Chave HDMI controlada por voz: 5 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

O que você faz quando sua televisão tem 3 entradas HDMI, mas você tem 4 (ou mais) dispositivos que deseja conectar? Bem, há muito trabalho por trás da televisão e troca de cabos. Isso envelhece muito rápido.

Portanto, a primeira coisa que fiz foi comprar um switch HDMI (https://goo.gl/6xtzUp). Isso resolveu a questão da troca de cabos, mas ainda era necessário estender a mão atrás do aparelho de televisão para apertar o botão Selecionar no interruptor.

Eu queria alguma forma de controlar o switch HDMI remotamente, sem a necessidade de acessar fisicamente o switch. Tenho brincado com microcontroladores conectados por wi-fi, como o Particle Photon e o Digistump Oak, e pensei que seria um projeto divertido tornar o switch HDMI controlado por voz.

A ideia aqui é fazer a interface do Particle Photon com o switch HDMI e, em seguida, controlar o Photon via Alexa. Além disso, um dos dispositivos é um Chromecast e eu queria ligá-lo apenas quando fosse necessário e deixá-lo desligado em todos os outros momentos. Se você não tiver um Chromecast, será fácil descobrir quais partes do projeto devem ser modificadas ou deixadas de fora.

Materiais necessários:

• Dispositivo Amazon Alexa (por exemplo, Echo Dot)
• Particle.io Photon
• Switch HDMI
• MOSFET do canal P
• Fonte de alimentação DC-DC (https://goo.gl/mtSngM, mas veja os comentários abaixo)
• Verruga de parede 12VDC
• 10k ohm ¼ watt resistor (da minha caixa de peças)
• Conector fêmea USB tipo A (da minha caixa de peças)
• Perfboard, fio, solda, etc. (da minha caixa de peças)

Ferramentas:

• Ferro de soldar e acessórios
• Decapador e cortador de fio
• Multímetro

Serviços:

• Conta de desenvolvedor Amazon Alexa
• Conta IFTTT (https://ifttt.com)
• Conta Particle.io

Para alimentar este projeto, usei uma verruga de parede de 12 VCC que alimentou um conversor CC-CC configurado para saída de 5 VCC. Você também pode usar uma verruga de parede de 5 VCC diretamente, mas revise as informações na folha de dados do Photon sobre como fornecer energia.

Este não será um tutorial sobre como configurar Alexa, IFTTT ou Particle, e vou passar por cima de muitos detalhes sobre como usá-los, uma vez que estão bem documentados em outro lugar (e, honestamente, esqueci muito os detalhes!). Se você não trabalhou com essas tecnologias anteriormente, pode querer ler alguns documentos e revisar alguns tutoriais antes de continuar.

Etapa 1: Abra

Comecei desmontando a chave HDMI para ver o que há dentro.

Testei a placa de circuito com um multímetro e determinei que:

• é alimentado por 5 VCC das entradas conectadas,
• o botão Selecionar funciona puxando uma linha para o solo, e
• cada LED tem uma queda de cerca de 2 V quando aceso.

No máximo, um dos LEDs está ativo a qualquer momento. Portanto, conectando os ânodos do LED aos pinos analógicos do Photon, posso determinar qual deles está aceso e, portanto, qual entrada HDMI está sendo roteada para a porta de saída.

Para imitar o pressionamento do botão Selecionar, posso simplesmente puxar uma perna do pino de Seleção para o chão. Isso faz com que a chave HDMI direcione uma entrada diferente para a saída.

Alternar a chave de seleção e monitorar os LEDs para determinar o resultado é exatamente o que preciso para controlar a chave HDMI remotamente.

Etapa 2: conecte a chave HDMI

Para monitorar os LEDs, soldei um cabo no ânodo de cada LED.

Para alternar a chave HDMI, soldei um cabo no lado alto do botão Selecionar.

Também soldei um chumbo em um aterramento conveniente. Este é o lado inferior do botão Selecionar, mas outros locais também funcionariam.

Por último, fiz um orifício na caixa, passei os fios pelo orifício e coloquei o interruptor HDMI de volta no lugar.

Etapa 3: conecte o fóton de partículas

Usei um pouco de perfboard para montar o Photon e, em seguida, conectei os condutores de LED em A0, A1 e A2 no Photon, o botão Select em D6 e aterramento. Para controlar a energia do dongle Chromecast, adicionei um MOSFET tipo p como um switch, que fornece energia através de um conector fêmea tipo A USB. O pino da porta MOSFET também tem um resistor pull-up de 10K ohm.

Também há um botão que puxa D1 para o solo, mas não é usado para nada no momento.

Para alimentar o Photon, usei um conversor DC-DC, pois a ficha técnica do Photon (https://goo.gl/MdwMp1) contém alguns avisos sobre como manter os cabos de alimentação curtos.

Além disso, observe que o Photon é nominalmente uma peça de 3,3 V, por isso pode parecer perigoso conectá-lo a uma peça de 5 V. Mas o datasheet diz que os pinos digitais (como o D6 que estou usando) são tolerantes a 5V. Conforme observado acima, a queda de tensão nos LEDs é de cerca de 2 V, portanto, não há problema.

A imagem final mostra o hardware concluído. Obviamente, preciso colocar isso em uma caixa de projeto ou caixa de algum tipo, mas será um projeto futuro.

Etapa 4: programe o fóton

Se necessário, siga o guia de Partículas e configure seu Photon (https://docs.particle.io/guide/getting-started/start/photon/). Em seguida, inicie o Particle Web IDE (https://build.particle.io), crie um novo aplicativo, cole o script hdmiswitch.ino anexado e faça o flash de seu Photon.

Estou passando por cima de muitos detalhes aqui, mas se você é novo no Photon, o site do Particle tem uma ótima documentação.

Incluí um script de teste hdmiswitch_tester.py Python que você pode usar para interagir com o Photon e exercer as funções de comutação. Primeiro, você terá que editar o script de teste para adicionar o ID do dispositivo Photon e os valores de token de acesso de partícula. Em seguida, na linha de comando, execute python hdmiswitch_tester.py XXX, onde XXX é tivo, dvd ou chromecast, para alternar entre os dispositivos. O Tivo e o DVD player, é claro, precisam ser ligados para poder alternar para eles. Execute python hdmiswitch_tester.py --help para ver qual é a sintaxe do comando. Este script deve funcionar em Windows, Linux e Mac, e você precisará ter o Python 2.7 instalado.

Eu tenho um Chromecast conectado ao switch porta 1, um DVD player na porta 2 e um Tivo na porta 3. Você pode modificar os scripts para se adequar ao seu conjunto específico de dispositivos.

Há um certo atraso ao alternar para o Chromecast, pois ele precisa ser ligado, o que leva cerca de 30 segundos.

Etapa 5: Configurar Alexa e IFTTT

Uma vez que as coisas estão funcionando com o script de teste Python, você sabe que o Photon está se comunicando corretamente no serviço de nuvem de partículas. A próxima etapa é configurar uma maneira de Alexa emitir os mesmos comandos do script de teste. Isso pode ser feito criando um aplicativo IFTTT que integra os serviços de nuvem Alexa e Particle.

Faça login no IFTTT e configure 3 aplicativos usando essas capturas de tela como guia. Minhas 3 frases são "chromecast", "dvd player" e "tivo", mas você pode personalizar as coisas para o que precisar. Apenas lembre-se de fazer as alterações apropriadas no código hdmiswitch.ino.

O vídeo mostra o switch HDMI em ação. Agora posso comandar Alexa para mudar a televisão do Tivo para o reprodutor de DVD para o Chromecast. Observe que Alexa às vezes não entende a solicitação, então posso ter que alterar as palavras-gatilho para algo mais fácil de entender. Eu também troquei o cabo HDMI curto do switch para a televisão por um mais longo, para que o switch não fique pendurado na parte de trás.

E isso é tudo que há para fazer. Eu pulei alguns detalhes, por favor poste qualquer dúvida que você possa ter e eu farei o meu melhor para respondê-las. Espero que você tenha achado este projeto interessante e útil!