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How I Built the Star Trek LCARS control panel of my dreams



How I Built the Star Trek LCARS control panel of my dreams

パンデミックでずっと残っている私の趣味の 1 つは、ホーム オートメーションでした。私は Home Assistant (人気のあるオープンソースで、非常にカスタマイズ可能なホーム オートメーション プラットフォーム) と、それを使って自宅の仕事を改善するためにできる複雑な機能をすべて発見しました。

私は ADHD を持っていますが、ホーム アシスタントは実行機能障害を管理するための貴重なツールであることがわかりました。私はこれを、音声によるカレンダーリマインダー、洗濯リマインダー、タイマー、そしてドアベルカメラと犬の乳母カメラの監視に使用しています。それは私にとって純粋なオタクの喜びの素晴らしい源でもあります。そして私は最近、ホームオートメーションへの執着において、これまでで最もうれしくオタク的な一歩を踏み出しました。

ホーム アシスタントを使用すると、スマート ホーム デバイスと対話するためのカスタム ダッシュボードを作成できます。コミュニティのメンバーは、ダッシュボードを完成させるために数え切れないほどの時間を費やしており、そのうちの何人かは本当に優れています。 印象的な。コミュニティも発見しました テーマ ホーム アシスタントの外観を改善するのに大いに役立ちます。 LCAR のコンピュータ制御システム 次世代 私が育ったスタートレックの時代。 LCARS は実用的または有用なコンピュータ インターフェイスではありません。その明白な目的は「視聴者が見たときに、よく整理されたものを提案する [it] シーンの背景に」しかし、それは素晴らしいことです。その美学は8歳の私を魅了し、今でも手放すことはありません。

iPhoneのダッシュボードのホーム画面。

iPhoneのダッシュボードのホーム画面。

私のホーム オートメーションのほとんどは、私の入力なしで実際のオートメーションによって行われ、音声コントロールを多用しています (はい、「コンピューター」が私のウェイクワードです。 スタートレック それだけの価値があります)。しかし、ダッシュボードが常に必要になることがいくつかあります。場合によっては、手動で制御したい場合があります。天気表示やカスタム照明シーンのトリガーに最適です。ホーム アシスタントに夢中になって以来、私は LCARS スタイルのインターフェイスを使いたいと思っていました。上にリンクされているテーマは非常に優れており、携帯電話のメイン ダッシュボードに使用しています。しかし、完璧ではありません。

肘の仕切りのサイズと比率が少し違っていて、ボタンがすべて 2 つの部分に分かれています。それは小さなことです。しかし、私は精度を可能な限り追求したいタイプのファンです。それで私は自分で作りました。

最近発見した LVGL (軽量で多用途なグラフィック ライブラリ)。標準のホーム アシスタント ダッシュボード設定よりもはるかにカスタマイズ可能で洗練されたグラフィック インターフェイスを作成できます。 LVGL がホーム アシスタントと通信できるようにする何らかの方法が必要だと考えました。パズルの最後のピースは、 ESPホーム。 ESPHome は、私のようなコーディング初心者でも比較的単純なマークアップ言語を使用して、ESP32、ESP8266、RP2040 などの Wifi 対応マイクロコントローラーをプログラムできるオープンソースのファームウェア フレームワークであり、Home Assistant と緊密に統合されています。可能性は計り知れません。私は ESPHome コンポーネントをモーション検出器、存在センサー、空気質センサー、および LED ストリップのコントローラーとして使用しています。また、ESPHome は特定のディスプレイ ハードウェアで LVGL をサポートします。

それでこれを買いました ESP32-S3 マイクロコントローラーを搭載した Waveshare 7 インチ タッチ ディスプレイ 組み込まれて仕事を始めました。
私は何時間もかけてインターネットを検索し、90 年代のスタートレックに登場した多数の LCARS パネルのいくつかのスクリーンショットやファンのレクリエーションを見つけました。そして私はそれを次のように絞り込みました。

スタートレック: ボイジャーの LCARS コンピューター コントロール パネル

これが何をするのかは正確には明らかではありません。でも見た目はとてもクールです。
http://www.lcars.org.uk/Adges%20Welcome.htm

これはトゥヴォックの宿舎で見られるグラフィックです。 スタートレック: ボイジャー。ショーで何をするのかはわかりませんが、カラフルなボタンと丸い角がたくさんあります。そして重要なのは、誰が何を知っているかを示す 2 つのゲージが上部にあることです。しかし、私にはそれらは照明の明るさのコントロールのように見えました。それで私のデザインができました。

次にそれを構築することでした。 LVGL を使用して ESPHome でインターフェイスを構築するには、次を使用します。 YAML をクリックして、必要なグラフィック要素の特性 (サイズ、位置、色など) を指定します。 LVGL ではこれらを「ウィジェット」と呼びます。そこで、まず参考として Adob​​e Illustrator でデザインを作成しました。

スタートレックの LCARS コンピューター コントロール パネルのデザインを示す Adob​​e Illustrator のスクリーンショット

最初に Illustrator で構築する利点は、YAML を構築するために必要なすべての数値がプロパティ パネルに表示されることです。

次に、Home Assistant の ESPHome エディタでそのデザインを再作成するという、かなり面倒な作業を開始しました。ありがたいことに、ESPHome で使用するために C (LVGL が書かれた言語) を知る必要はありません。代わりに YAML を使用します。これは、私のような熱心なアマチュアにとって、はるかに寛容です。コンポーネントごとに、各ボタンの寸法、位置、色、ラベル、形状を指定しました。 LVGL では、単に画像を挿入するのではなく、組み込みのウ​​ィジェットを使用することがベスト プラクティスです。 LVGL にはその機能がありますが、ESP32 マイクロコントローラーには大量の予備リソースがなく、イメージによってすぐにリソースが消費されてしまいます。このデザインで使用されている実際の画像は、右上の 2 つのゲージのみです。他のすべてのシェイプは LVGL ボタン ウィジェットです。

スタートレックの LCARS コントロール インターフェイスの 2 つのボタンの構造を示す YAML

これらすべてを機能させる YAML の小さなスニペット。

不規則な形状のため、少しごまかさなければなりませんでした。 LCARS インターフェイスの一部のボタンには、2 つの丸い角しかありません。 LVGL ボタンは、角が丸いかどうかで決まります。ただし、ありがたいことに、LVGL はシェイプを互いに積み重ねても問題ありません。半円形のボタンは、四角いボタンの端に丸を重ねただけです。同じ色なので一つの形に見えます。真ん中の肘も同様に作ります。

黒の背景を追加し、図形を同じ色にすると、LCARS が完成します。

黒の背景を追加し、図形を同じ色にすると、LCARS が完成します。

結局そこに着きました。私のリビングルームには、誠実で本物のような外観の LCARS タッチスクリーンが置かれています。 12歳の私ならきっと感動するでしょう。 41歳の私も確かにそうです。

あとはデバイスに接続するだけでした。このプロジェクトに取り組んでいる間、私はリビングルームでぶらぶらしていたので、リビングルームのランプを選びました。 (はい、私はこのプロジェクト全体を、それを使って具体的に何をするのかという明確なアイデアを持たないうちに作りました。これは完全に実用的な考えを持つ人々にとっての趣味ではありません。)

あるボタンを、ライトが点灯すると白色になり、消灯すると元の色に戻るように設定しました。実際には別のボタンでライトのオンとオフを切り替えました。より多くのことを行うボタンが多ければ多いほど、私にとってはより本物に感じられます。そしてこのパネルには、家の照明よりも多くのボタンがあります。ゲージの 1 つは、これらのランプの明るさを反映し、制御します。私の家の動作モードが「通常」か「快適」かを示すステータス ボタンがあり、これによって広範な室内の照明シーンが決まります。 ヒロック 設定。

まだ完全ではありません。でも、まあ、私はそれが大好きです。

まだ完全ではありません。でも、まあ、私はそれが大好きです。

パネル付きのタッチスクリーンは、ソファの近くのスタンドに置かれています。それはあまり現実的ではありません。 LCARS についてはすでに知っていました。しかし、それは美しいです。そして、私の子供の頃のヒーローが宇宙船を制御したように、今では自分の家を制御できるようになったのは、私のオタクの心を非常に喜ばしく思います。

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