 아니지만 놀라운 해상도와 정확성으로 일부 부품을 인쇄할 수 있었습니다. 그렇지 않으면 기성품이나 가공품을 찾았을 것입니다. 이를 통해 시간을 절약할 수 있었고 추적할 필요 없이 샤프트와 부품을 만들 수 있었습니다.
Autodesk Inventor
Rhino3D

이 프로젝트 정보

"FizViz"가 무엇인가요?

우리는 정보를 큰 형식, 매우 멋지고 즉시 읽을 수 있는 방식으로 표시하는 데이터의 물리적 시각화를 만들고 있습니다. 개념은 사무실, 작업장 또는 중요한 데이터를 보고 공유하려는 모든 곳에 FizViz 위젯 세트를 걸어두는 것입니다.

- 오늘 나는 몇 개의 제품을 팔았습니까? 내 평균과 비교하면 어떻습니까?

- 얼마나 많은 사람들이 내 웹사이트를 방문했습니까? 몇 페이지를 보았습니까?

- 최근 고양이 동영상 게시물로 인해 트래픽이 증가하고 있나요? 아니면 내 제품과 관련이 없기 때문에 모두가 튕기는 건가요?

또는 다른 데이터 소스에 연결합니다.

- 3D 프린팅 작업에 남은 시간은 얼마나 되나요?

- 여기 몇 명이 있습니까?

- Hackster World's Largest Arduino Challenge에 대해 이미 몇 개의 챌린지 항목이 제출되었습니까?

FizViz를 만든 이유는 무엇입니까?

작년에 우리 팀은 첫 번째 "실제" 제품을 만들고 출시했습니다. 우리는 디자인하고, 수정하고, 크라우드 펀딩을 받고, 제작하고, 재설계하고, 인증하고, 웃고, 울고, 욕하고, 궁극적으로..... 제품을 출하했습니다. 우리가 생각했던 것보다 훨씬 어렵습니다(하지만 모두가 그렇게 말합니다).

그 다음... 우리는 강박적인 지표 관찰을 시작했습니다. 얼마나 많은 사람들이 우리 제품 페이지를 방문했습니까? 우리 가게? 그들은 얼마나 오래 머물렀습니까? 그들은 어떻게 거기에 도착했습니까? 트윗, 블로그, 게시 및 공유할 때 어떤 일이 발생합니까? 그런 일을 하지도 않았는데 왜 10개만 판매했을까요?

궁금한 마음이 알고 싶었습니다.

우리는 전담 팀이지만 모든 사람이 이러한 질문에 답하기 위해 Google Analytics를 세심하게 조사하는 데 액세스하거나 관심을 가진 것은 아닙니다. 그리고 우리는 동일한 핵심 분석을 때로는 하루에도 여러 번 검색하게 되었다는 사실을 알게 되었습니다. 종종 그들은 우리가 볼 때 많이 바뀌지 않았거나 우리가 보지 않았을 때 많이 바뀌었습니다.

분명히 모든 형태와 형태의 데이터를 필터링, 요약 및 매싱하기 위한 온라인 도구와 시스템이 부족하지 않습니다. 그러나 그것들은 당신을 당신의 흐름에서 멀어지게 하고 당신이 관심 있는 것에 도달하기 위해 워크플로에 대한 (다소 신비한) 지식을 요구합니다.

솔직히, 그것들은 그다지 흥미롭지 않습니다.

그들은 사무실 주변의 사람들을 환호하게 만들지 않습니다. 그들은 팀의 성취를 알리지 않고 성공을 보는 서두름이 쌓여갑니다. 그들은 무모하고 디지털적이며 일반적으로 고독한 경험입니다.

FizViz는 어떻게 작동합니까?

FizViz 위젯은 3가지 구성 요소로 구성됩니다.

1) Windows PC 또는 태블릿 데이터를 수집하고 Windows Remote Arduino를 사용하여 현재 상태를 FizViz 위젯으로 보내는 (우리는 Surface를 사랑합니다.)

2) 아두이노 MKR1000 WiFi를 통해 PC에서 데이터를 수신하고 FizViz 위젯에서 물리적 제어를 구동합니다.

3) 데이터를 표시하는 물리적 구성요소 . 현재 다음을 지원합니다.

<울>
  • 컬러 LED 효과를 위한 NeoPixel 조명 스트립
  • 다이얼과 게이지를 만들기 위한 스테퍼 모터
  • 영점 조정 또는 게이지 보정용 스위치(RotoMoto FizViz 위젯에서 리드 스위치를 사용하여 0점 찾기)
  • 기본적으로 PC는 데이터 소스(Google Analytics 수집을 위한 소스 포함)에서 데이터를 가져온 다음 물리적 설치를 구동하는 Arduino에 상태와 명령을 전송하는 무거운 작업을 수행합니다.

    스테퍼 모터가 있는 기본 NeoPixel 위젯을 시작하고 실행하기 위한 모든 회로도와 정보를 제공했습니다. 그 후에는 원하는 만큼 창의력을 발휘할 수 있습니다.

    우리의 비전은 다양한 유형의 데이터에 대해 다양한 위젯을 계속 구축하는 것입니다. 우리는 한 가지 예에서 시작했지만 FizViz는 실제로 표시하려는 데이터 유형에 대한 올바른 시각화를 만드는 것입니다. 규칙이 없습니다!

    전기 개요


    FizViz를 연결하는 것은 매우 간단합니다. 최신 회로도는 항상 GitHub의 FizViz-Electrical 리포지토리에서 찾을 수 있습니다. 다음은 구성 요소에 대한 몇 가지 참고 사항입니다.

    <울>
  • 아두이노 MKR1000 - 우리 작전의 두뇌. 작고 잘 작동한다는 점을 제외하고는 여기에서 할 말이 많지 않습니다!
  • NeoPixel 스트립 - NeoPixel 스트립에 연결하는 것은 매우 간단합니다. 데이터 핀과 Arduino 사이에 460ohm 저항(R1)을 사용합니다. 그런 다음 일반적으로 스트립의 전원 공급 장치를 시스템의 주 5v 전원 공급 장치에 직접 연결합니다. Adafruit의 NeoPixel Uberguide는 NeoPixels 통합에 관한 성경이며 프로젝트에서 제어를 단순화하는 데 사용할 수 있는 Arduino 라이브러리를 포함합니다. 스트립에는 두 개의 접지선(검정색)이 있을 수 있습니다. 둘 다 접지 핀에 연결됩니다.
  • Adafruit TB6612 브레이크아웃 보드 - 모든 일반적인 스테퍼 모터를 제어합니다. 다이얼, 게이지 또는 슬라이더와 같이 정확하게 움직이는 것을 만드는 데 정말 좋습니다. RotoMoto FizViz에서 바늘을 구동하는 데 사용했습니다. 여기에 추가할 내용이 많지 않습니다. 우리는 Adafruit에서 제공한 지침을 따랐고 제어를 위해 내장된 Arduino 스테퍼 라이브러리와 호환되도록 했습니다.
  • 리드 스위치 - RotoMoto FizViz 위젯은 바늘의 자석과 리드 스위치를 사용하여 바늘이 0에 있을 때 감지합니다. 위젯의 역학에 따라 마이크로 접점 스위치 또는 압력 스위치와 같은 다른 스위치를 여기에서도 사용할 수 있습니다.
  • 우리는 위젯에 채우기 위해 전자 제품을 Adafruit Perma-Proto Half-sized Breadboard에 포장했지만 폼 팩터에 따라 다른 모양이 필요할 수 있습니다. 다음은 우리의 모습입니다:

    펌웨어 / Arduino 코드 개요

    GitHub의 FizViz-Arduino 리포지토리에는 FizViz 위젯을 구동하는 Arduino 스케치의 최신 버전이 포함되어 있습니다. 프로젝트를 시작하고 실행하는 데 필요한 세부 사항에 대한 더 많은 정보가 있지만 다음은 몇 가지 중요한 하이라이트입니다.

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  • WiFi 구성 - WiFi 구성에 대한 참고 사항에 주의하십시오. 좀 더 이국적인 Wi-Fi 네트워크가 있는 경우 여기에서 조금 더 깊이 파고들 필요가 있습니다.
  • 외부 종속성 - 우리는 외부 종속성 측면에서 상당히 가볍지만 설치해야 할 수 있는 몇 가지 라이브러리를 참조합니다. 최신 라이브러리는 항상 페이지 하단에서 참조됩니다.
  • Windows / 원격 Arduino 개요

    GitHub의 FizViz-Windows 리포지토리는 FizViz용 Windows 코드의 홈입니다. 다시 한 번, GitHub에는 더 많은 구체적인 정보가 있으므로 해당 지침을 자세히 읽는 것이 좋습니다.

    우리의 전략은 ms-iot의 Remote Arduino Wiring 코드로 시작하는 것이었습니다. Windows 앱에서 직접 핀을 제어하는 ​​대신 몇 가지 사용자 지정 Firmata 제어 메시지를 설정합니다. Firmata 레이어에 커스텀 메시지를 전달할 수 있도록 원격 배선 코드를 약간 변경했습니다. 그런 다음 Windows 앱의 제어 명령을 기반으로 FizViz 상태를 업데이트하는 맞춤형 메시지 핸들러를 Arduino 프로젝트에 구현했습니다.

    또한 자체 FizViz 위젯의 기본 사용 사례인 Google Analytics에서 분석 데이터 수집에 대한 지원을 추가했습니다. 다른 데이터 소스에 연결하기로 결정한 경우에도 참조로 도움이 되기를 바랍니다. API 액세스를 위해 Google Analytics 계정을 설정하는 데 필요한 여러 단계가 있으므로 자세한 내용은 리포지토리 노트를 확인하세요.

    위젯 #1 - "RotoMoto"

    우리는 FizViz의 모든 기능을 보여주기 위해 RotoMoto를 만들었습니다. 모든 사무실에 자랑스럽게 걸 수 있는 위젯에서 조명 및 스테퍼 컨트롤의 매우 멋진 응용 프로그램을 보여줌으로써 플랫폼을 연습합니다. 우리의 꿈은 이러한 미녀 중 4~5명을 나란히 걸어두는 것이지만 그렇게 하려면 MKR1000이 더 필요할 것입니다!

    자신만의 RotoMoto를 만드는 것은 매우 간단합니다. 같은 도구가 없더라도 손에 잡히는 대로 우리와 같은 효과를 얻을 수 있는 방법은 많이 있습니다. 기사의 나머지 부분에서는 빌드와 다양한 효과를 위해 약간의 조정을 할 수 있는 위치에 대해 설명합니다.

    CAD 저장소

    먼저 FizViz-CAD 저장소의 Github에 CAD 파일을 보관합니다. RotoMoto 위젯을 만들기 위해 제작한 다양한 부품의 STEP 및 STL 버전을 찾을 수 있습니다.

    추가 부품

    다음은 CAD 설계 외에도 어셈블리에 사용한 부품 목록입니다.

    설명 공급자 부품 번호 NotesStepper Pulley McMaster-Carr 1375K15 15 toothNeedle Pulley McMaster-Carr 1375K28 30 toothBearings McMaster-Carr 60355K701 중고 2Belt McMaster-Carr 7887K28 스테퍼 모터 나사 54-410-100 2.6mmx8mmReed 스위치 Digikey 306-1124-1-ND 자석 Digikey 469-1002-ND 0.5"Dx0.125"H 

    마운트 보드

    RotoMoto 빌드의 중추는 마운팅 보드입니다. 기본적으로 기계 및 전기 구성 요소를 수용하고 디스플레이의 조명 베젤 뒤에 모든 것을 깔끔하게 밀어 넣습니다.

    우리는 ShopBot CNC를 사용하여 1" 두꺼운 MDF 보드에서 마운팅 보드를 밀링했습니다. 모양을 잘라낼 수 있는 다른 모든 방법(레이저 커터, 퍼즐 등)이 있지만 CNC가 여기에 있기 때문에 그것이 사용된 것입니다. .

    베젤

    지금까지 우리 빌드의 가장 큰 특징은 조명 베젤입니다. 우리는 1/2" 두께의 아크릴 시트에서 이 부분을 잘라냈습니다. 다시 ShopBot에서. 조명 기술의 핵심은 표면이 잘린 "얼룩"이 있는 모든 곳이 조명된다는 것입니다. Dremel 또는 다른 손을 사용하여 표시를 만들 수 있습니다. -도구도 마찬가지입니다.

    이러한 방식으로 재료를 사용하는 것이 더 효율적이기 때문에 CAD 모델을 절반으로 줄였습니다. 아크릴 시멘트로 두 부분을 함께 결합하거나 한 컷으로 할 계획이라면 모델을 병합하십시오(이것이 데모가 구축된 방식입니다).

    내부 링

    내부 링은 빌드의 핵심 부품입니다. 여기에서 NeoPixel 스트립이 부착되고 아크릴 베젤 뒤에 숨겨집니다. 우리의 제작은 PLA로 만든 TAZ5에서 큰 덩어리로 3D 프린팅한 다음 함께 접착하는 것으로 구성되었습니다. 상당한 양의 충전제와 프라이밍 후에 우리는 꽤 견고한 링을 갖게 되었습니다.

    모터 및 기계

    CAD 리포지토리에는 Sanyo Pancake Stepper의 모터 마운트와 벨트 텐셔너 및 샤프트용 파일이 포함되어 있습니다. 설치는 매우 간단합니다. 벨트와 풀리는 아래와 같이 장착됩니다. 마운트에 2개의 베어링을 사용하면 강성을 높이고 샤프트를 직선으로 유지하는 데 도움이 됩니다.

    배선

    모든 것을 맞추는 것은 약간 까다롭습니다. 먼저 NeoPixel 스트립을 내부 링에 접착하거나 테이프로 붙여 단단히 고정합니다. 그런 다음 리드 스위치 및 NeoPixels용 전선이 마운트 본체의 구멍을 통과합니다. 그런 다음 내부 링이 베젤을 통과하여 마운트에 들어갑니다.

    한 장의 사진이 천 마디 말의 가치가 있습니다.....

    마무리 단계

    마지막으로 전선을 포장하고 모든 것을 고정합니다. 타이트하지만 모든 것을 포장했습니다. 배선을 마치면 나만의 RotoMoto가 생깁니다!


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    코드

    FizViz-Windows
    FizViz.https://github.com/iotdesignshop/FizViz-Windows용 Windows 소스 코드가 포함된 GitHub 리포지토리
    FizViz-Arduino
    FizViz 플랫폼용 Arduino 소스가 포함된 GitHub 리포지토리.https://github.com/iotdesignshop/FizViz-Arduino

    맞춤형 부품 및 인클로저

    FizViz-CAD
    FizViz Widgets용 최신 CAD 파일이 포함된 GitHub 저장소https://github.com/iotdesignshop/FizViz-CAD

    회로도

    FizViz-전기 저장소
    최신 FizViz 전자 설계의 EAGLE 도식 및 비트맵 버전https://github.com/iotdesignshop/FizViz-Electrical.git

    제조공정

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