FizViz - Visualizações físicas em grande escala para suas estatísticas!
Componentes e suprimentos
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Ferramentas e máquinas necessárias
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Sobre este projeto
O que é um "FizViz"?
Estamos fazendo visualizações físicas de dados que apresentam informações em um formato grande, super legal e de forma legível instantaneamente. O conceito é que você pendure um conjunto de widgets FizViz em seu escritório, oficina ou onde quiser assistir e compartilhar dados importantes:
- Quantos produtos vendi hoje? Como isso se compara à minha média?
- Quantas pessoas visitaram meu site? Quantas páginas eles viram?
- Estou recebendo mais tráfego por causa da minha recente postagem de vídeo sobre gatos ou todo mundo está pulando porque não tem nada a ver com meu produto?
Ou conecte-o a outras fontes de dados:
- Quanto tempo resta para meu trabalho de impressão 3D?
- Quantas pessoas estão aqui?
- Quantas entradas de desafio já foram enviadas para o maior desafio Arduino do mundo do Hackster?
Por que fizemos o FizViz?
No ano passado, nossa equipe criou e lançou nosso primeiro produto "real". Nós projetamos, ajustamos, financiamos coletivamente, construímos, reprojetamos, certificamos, rimos, choramos, xingamos e, por fim ... enviamos um produto. Muito mais difícil do que pensávamos (mas é o que todo mundo diz).
Então ... Começamos a observar as métricas obsessivas. Quantas pessoas visitaram nossa página de produto? Nossa loja? Quanto tempo elas ficaram? Como eles chegaram lá? O que acontece quando tuímos, postamos, postamos e compartilhamos? Por que diabos acabamos de vender 10 unidades quando não estávamos fazendo nenhuma dessas coisas?
Mentes inquisitivas queriam saber.
Embora sejamos uma equipe dedicada, nem todos têm acesso ou interesse em vasculhar meticulosamente o Google Analytics para tentar responder a essas perguntas. E, aqueles de nós que descobriram que acabamos procurando as mesmas análises principais, às vezes muitas vezes por dia. Freqüentemente, eles não mudavam muito quando olhávamos, ou mudavam muito quando não estávamos olhando.
Obviamente, não faltam ferramentas e sistemas online para filtrar, resumir e misturar dados em todas as formas e formatos. Mas, eles o afastam de seu fluxo e exigem um conhecimento (um tanto misterioso) do fluxo de trabalho para chegar às coisas em que está interessado.
E, francamente, eles não são tão emocionantes.
Eles não fazem as pessoas aplaudirem no escritório. Eles não divulgam as realizações da equipe e a pressa de ver o sucesso acumular-se. São experiências estéreis, digitais e geralmente solitárias.
Como funciona o FizViz?
Um widget FizViz consiste em 3 componentes:
1) Um PC ou tablet com Windows (nós amamos o Surface) que coleta seus dados e usa o Windows Remote Arduino para enviar o estado atual para o widget FizViz.
2) Um Arduino MKR1000 que recebe os dados do PC via WiFi e dirige os controles físicos do Widget do FizViz.
3) Os componentes físicos que exibem os dados . Atualmente, temos suporte para:
- Tiras de luz NeoPixel para efeitos LED coloridos
- Motores de passo para a criação de mostradores e medidores
- Interruptores para zerar ou calibrar seus gagues (usamos um interruptor de palheta para encontrar o zero em nosso widget RotoMoto FizViz)
Basicamente, o PC faz o trabalho pesado - puxando dados de sua fonte de dados (incluímos a fonte para coleta do Google Analytics) e, em seguida, envia o estado e os comandos para o Arduino que conduz a instalação física.
Fornecemos todos os esquemas e informações para obter um widget NeoPixel básico com um motor de passo instalado e funcionando. Depois disso, você pode ser tão criativo quanto quiser.
Nossa visão é continuar construindo widgets diferentes para diferentes tipos de dados. Começamos com um exemplo, mas o FizViz realmente trata de fazer a visualização certa para o tipo de dados que você deseja mostrar. Não há regras!
Visão geral elétrica
Conectar um FizViz é bastante simples. Nossos esquemas mais recentes são sempre encontrados no repositório FizViz-Electrical no GitHub. Aqui estão algumas notas sobre os componentes:
- Arduino MKR1000 - O cérebro da nossa operação. Não há muito a dizer aqui, exceto que é pequeno e funciona muito bem!
- Tiras NeoPixel - Conectar às tiras NeoPixel é bastante simples - usamos um resistor de 460 ohms (R1) entre o pino de dados e o Arduino. Então, normalmente, conectamos a fonte de alimentação da tira diretamente à nossa fonte de alimentação principal de 5 V para o sistema. O NeoPixel Uberguide da Adafruit é a bíblia quando se trata de integrar NeoPixels e inclui uma biblioteca Arduino que você pode usar em seu projeto para simplificar o controle. As tiras podem ter dois fios terra (preto). Ambos são conectados a um pino de aterramento.
- Adafruit TB6612 Breakout Board - Controla qualquer motor de passo típico. Muito legal para fazer coisas que se movem com precisão, como mostradores, medidores ou controles deslizantes. Nós o usamos para conduzir a agulha em nosso RotoMoto FizViz. Não há muito a acrescentar aqui. Seguimos as instruções fornecidas pela Adafruit, tornando-a compatível com a biblioteca integrada do Arduino Stepper para controle.
- Chave de palheta - Nosso widget RotoMoto FizViz usa um ímã na agulha e uma chave de palheta para detectar quando a agulha está em zero. Um interruptor diferente, como um interruptor de micro contato ou interruptor de pressão, pode ser usado aqui também, dependendo da mecânica do seu widget.
Nós empacotamos nossos eletrônicos em uma tábua de pão de meio tamanho Adafruit Perma-Proto para colocar em nosso widget, mas dependendo do seu formato, você pode precisar de formas alternativas. Esta é a aparência do nosso:
Visão geral do firmware / código Arduino
Nosso repositório FizViz-Arduino no GitHub contém a versão mais recente e melhor do esboço do Arduino que alimenta os widgets FizViz. Há muito mais informações sobre os detalhes necessários para colocar o projeto em funcionamento, mas aqui estão alguns destaques importantes:
- Configuração de WiFi - Preste atenção às notas sobre a configuração do WiFi. Se você possui uma rede WiFi mais exótica, pode ser necessário se aprofundar um pouco mais aqui.
- Dependências externas - Somos bastante leves em termos de dependências externas, mas fazemos referência a algumas bibliotecas que você pode precisar instalar. As bibliotecas mais recentes são sempre referenciadas na parte inferior da página.
Visão geral do Windows / Arduino remoto
Nosso repositório FizViz-Windows no GitHub é a casa do código do Windows para FizViz. Mais uma vez, há muitas informações mais específicas no GitHub, então recomendamos a leitura das instruções em detalhes.
Nossa estratégia era começar com o código de fiação remota do Arduino do ms-iot. Em vez de controlar os pinos diretamente do aplicativo do Windows, configuramos várias mensagens de controle Firmata personalizadas. Fizemos uma pequena alteração no código de fiação remota para permitir a passagem de mensagens personalizadas para a camada Firmata. Em seguida, implementamos manipuladores de mensagens personalizados no projeto Arduino que atualizam o estado FizViz com base nos comandos de controle do aplicativo do Windows.
Também adicionamos suporte para coleta de dados analíticos do Google Analytics, pois este é nosso caso de uso principal para nossos próprios Widgets FizViz. Esperançosamente, isso será útil como uma referência, mesmo se você decidir se conectar a uma fonte de dados diferente. Há uma série de etapas necessárias para configurar uma conta do Google Analytics para acesso à API, portanto, verifique as notas do repo para obter mais detalhes.
Widget # 1 - O "RotoMoto"
Construímos o RotoMoto para mostrar todos os recursos do FizViz. Ele exercita a plataforma mostrando uma aplicação muito legal de nossos controles de iluminação e de passo em um widget que você pode se orgulhar de pendurar em qualquer escritório. Nosso sonho seria ter uma suíte de 4 ou 5 dessas belezas penduradas lado a lado, mas vamos precisar de mais MKR1000 para que isso aconteça!
A construção do seu próprio RotoMoto é bastante simples. Mesmo que você não tenha todas as mesmas ferramentas, há várias maneiras de obter os mesmos efeitos que nós, com tudo o que você puder obter. O resto do artigo explica a construção e onde você pode fazer alguns ajustes para efeitos diferentes.
Repositório CAD
Em primeiro lugar, mantemos nossos arquivos CAD no Github no repositório FizViz-CAD. Você encontrará versões STEP e STL das várias peças que fabricamos para fazer nosso widget RotoMoto.
Peças Adicionais
Acima e além de nosso design CAD, aqui está uma lista de peças que usamos em nossa montagem:
Descrição Número da peça do fornecedor NotasStepper Polley McMaster-Carr 1375K15 15 denteNeedle Polyley McMaster-Carr 1375K28 30 toothBearings McMaster-Carr 60355K701 Usado 2Belt McMaster-Carr 7887K28 Stepper Motor Parafusos De Mode Elec. 54-410-100 2,6 mm x 8 mm Interruptor de alimentação Digikey 306-1124-1-ND Magneto Digikey 469-1002-ND 0,5 "Dx0,125" H A placa de montagem
A espinha dorsal da construção RotoMoto é a placa de montagem. Basicamente, ele abriga os componentes mecânicos e elétricos e mantém tudo guardado de forma limpa atrás da moldura iluminada da tela.
Usamos um CNC ShopBot para fresar nossa placa de montagem a partir de uma placa de MDF de 1 "de espessura. Existem várias outras maneiras de cortar as formas (cortador a laser, quebra-cabeças etc.), mas como o CNC está aqui, é o que usamos .
O Bezel
De longe, a grande característica de nossa construção é a moldura iluminada. Cortamos esta parte de uma folha de acrílico de 1/2 "de espessura. Novamente, no ShopBot. A chave para a técnica de iluminação é que qualquer lugar" fosco "onde a superfície é cortada será iluminado. Você pode criar marcações usando uma Dremel ou outra mão -ferramentas também.
Fornecemos nossos modelos CAD cortados pela metade, pois é mais eficiente usar o material dessa maneira. Junte as duas partes com cimento acrílico, ou mescle o modelo se você planeja fazer em um corte (é assim que nosso demo foi construído).
Anel interno
O anel interno é uma peça chave na construção - é onde a tira NeoPixel é fixada e escondida atrás da moldura de acrílico. Nossa fabricação consistia na impressão 3D em grandes pedaços em nosso TAZ5 de PLA e, em seguida, colá-los juntos. Depois de uma boa quantidade de enchimento e preparação, tínhamos um anel bastante sólido.
Motor e Mecânico
O repositório CAD contém arquivos para uma montagem de motor para nosso Sanyo Pancake Stepper, bem como tensores de correia e um eixo. A instalação é bastante simples - as correias e polias são montadas conforme mostrado abaixo. O uso de dois rolamentos na montagem ajuda a aumentar a rigidez e mantém o eixo reto.
Fiação
Fazer com que tudo se encaixe é um pouco complicado. Primeiro, você cola ou fita sua tira de NeoPixel no anel interno para que ela seja mantida no lugar com firmeza. Em seguida, os fios do reed switch e dos NeoPixels passam pelo orifício no corpo da montagem. Depois disso, o anel interno desliza pela moldura e entra no suporte.
Uma imagem vale mais que mil palavras.....
Etapas de acabamento
A última coisa a colocar nos fios e proteger tudo. É um ajuste apertado, mas nós empacotamos tudo. Conclua a fiação e então você deve ter seu próprio RotoMoto!
Código
FizViz-Windows
Nosso repositório GitHub que contém o código-fonte do Windows para FizViz.https://github.com/iotdesignshop/FizViz-WindowsFizViz-Arduino
Nosso repositório GitHub que contém o código-fonte do Arduino para a plataforma FizViz.https://github.com/iotdesignshop/FizViz-ArduinoPeças personalizadas e gabinetes
FizViz-CAD
Repositório GitHub contendo os arquivos CAD mais recentes para FizViz Widgetshttps://github.com/iotdesignshop/FizViz-CADEsquemas
Repositório FizViz-Electrical
Esquema EAGLE e versões de bitmap do último design eletrônico FizVizshttps://github.com/iotdesignshop/FizViz-Electrical.gitProcesso de manufatura
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