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玩不厌的DIY乐趣——谁都能玩转的入门级LittleBits开源电子模块套件体验

2017-01-11 白小白_3003415 爱板网

在国内谈到LitteBits,可能大多数人不清楚是什么。LittleBits是纽约市一家销售模块化电子元件的公司,那些模块化电子元件可以通过细小的磁铁连接在一起,用于建模、学习和娱乐。说穿了,有点类似“电子版”乐高积木。


本人在机缘巧合下拿到了一套LittleBits的电子积木,包括了电源、输入、输出、扩展等模块,每种电子模块依据不同的颜色区分类别,整套电子模块套装的价格约为100美刀,跟我们平时接触的开发板、或者电子积木玩具等相比,这个价格不算便宜。




按照上图中的分类,蓝色为电源模块;粉色为输入模块;绿色为输出模块;橙色则是扩展模块,那这些电子模块该怎么玩呢?原来每个模块颜色标识的塑料卡扣中含有磁性磁铁以及信号线,一边一种极性,在电子模块组合的时候,只有可以相连接的信号线一头的磁性才能相吸,不然在设计的时候会采用同极相斥的方法进行模块可/不可连接的区分,非常方便。


蓝色的电源模块中一个是5V的MicroUSB供电接口,电路非常简单,基本只有一个MicroUSB接口座加上电源指示灯电路,然而,就这样一个模块,单独卖的价格为10美金左右,我也不知道该如何表达了,下图中的另外一个模块是9~12V的DC JACK电源接口,价格比MicroUSB供电模块要低一些,但也要6美金左右。



粉色模块的功能为机械按键的作用,相当于按下接通的原理,工程师或许会不屑一顾,但这毕竟是给小孩或者青少年的玩具,实际使用起来寓教于乐的作用还是非常大的。



绿色的输出模块一个是LED显示,一个是伺服电机模块。



LED模块电路非常简单,就是一个LED加上串联一个电阻,另外电路中还搭载一个降压器,用于5V转3.3V(大概)给LED供电。


伺服电机电路的话电路上还有一个模式开关,具备两种模式:一种是TURN模式,一种是SWING模式。



TURN模式可以通过输入端的电子模块控制伺服电子旋转的角度,比如插入一个类似用于调光的电阻器dimmer,通过电流来控制转速,如下图所示。




而伺服电机的SWING模式就是控制伺服电机来回旋转,就类似汽车上的雨刮器控制。


橙色的带物联网WiFi功能的模块称作CLOUDBIT,有点像我们平时看到的主控制板,具备应用处理器,存储器,WiFi无线连接功能,看其它简洁的小模块都要10美金左右,不用想,CLOUDBIT这个模块的价格绝对不便宜,事实也如此,官方售价将近60美金。




CLOUDBIT上有些啥玩意呢?一个主应用处理器,不是微控制器;一个WiFi的适配器,跟我们平时接触的USB WiFi适配器那种;一个机械按键,也就是可以自定义;一个RGB LED




CLOUDBIT背面的话则是模块上的存储单元,包括了一个64MB的SDRAM以及一个可扩展的MicroSD卡。




CLOUDBIT上的应用处理器是飞思卡尔(原厂)的i.MX233应用处理器,具体型号为MCIMX233DAG4C,核心处理器基于ARM926EJ-S,最大主频为454MHz,虽说上面还是飞思卡尔的logo,但经过2016年半导体厂商的大规模合并,现在算是高通被收入麾下了。



说起来,CLOUDBIT最大的作用就是给玩具"生命",或者说智能更贴切,原本很传统的电子电路模块经过了WiFi这个变数就能产生很多智能的操作,比如说将CLOUDBIT接在按键输入后端。


通过按键输入实现动作侦测,通过WiFi发信息到用户的手机上。




将CLOUDBIT接入伺服电机前端,我们就可以通过手机远程控制伺服电机,这些例子不就是现代智能设备智能家居的最小化缩影嘛。




说了这么多,不如实际动手实践来的感受深刻。


LittleBits开源电子模块体验

如前文所介绍的那样,每个电子模块都包含3个信号脚,如电源模块的话实则是两个电源,一个地信号,而红色按键的输入模块则是一个电源、一个地,以及一个与按键相连的信号(其实你也可以为电源信号)。




由于官方没有实物产品具体的电路原理图,结构,在实际测量这几个引脚信号的时候不小心用万用表点会了一个脚,主要是弹不出来了,一开始以为是弹簧结构,结果拆开才发现这是一个金属弹片结构,超过它的弹性范围自己就不能恢复了,只能说太坑了。具体下图所示,旁边是半块被剪碎了的磁铁。




最简单的,LED的输出模块与电源模块相连,上电即亮,不过可能因为室内也开了照明灯,这个白色的LED点亮不是很清楚。




关掉室内的照明灯可以看的比较清楚




然后进一步,通过输入按键来控制LED点亮熄灭。



当然,如果控制伺服电机也是同理,就不演示了。接着来看下比较智能化的组合,也就是用到上文所重点介绍到的CLOUDBIT物联网模块,如下图所示连接,我们需要实现的功能就是按下按键,物联网模块的WiFi通过云端像我们手机或者Email发送消息。




要实现这个过程,首先需要组网的配置,这个可以通过LittleBits的官网或者手机端的APP进行设置,然后还需要借助第三方的服务IFTTT。


IFTTT是国外的一个平台服务,国内的朋友不知道也正常。IFTTT全称为IF This Then That,就跟翻译过来的中文字面意思那样,如果怎样,然后就会怎样,类似C语言的语法。具体化的话,比如你触发一个按键,然后会实现什么功能。




注册一个Littlebits的账号,定义一个智能项目名称,随意写。




配置CLOUDBIT的WiFi,这个在配置的说明页有详细的图文过程,非常清晰。算起来如果玩过众多WiFi的智能家居产品,这种配置都是类似的操作,很简单。



按照既定的设置,最后需要配置端的PC或者手机端连接到CLOUDBIT的WiFi SSID上。




原本想着很容易就进行下去,结果在连接CloudBit的时候找不到其AP,反复折腾,还是不行,将CloudBit上的WiFi USB适配器插入电脑中安装驱动后倒是可以成为无线网卡。按正常的配置方式的话,找到CloudBit的AP,然后将其加入到可以连接互联网的无线WiFi中,如果进行到这部分的话,LitteBits模块上的这部分设置完成,接着就要进行IFTTT平台上的设置。


登录IFTTT官网,还是要注册账号,找到LittleBits模块的服务。




然后进行功能上的设置。




比如,IF“按键触发”Then“发邮件给我的邮箱”,设置完成后就可以进行功能上的演示。




我们就可以通过输入端的按键触发CloudBit连接IFTTT平台实现消息(Email)的发送。




如果展开来想象的话,这不就是一个智能家居的缩影嘛,比如门铃的实现,或者按键换成红外摄像头实现家居安防的监控,可以说,有了这一套LittleBits电子模块套件,你可以实现一些基本的智能家居缩影产品,当然,这个价格并不是每个人都愿意承受的,毕竟,真是的智能家居系列产品可能也没有那么贵。


对于想成为制造工人或工程师的小孩,LittleBits是你该送给小孩的礼物,而对于真正想学习的工程师朋友来说,这个套件似乎价值不大,因为目前并没有发现可以自定义编程的东西,都基本是依靠第三方服务平台提供模块化的功能,我们最多是把这些功能组合实现更多的娱乐。

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