Magic Mirror – sposób na inteligentne lustro w Twoim domu!

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Czas czytania: 8 min.

Z pewnością każdy z nas słyszał o inteligentnych lustrach. Nawet jeśli temat jest nam obcy, to nikogo nie powinno dziwić wyrażenie “Inteligentne lustro”. W końcu są już inteligentne domy, inteligentne systemy bezpieczeństwa i nawet inteligentne farmy. W dzisiejszym poradniku pokażemy Wam krok po kroku jak stworzyć inteligentne lustro, które oprócz swojej standardowej funkcji, czyli pokazywania odbicia, będzie mogło wyświetlić dla nas datę, informacje o aktualnej pogodzie czy przesłać nam najświeższe wiadomości z całego świata.  Postaw na smart mirror już dziś!

Inteligentne lustra - budowa lustra od podstaw

Jak wskazuje nazwa, do budowy projektu będzie nam potrzebne samo lustro. Jednak nie może być to lustro zwyczajne. Najpierw przyjrzyjmy się lustrom w najbardziej powszechnym rozumieniu. Ich budowa jest niezwykle prosta. Na warstwę szkła nakładana jest cienka warstwa metalu (najczęściej glinu), która powoduje odbijanie światła. Zaletą tego rozwiązania jest fakt, że lustro odbija prawie 100% światła. Wszystko jest zasługą niezwykle szczelnej warstwy metalu. Dla nas będzie to jednak wada, ponieważ nie mamy możliwości “przebicia się” przy pomocy światła na drugą stronę lustra. Co więc możemy zrobić? Zapewne większość z nas dobrze zna sceny z filmów akcji, gdzie detektyw przesłuchuje podejrzanego, a zza lustra obserwuje ich kilka innych osób. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu tzw. lustra fenickiego, znanego szerzej jako lustro weneckie. Lustro weneckie w przeciwieństwie do tradycyjnego nie ma nałożonej grubszej warstwy metalu, a na szkło nałożona jest niezwykle cienka (o grubości zaledwie kilku atomów) powłoka z glinu. Rozwiązanie to pozwala na przebicie się światła przez warstwy lustra.

Gdy wiemy już, jakiego rodzaju lustra potrzebujemy, możemy zająć się osadzeniem go w ramie. Rama ta, oprócz funkcji ozdobnej, będzie pełniła funkcję obudowy do elektroniki. Najlepszym rozwiązaniem jest zakup lustra weneckiego i zlecenie oprawienia go lub wykonanie ramy samodzielnie. Drugą opcją jest zakup oprawionego lustra w sklepie z wyposażeniem wnętrz i wstawienie lustra weneckiego w miejsce tradycyjnego lustra. Tutaj warto zachować szczególną ostrożność, bo podczas demontażu łatwo doprowadzić do pęknięcia tafli, a zwłaszcza małe, podstępne fragmenty potłuczonego szkła mogą skutkować skaleczeniem. Decydując się na drugi wariant warto zwrócić uwagę na ilość miejsca za lustrem – najlepiej kupić na początku elementy elektroniczne, a później zmierzyć, ile miejsca będziemy potrzebować.

Przykład "lustra nieskończoności" zbudowanego przy pomocy lustra fenickiego

Magic Mirror - jak ustawić? Dobór odpowiednich elementów elektronicznych jest kluczowy

Głównym elementem inteligentnego lustra, rzecz jasna zaraz po samym lustrze, jest wyświetlacz. Możemy zdecydować się na użycie większego wyświetlacza i sprawić, aby informacje mogły wyświetlać się na całej powierzchni tafli, jednak my zastosowaliśmy mniejszy ekran zamontowany w rogu lustra tak, aby informacje wyświetlały się tylko na jego części. Nasze lustro ma wymiary 60 cm x 40 cm, tak więc stosując wyświetlacz o przekątnej 10” zajmujemy mniej niż ćwierć powierzchni.

Interesuje Cię Smart Mirror? Raspberry przychodzi z pomocą

Oprócz wyświetlacza zastosujemy minikomputer Raspberry Pi 4B w wariancie z 4GB pamięci RAM. Rozwiązanie to pozwoli nam na wygodną pracę i szybkie przetwarzanie danych, które będą pojawiały się na tafli. Oprócz tego malina w tym wydaniu jest na tyle wydajna, że w przyszłości będziemy mogli pokusić się o zastosowanie w projekcie jednego z dostępnych na rynku asystentów głosowych. Oprócz samego minikomputera niezbędny będzie zasilacz oraz karta pamięci. Do sterowania minikomputerem przyda się też mała klawiatura z touchpadem – unikniemy dzięki temu konieczności szukania miejsca na mysz i klawiaturę. Pełny zestaw elementów dostępnych w sklepie Botland dostępny jest poniżej:
Raspberry Pi 4 model B WiFi DualBand Bluetooth 4GB RAM 1,5GHZ
Zasilacz USB C 5,1V / 3A do Raspberry Pi 4
Karta pamięci SanDisk Ultra 653x microSD 16GB
Klawiatura bezprzewodowa z touchpadem
Wyświetlacz dla Raspberry Pi 10”

Instalacja oprogramowania dla inteligentnego lustra - postaw na Magic Mirror

Gdy już zamocowaliśmy lustro w ramie, możemy przejść do części elektronicznej. Na samym początku podłączmy do maliny wyświetlacz. Cała operacja jest niezwykle prosta. Za pomocą dołączonej do zestawu taśmy łączymy złącza RGB na wyświetlaczu i płytce sterującej, a następnie musimy podłączyć przewód HDMI do płytki sterującej wyświetlaczem. Z drugiej strony przewodu dołączamy przejściówkę z HDMI na microHDMI i łączymy ze złączem microHDMI w Raspberry Pi. Ostatnim elementem, który musimy podłączyć, jest zasilacz – tutaj łączymy go z gniazdem DC na płytce sterującej wyświetlaczem, a sam zasilacz wpinamy do gniazda sieciowego.

Kwestie programowe zacznijmy od wgrania systemu na Raspberry Pi. Dokładny przebieg tej operacji został opisany w artykule na temat budowy systemu inteligentnego domu na Raspberry Pi. Gdy w naszym minikomputerze mieści się już karta SD, a on sam jest podpięty do zasilania, łączymy się z nim przy pomocy programu Putty i logujemy. Okno programu wygląda jak poniżej (ten proces również opisany jest w wymienionym powyżej artykule).

Okno Putty po zalogowaniu się do Raspberry Pi

Do zainstalowania pakietu plików do działania systemu inteligentnego lustra potrzebujemy środowiska Node.js. Aby je zainstalować wywołujemy w terminalu dwie komendy:
curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_10.x | sudo -E bash –
sudo apt install -y nodejs

Po udanej instalacji powinniśmy zobaczyć zawartość terminala - jak na grafice powyżej.

Gdy środowisko Node.js jest gotowe, możemy pobrać repozytorium projektu Magic Mirror. Aby je pobrać, a następnie uruchomić, wywołujemy następujące polecenia:
git clone https://github.com/MichMich/MagicMirror
cd MagicMirror/
npm install
cp config/config.js.sample config/config.js
npm run start

Po zainstalowaniu i uruchomieniu środowiska terminal powinien wyglądać jak poniżej, a jego zawartość powinna się aktualizować co pięć minut.

Treść terminala po uruchomieniu programu.

Gdy spojrzymy na podłączony do maliny wyświetlacz, powinniśmy zobaczyć obraz podobny do pokazanego poniżej:

Obraz wyświetlany na ekranie.

Obraz, który widzimy, to standardowa konfiguracja stworzona przez producenta tego oprogramowania. A co gdybyśmy zechcieli usunąć pole z komplementami, zmienić wyświetlanie newsów z New York Times na informacje z krajowego portalu, a do tego wyświetlać aktualną pogodę i jej prognozę? Spróbujmy!

Dodawanie i modyfikowanie modułów naszego lustra. Jak działa Raspberry Pi Mirror?

Aby dodać moduł do naszego lustra, niezbędne jest wyjście z programu lustra przy pomocy skrótu Ctrl+C oraz wykonanie modyfikacji w pliku config/config.js. Aby wejść do tego pliku, wpisujemy następujące polecenia:
cd /home/pi/MagicMirror/config
sudo nano config.js

Treść terminala po wpisaniu powyższych poleceń.

Teraz w pliku musimy znaleźć moduł odpowiedzialny za pogodę i jej prognozy. Domyślnie będzie wyglądał tak:

Domyślny moduł dla pogody to currentweather. Jest to implementacja modułu z serwisu OpenWeatherMap – prawdopodobnie największego systemu API dla pogody na świecie, możemy z jego pomocą sprawdzić aktualne i prognozowane pogody w miejscach na całym świecie. O ile nie mieszkamy w Nowym Jorku, powinniśmy zmienić domyślną lokalizację na miasto, które nas interesuje. Aby to zrobić, pobieramy archiwum city.list.json.gz. Po pobraniu archiwum rozpakowujemy je i przy pomocy edytora kodu (na przykład Notepad++) otwieramy je i wyszukujemy interesujące nas miasto. W naszym przypadku będzie to Kępno. Aby je wyszukać, wciskamy skrót klawiszowy Ctrl+F i wpisujemy frazę „name”: „Kępno”. Po chwili powinniśmy zobaczyć wyniki – nas interesują głównie pola name i id.

Wynik wyszukiwania miasta w pliku.

Jeśli interesuje nas inne miasto, przykładowo Warszawa, to zmieniamy „name”: „Kępno” na „name”: „Warszawa”. Teraz w terminalu zmieniamy pola location i locationID w module currentweather i weatherforecast na dane wyszukane w pliku. W naszym przypadku moduły będą wyglądać jak poniżej:

Wygląd terminala po wprowadzeniu nowych wartości dla miasta.

Ostatnim elementem do wprowadzenia będzie klucz API. Aby go wygenerować, rejestrujemy się na stronie OpenWeatherMap, a następnie potwierdzamy konto klikając w link, który otrzymamy na podany podczas rejestracji adres mailowy. Gdy potwierdzimy konto, przechodzimy do zakładki MyAPI. Tutaj wpisujemy nazwę naszego klucza i klikamy Generate.

Okno tworzenia API po wygenerowaniu klucza.

Po wygenerowaniu klucza kopiujemy go i wklejamy do pola appid w modułach pogody. Pamiętajmy, że nasz klucz jest indywidualny i nie powinniśmy go nigdzie publikować, z tego powodu na grafice widoczna jest tylko część klucza.

Wklejony klucz API w modułach pogody

Po uzupełnieniu pól dla modułów możemy zapisać i zamknąć edytor kodu. Aby to zrobić, używamy skrótu klawiszowego Ctrl+X, a gdy program zapyta o zapis, wpisujemy “y” i zatwierdzamy enterem. Teraz możemy ponownie uruchomić podgląd naszego lustra. Aby to zrobić, wpisujemy kolejno polecenia poniżej:
cd /home/pi/MagicMirror
npm run start

Aktualny wygląd wyświetlanych informacji

Po dodaniu modułu pogody przed nami jeszcze zmodyfikowanie modułu informacji z New York Timesa i usunięcie pola z komplementami. By dokonać zmiany modułu informacyjnego, musimy po raz kolejny przejść do pliku konfiguracyjnego, i tak jak poprzednio korzystamy z poleceń:
cd /home/pi/MagicMirror/config
sudo nano config.js

Gdy przeszliśmy do pliku konfiguracyjnego, musimy znaleźć moduł informacyjny. Znajduje się on tuż pod modułami pogody, które niedawno zmodyfikowaliśmy.

Moduł informacyjny w pliku konfiguracyjnym

Teraz musimy wybrać kanał informacyjny, z którego będziemy pobierać informacje. Serwis informacyjny musi posiadać kanał RSS, który będzie udostępniał informację w formacie XML. Pierwszym serwisem, który udało mi się znaleźć, jest TVN24. Posiada podział na kategorie informacyjne i umożliwia pobieranie danych przy pomocy kanału RSS z XML. Wybieramy więc interesujący nas kanał z listy i w pliku konfiguracyjnym, w polu url, wklejamy jego adres. W naszym przypadku będzie to kanał z informacjami o adresie:
https://tvn24.pl/najnowsze.xml

Aby zmienić źródło informacji w polu title, wpisujemy nazwę naszego źródła informacyjnego.

Pole modułu informacyjnego po modyfikacji

Po zmianie modułu informacyjnego zostaje nam usunięcie pola z komplementami. Aby to zrobić, wyszukujemy moduł compliments i usuwamy całkowicie z pliku.

Plik konfiguracyjny przed usunięciem modułu
Plik konfiguracyjny bez modułu komplementów

Po usunięciu modułu możemy wcisnąć Ctrl+X, a następnie zapisać poprzez wciśnięcie “y” i Entera. Teraz możemy uruchomić nasz system i sprawdzić, co wyświetla się na ekranie. Tak jak poprzednio wprowadzamy poniższe komendy i kierujemy nasze oczy w stronę wyświetlacza:
cd /home/pi/MagicMirror
npm run start

Wygląd ekranu po wprowadzeniu zmian

Ostatnim elementem, który rzuca się w oczy, jest wykaz świąt w USA. Warto zmienić ten moduł na zwyczajny kalendarz. Aby to zrobić, musimy zaimportować nowy moduł. Zmianę wprowadzamy poleceniami:
cd /home/pi/MagicMirror/modules
git clone https://github.com/KirAsh4/calendar_monthly

Teraz możemy kolejny raz uruchomić nasz plik konfiguracyjny. Tradycyjnie wpisujemy:
cd /home/pi/MagicMirror/config
sudo nano config.js

Znajdując się w pliku konfiguracyjnym zaczniemy od usunięcia zawartości modułu kalendarza i zastąpienia jej zawartością:
module: 'calendar_monthly',
position: 'top_left',
config: {

}

Wygląd modułu przed zmianą
Wygląd modułu po zmianie

Zanim wyjdziemy z pliku, aby zobaczyć efekty modyfikacji, zmieńmy jeszcze jedną rzecz. Jest nią język – domyślnie Magic Mirror pracuje w języku angielskim, jednak bez problemu możemy ustawić wyświetlanie treści w języku polskim. Zacznijmy od zmiany “twardych” elementów. Elementy twarde to takie, które mają z góry nałożone nazwy i nie podlegają tłumaczeniu. Są one najczęściej oznaczone znacznikiem nagłówkowym, czyli header, lub znacznikiem tytułowym, czyli title. W naszych modułach został do zmiany tylko jeden twardy element, mianowicie parametr header w module prognozy pogody. Po znalezieniu modułu modyfikujemy parametr header z “Weather Forecast” na “Prognoza pogody”.

Element header przed zmianą
Element header po zmianie

Teraz została nam zmiana języka generalnego. Na początku pliku wyszukujemy parametr language i zmieniamy “en” na “pl”.

Parametr language przed zmianą
Parametr language po zmianie

Gdy zmodyfikowaliśmy już niezbędne pola, możemy zapisać i zamknąć edytor przy pomocy znanego nam skrótu klawiszowego Ctrl+X i zatwierdzając zapis przy pomocy “y” i klawisza Enter. Aby zobaczyć efekty naszych działań, wpisujemy poniższe komendy i cieszymy się ze skonfigurowanego pod nasze potrzeby interfejsu.
cd /home/pi/MagicMirror
npm run start

Interfejs lustra po wykonanych modyfikacjach

Poprawa działania urządzenia

Aktualne rozwiązanie prezentuje się ciekawie, jednak mamy do czynienia z dwoma problemami. Jest to domyślne ustawienie wyświetlania, które powoduje wygaszenie ekranu po braku reakcji użytkownika i konieczność każdorazowego uruchomienia programu Magic Mirror po starcie systemu. Na samym początku zajmiemy się problemem wygaszania wyświetlacza. Tutaj operacja jest bardzo prosta – w terminalu wpisujemy polecenie:
sudo apt-get install xscreensaver

W trakcie instalacji wszystkie ostrzeżenia zatwierdzamy i przechodzimy dalej. Teraz na pulpicie maliny wchodzimy w preferencje>wygaszacz ekranu i ustawiamy tryb Disable Screen Saver.

Wymagana konfiguracja wygaszacza ekranu

Gdy mamy już za sobą ustawienia ekranu, możemy przejść do następnego kroku. Do uruchomienia programu inteligentnego lustra wraz ze startem systemu również wystarczy kilka kroków. Zaczynamy od instalacji programu PM2. Jest to program do zarządzania procesami, który pozwoli nam na wygodne uruchamianie systemu przy starcie urządzenia oraz jego restart w przypadku awarii. Aby zainstalować program, wpisujemy polecenia:
cd /home/pi
sudo npm install -g pm2
pm2 startup

Po wpisaniu drugiej komendy wyświetli się polecenie, które należy skopiować, a następnie wkleić do terminala i wcisnąć Enter.

Komenda do skopiowania

Teraz musimy stworzyć plik, który będzie powodował uruchomienie naszego systemu. Aby to zrobić, wpisujemy poniższą komendę:
nano mm.sh

Po wpisaniu polecenia otworzy się edytor kodu. Tutaj wklejamy do środka poniższą zawartość, a później zapisujemy i zamykamy plik.
cd ./MagicMirror
DISPLAY=:0 npm start

Aby plik mógł się wykonać, musimy przyznać mu uprawnienia do “wykonywania się”. W tym celu wpisujemy w terminal:
chmod +x mm.sh

Ostatnim zadaniem jest przypisanie tego pliku do programu zarządzania, w tym celu wpisujemy:
pm2 start mm.sh
pm2 save

Teraz możemy wpisać w terminal poniższą komendę i sprawdzić, czy program po uruchomieniu systemu będzie działał. Jeśli tak, to możemy przejść do montażu układów na samym lustrze!
sudo reboot

Montaż elektroniki na ramie lustra

Kiedy mamy już stworzony system, który będzie odpowiedzialny za wyświetlanie informacji. Możemy przejść do montażu elektroniki na lustrze. Tutaj proces jest stosunkowo prosty. Najlepiej przy pomocy silikonu szklarskiego przyklejamy wyświetlacz i elementy elektroniczne do tafli lustra. Warto pamiętać o tym, że wszystkie elementy powinniśmy odtłuścić – dobrym środkiem jest preparat IPA. Oprócz tego powinniśmy zasłonić również wszystkie elementy emitujące światło. Mowa tu głównie o diodach LED. Jeśli chcemy skutecznie uniknąć przedostawania się światła, to możemy okleić tylną część lustra. Oczywiście pomijamy tutaj miejsce na wyświetlacz. Elementy elektroniczne zamocowane na lustrze prezentują się następująco:

Elementy elektroniczne

A tak wygląda inteligentne lustro z wyświetlaczem w całej okazałości:

Końcowy efekt

Mamy nadzieję, że ten poradnik pokazał Wam, jak szybko i łatwo można zbudować własne inteligentne lustro. Jeśli macie jakieś pytania lub uwagi, to zapraszamy do sekcji komentarzy!

Podziel się:

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Marcin Lesiński

Marcin Lesiński

Miłośnik elektroniki, druku 3D i nauk stosowanych, swoją wiedzę gromadzi od 14-tego roku życia. W Botlandzie tworzy projekty i poradniki dla klientów, a w wolnym czasie zajmuje się automatycznymi uprawami i prototypowaniem. Fan muzyki rockowej i brytyjskiego kina.

Zobacz więcej:

5 odpowiedzi

  1. Bardzo ciekawy poradnik, często zdarza mi się czytać waszego bloga i bardzo doceniam czas poświęcony na wpisy. Dodatkowo chciałbym zwrócić szczególną uwagę na wpisy Pana Marcina, przerabiałem tworzenie systemu inteligentnego domu, teraz będę zabierał się za ten projekt, wszystko opisane jest profesjonalnie i pokazuje to ogrom wiedzy autora. Pozdrawiam i czekam na więcej wpisów.

  2. bardzo fajny opisany projekt
    właśnie zacząłem się bawić z moim nowym pi
    wgranie samego magic mirror nie sprawił mi problemu lecz utknąłem na przeróbce kalendarza podany sposób w instrukcji nie działa , wywala przy starcie błąd i magic nie wstaje nie zapisałem też odginału a teraz pomogło jedynie całkowite usuniecie kalendarza – jednak chciałbym go mieć – masz może inny sposób

    1. Ciężko nam określić gdzie może być błąd nie widząc pliku konfiguracyjnego ale warto sprawdzić czy gdzieś w kodzie nie ma Pan błędu (przypadkowe usunięcie jednego znaku, literówka, etc).

  3. Hej
    super pokazane
    a da się zostawić żeby pokazywał komentarze oczywiście w PL języku, na yot…e widziałem że ktoś miał tak wykonane lecz sam nie mam pomysłu jak to zrobić 🙂

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.