Smart Crystal Light String: 9 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Рождество жакындаганда мен үйдөгү автоматташтыруу жана акылдуу нерселерди толук изилдеп жатам, мен бул жылы акылдуу, жакшы көрүнгөн, RGB жарык жип жасоого аракет кылууну чечтим.

Мен интернетте DIY чечимдери жөнүндө көп изилдөөлөрдү жүргүздүм, бир жагынан кээ бир проектилер жарык линиясынын кубатын көзөмөлдөө үчүн Wifi релесин же акылдуу сайгычты кошуудан турат, кээ бир долбоорлордо WiFi контроллери бар даректүү лед тилкелери колдонулат. леддерди толук контролдоого. Мага контроллердин даректүү лентаны башкаруу үчүн колдонулган ыкмасы жакты, бирок мен үчүн LED лентасы Рождествонун жарыгы үчүн жакшы көрүнбөйт.

Мен кандайдыр бир электрондук компонентке заказ берүү үчүн бир аз убакытым бар болчу, ошондуктан мен лампочкалардын диффузорунун ыңгайлаштырылган жана акылдуу жарык линиясын түзүүнү тандадым жана офисимде болгон компонентти гана колдоно алдым.

Жалпысынан акылдуу жарык сабы абдан жакшы чыкты, колдонулган диффузор сонун көрүнүп турат жана Wled программалык камсыздоосу берген өзгөчөлүктөр керемет. Сиз чырактарды муктаждыктарыңызга дал келтире аласыз. Бирок бул долбоор идеалдуу эмес, мен аны дагы эле бета версия деп эсептейм жана аны жакшыртуу керек. Мен аны кийинки жолу курганымда жакшыраак кылуу үчүн эмне кыларымды дагы түшүндүрөм.

1 -кадам: Бөлүктөр жана инструменттер керек

Мен офисте болгон бөлүктөрүмдү бул долбоор үчүн гана колдондум, анткени ал толугу менен оптималдаштырылган эмес, мен сизге колдонулган бөлүктөрдү, ошондой эле жарык тилкесин оптималдаштыруу үчүн колдоно турган айрым бөлүктөрдү берем.

Бөлүктөр:

Wemos D1mini (ESP8266)

Реле 5V 10A

• WS2812b тилкеси 144LED/м
• 5V электр менен камсыздоо
• 1000uF конденсатор
• 470 Ом каршылыгы
• 2 pin Power Connector
• 3pin маалымат туташтыргычы
• Button
• Protoboard
• Solder
• Зымдар 22 AWG (тыгыз жана ийкемдүү болсо жакшы)
• PETG тазалоо
• Таза эмес PETG (мен ак бирин колдондум)

Куралдар:

• 3D принтер
• Кандооч
• Кычка кесүү
• Пинцет
• Мультиметр
• Микро USB кабели

Кошумча:

• PCB менен WS2812b
• Wled Wemos калканы (улуу DIY тактасы)
• 3 Электр кабели
• Ысык клей

2 -кадам: 3D басып чыгаруу

Лампочкаларды түзүү үчүн, мен нерселердин биринен тапкан 3D моделимди өзгөрттүм (булак бул жерде). Оригиналдуу модель Рождество боблуна ылайыкташтырылган. Мен аны бөлүктүн ылдый жагына бурамалуу жипти кошуу үчүн Fusion 360 аркылуу өзгөрттүм. Мен негизинен "Thread" функциясын Fusion360тан колдондум жана бөлүктүн экинчисине туура келиши үчүн жетишерлик тазалыкка ээ болуш үчүн эки жиптин өлчөмүн ар бир бөлүгүндө 0.15 ммге кыскарттым.

Жарыктын жипин жасап, светодиоддорду кармап туруу үчүн, мен кубаттуулуктун жана маалыматтын зымы үчүн тешиги бар розетканы, ws2812b тилкесинен келген LED үчүн кичинекей оюкту жана лампочканы LED розеткасына сайып коюу үчүн жипти иштеп чыктым. Розетка аркылуу өткөргүчтөрдүн тешиктери бир аз бошоп кеткендиктен, тилкеңиздин узундугуна байланыштуу бир аз кубаттуу инъекцияга муктаж болсоңуз, 4 зым коюуга мүмкүндүк берет. Бул учурда сиз 5V, Data and Ground үчүн 3 зымга ээ боло аласыз жана 4 -чү башка тилкенин аягына туташуу үчүн дагы 5В алып келишиңиз мүмкүн.

Бөлүктөр жип жарык менен иштөөдө зымдарды жулуп кетүүдөн качып, эки бөлүк тең бекемделгенде жарыкка туташкан зымдарды кысат.

Мен колдонгон бөлүктөрдү басып чыгаруу үчүн:

0.12мм катмары, 0% толтурулушу жана 2 дубалы бар диффузор үчүн ачык PETG бир аз күчтү сактоо үчүн

0.12мм катмарлуу LED розеткасы үчүн Ак PETG, 100% толтуруу, розетканын түбүнөн келген жарыкты чектөө үчүн

Мен бардык LED розеткаларын бир басууда басып чыгара алдым, анткени бул басылманын сапаты анча маанилүү эмес.

Лампочка үчүн мен аны бирден басып чыгарууну сунуштайт элем. Алар абдан ичке жана аларды дароо басып чыгаруу лампочкаңыздын начар бүтүшүнө, ал тургай жиптеги бөлүктүн күчтүүлүгүнө алып келиши мүмкүн.

Бул жерде бул долбоор үчүн колдонулган 3D басылган бөлүктөр:

www.thingiverse.com/thing:4672612

3 -кадам: LED даярдоо

Менин учурда, мен 5V WS2812b светодиоддорун колдондум, бирок бул долбоор үчүн даректүү LEDлер иштээрин байкадым.

Мүмкүн болсо, бул бөлүк үчүн алдын ала куралган ws2812b тегерек ПКБны колдонуу жакшы болмок. Бул сиздин жарык тилкесиңизди ишенимдүүрөөк кылат жана LED розеткасына LEDди чогултууну жеңилдетет.

Эгерде сиз мага окшош ws2812b жарык тилкесин колдонсоңуз, кийинки кадамдарда зымдарыңызды ширетүү үчүн тилкенин солеттерин жетишерлик деңгээлде сактап жатканыңызга ишенип, диодду бирден кесүүңүз керек болот.

Эгерде сиз ар бир светодиоддо жетишерлик ширетүүчү беттерди сактай албасаңыз, анда LEDди курмандыкка чалып, эки LEDдин ортосундагы анын ширеткичтеринин узундугун кесүү менен экиден ашык бир гана LEDди сактай аласыз.

Андан кийин сиз бардык зымдарды даярдооңуз керек. Эки лампанын ортосунда каалаган узундукту тандаңыз (мен болжол менен 30см болууну тандадым) жана жипке каалаган светодиоддорду (мен 20LED колдондум) жана бардык зымдарды сиз тандаган узундукка чейин кесип салыңыз. Сизде бир LED үчүн 3 зым болушу керек. (Менин учурда мага 3x20LEDлер керек болчу, ошондуктан ар бири 30 см болгон 60 зым). Сиздин кубаттагыч адаптериңиз сиздин тилкеңизде колдонуп жаткан LED санына жараша болот. 5V WS2812b толук жарыктыгында 60мА талап кылынат, бул санды LEDдин санына көбөйтүп, кубат адаптериңизге керектүү кубаттуулукту талап кылат. Менин учурда, керектүү максималдуу күч 20LEDs x 60mA = 1200mA болуп саналат. Мен 5V/3A колдондум, бирок мен анча күчтүү эмес электр энергиясын колдоно алмакмын.

Эгерде сиз жарык тилкесиңизди толук жарыктык менен ак түстөгү үлгүдө колдонууну пландабасаңыз, анда сиздин жарык тилкеңизге эч качан толук күч керек болбойт. Рождествонун жарыгы катары сиз 40LED үчүн 1А гана керек деп эсептесеңиз болот.

Баары кесилгенден кийин сиз бардык зымдарыңыздын эки жагын сыйрып, калай аласыз. (Бул абдан узак кадам …)

Кааласаңыз, анда сиз сымдарды 3төн 3кө чейин ороп, LED диапазонунун ортосунда жакшы көрүнүшү үчүн жана аларды жаңы жылдык балатыңызга илинип калуу ыктымалдыгын азайтуу үчүн.

Эми сиз бардык светодиоддорду светодиоддоруңузга калай аласыз.

Баары калай болгондо, Светодиодун LED розеткасына ордуна коюңуз, LED жогору карайт.

4 -кадам: Кабелдөө

Эми долбоордун эң татаал бөлүгү келет. Сиз буга чейин даярдаган зымдарды колдонуп, бардык LED ди чынжырлашыңыз керек болот.

Бул үчүн 3 кабелдүү кабелди LED оюгуңуздун тешиктеринин бири аркылуу киргизиңиз, жана сиздин темир менен, кабелдерди LED ширетүүчү аянтчаларга кошуңуз. (ширеткичке өтө жука учту колдонууга аракет кылыңыз) LED розеткасын жылытпоо жана деформация кылбоо үчүн сиз тез болушуңуз керек.

Светодиоддорду чынжыр менен ширетүү үчүн, диоддордун багытын чындап урматтоо үчүн этият болуңуз !!

Сиз зымдын багытын урматтоо үчүн, ар бир LEDдеги жебени колдоно аласыз. Эгерде сиз ага кам көрбөсөңүз, анда диоддорду артка кууруп аласыз.

Зымдарды ороону чечкендер үчүн мультиметрди колдонуп, зымдардын ар бир учун тактап, кийинки LEDге туташтырууга туура келет. (Сыноодон кийин оңдоого караганда, мурун текшерүү дайыма жакшы)

Муздак же начар ширетүүдөн сактануу үчүн, сиздин эритмеңизди текшерүү үчүн мультиметриңиз менен жакшы ширетилген болсо, баарын текшериңиз. Начар ширетилген LED бул бир эмес же начар иштегенден кийин бардык LEDга алып келет. Эгерде сизде LED күйгүзүлбөсө көйгөй бар болсо, анда алгач ширетүүнү текшериңиз (мен муну тажрыйбам менен айтып жатам;))

5 -кадам: Программалоо

Мен контроллер үчүн Wemos D1 мини тандадым, анткени мен ал такта менен иштегем. Алар абдан арзан, ишенимдүү, программасы оңой жана Wifi антеннасын камтыйт.

Мен githubдан WLED долбоорун таптым, бул WiFi үчүн LED көзөмөлү үчүн жасалган микроб программа, так менин долбоорума керектүү нерсе!

WLED - бул Aircoookie тарабынан иштелип чыккан, Esp8266 жана ESP32 такталарына шайкеш келген жана көптөгөн мүмкүнчүлүктөрү бар чындыгында эң сонун программа. Мисалы:

• 100дөн ашык өзгөчө чагылган эффекттери
• LED сегменттери LED тилкесинин ар кайсы бөлүктөрүнө ар кандай эффекттерди жана түстөрдү коюу үчүн
• Компьютериңиз менен Светодиоддоруңузду көзөмөлдөө үчүн Web UI көзөмөлү
• Смартфон колдонмосу сиздин LED менен телефонуңузду башкарат
• Infrared алыстан башкаруу
• Үй автоматташтыруу шайкештиги
• Alexa Voice жардамчысынын шайкештиги
• Жарык кубатын көзөмөлдөө үчүн реле кошулууда
• Сырткы баскычты кошуп, сизди Wifi жок LED көзөмөлдөйт
• Бир нече WLED түзмөктөрүн жергиликтүү тармагыңыз аркылуу шайкештириңиз

Жана дагы…

Github долбоорунун бардык мүмкүнчүлүктөрүн ачыңыз:

Esp8266га Wled жарк этүү анчалык деле кыйын эмес. Конкреттүү эч нерсе кереги жок. Сиз бул кадамдарды гана аткарышыңыз керек:

Акыркы камтылган программаны жүктөө үчүн Wled Github барагына өтүңүз (https://github.com/Aircoookie/WLED/releases)

Wemos D1 Mini үчүн ESP8266.bin менен аяктаган файлды жүктөп алыңыз

Pytno жүктөө жана орнотуу үчүн Python барагына өтүңүз (https://www.python.org/downloads/)

ОС үчүн эң жаңы Python версиясын орнотуңуз

Терминалды ачыңыз жана төмөнкү буйруктарды колдонуңуз:

esptool орнотуу

Куралдын туура орнотулгандыгын текшерүү үчүн, төмөнкү буйрукту колдонуңуз:

esptool.py

Эгерде сиз Esptool.py менен көйгөйгө туш болсоңуз, анда эсфома-жаркылдагын жүктөп алууга аракет кылсаңыз болот. Бул орнотуучу так ошондой кылат, бирок графикалык интерфейсти колдонот.

Эми Wemos D1 мини тактаңызды микро USB кабели менен компьютериңизге туташтырсаңыз болот.

Бир жолу туташкандан кийин, Wled тактасында жарк этүү үчүн төмөнкү буйрукту колдонуңуз:

esptool.py write_flash 0x0./WLED_X. X. X_ESP8266.bin

Сиз./WLED_X. X. X_ESP8266.bin'ди мурун жүктөп алган.bin файлынын жолу менен алмаштырышыңыз керек.

Сиздин Wemos тактасы WLED менен ийгиликтүү жаркырашы керекпи?

6 -кадам: тактаны WiFiга туташтыруу

Эми тактаңыз жаркырап турганда, аны күйгүзгөнүңүздө WLED-AP деп аталган жаңы Wi-Fi тармагын көрүшүңүз керек. Бул Wifi тармагына туташып көрүңүз жана бул сырсөздү колдонуңуз:

wled1234

Сиз веб -баракчага багытталасыз, тактайды үйүңүздөгү WiFi'га туташтыруу үчүн кадамдарды жасашыңыз керек

Тактаңызды үйүңүздөгү Wi -Fiга конфигурациялагандан кийин, кадимки WiFi тармагыңызга алмаштырыңыз жана мурда орнотулган mDNS атына туташуу үчүн жаңы браузерди ачыңыз.

Сиз төмөнкү веб -баракчага туташыңыз керек:

7 -кадам: PCB көзөмөлдөө

Бул бөлүк системанын иштеши үчүн талап эмес. Сиз кубат блогун Wipos D1 mini менен гана туташтыра аласыз, андан кийин зымдын жардамы менен LED тилкесинен Wemos D1 мини D4 пинине туташуу үчүн зымды колдонсоңуз болот.

Мен эстафетаны жана физикалык баскычтын өзгөчөлүгүн сынап көргүм келди, ошондуктан иштин чечилишинин далили болуш үчүн системанын прототибин түзүү үчүн протоботту алдым.

Мен негизинен WLED Wikiден табылган зымдардын схемасын колдондум жана WLED Викинин ошол эле бетинде берилген GPIO колдонууну колдонуу менен релени жана баскычты кошуу үчүн бир аз өзгөртүп койдум.

Релеңизди долбооруңузга кошуу үчүн релеңизди 5В электр линиясы жана жерге кошуп, GPIO12 (Wemos D1 мини боюнча D6 пин) релеңиздин буйруу пинине туташтырышыңыз керек. Эстафетанын экинчи тарабында, релеңизди 5V электр линиясынын ортосуна, 5V кирүүсүн жана 5V чыгарууну NO (Normaly Open) реленин пинине туташтыруу менен туташтырыңыз. Демейки боюнча WLED Firmware, LEDди күйгүзгөндө GPIO12 пинин күйгүзөт, NO пиндин 5V линиясын туташтыруу менен, сиз LEDди күйгүзгөндө релени күйгүзөсүз жана светодиодду өчүргөндө релеңизди өчүрөсүз (бул эмне жетүүнү каалайбыз).

Ошондой эле, сиз LEDди башкаруу үчүн саатты колдонбогондо, схемаңызга баскычты кошо аласыз. Кнопканы зым менен жабыш үчүн, аны GPIO 0 (Wemos D1 mini боюнча D3) менен жерге туташтырыңыз. Кнопканы WLED колдонмосунун интерфейсинде бир жолу таптоо, эки жолу басып кармап туруу (кийинки эффект, алдын ала коюлган цикл, ON/OFF) үчүн атайын аракеттерди жасоого конфигурациялоого болот.

Жарык тилкесинин электр линиясына туташтырылган конденсатор электр линиясын тегиздөө жана потенциалдуу электр чукулдарын сиңирүү үчүн колдонулат. реленин артынан жана мүмкүн болушунча жакшыраак колдонуу үчүн LED тилкесиңиздин башталышына жакын.

Тилкенин Data Line киришиндеги резистор сиздин LED диапазонуңузду бул кирүүдөн күйүп кетүүдөн коргоо үчүн бар. Потенциалдуу түрдө, эгер сизде маалымат линиясы туташтырылган, бирок оң рельс линиясы ажыратылган болсо, анда маалымат пини аркылуу LEDди күйгүзүп, өрттөп жиберүү коркунучу бар.

Эгерде сизде контроллерден биринчи светодиодго чейин узун зым кабели болсо, анда сиз LED тилкесине ишенимдүү маалымат киргизүү үчүн Level Shifter колдоно аласыз. Бул ишти аткаруу үчүн жасалган компоненттер бар, бирок сиз деңгээлди алмаштыруучу катары тилкеңизден бир LEDди колдонуу менен арзан альтернативаны колдоно аласыз. Бул максатка жетүү үчүн, LEDдин бирин контроллериңиздин өндүрүшүнө жакын жерде сиздин протоботаңызга туташтырыңыз. Андан кийин сиз бул LEDден кийин LED тилкеси туташтыргычыңызды туташтыра аласыз. Frist LED аркылуу өтүү менен, Data Line деъгээлин алмаштырууну колдонууга караганда, ошол эле жол менен жабыркайт. (Бул LEDдын сизге LED тилкеси менен жаркырашына жол бербөө үчүн, WLED LED тандоолорунда биринчи LEDды өткөрүп жиберүүнү текшерүү мүмкүнчүлүгү бар).

Баары зымдуу болгондон кийин, бардык байланыштарыңызды жана ширетүүңүздү текшерүү үчүн бир аз убакыт керек.

Эгерде баары жакшы болсо, сиз азыр электр менен камсыздоону туташтырсаңыз болот жана сиз лентаны схемаңызга кошо аласыз.

8 -кадам: LEDди WLED менен иштөөгө иштетүү

Жарык тилкесиңиздин Wledде жакшы иштешин камсыз кылуу үчүн, веб интерфейсинин жөндөөлөрүнө өтүп, LED тандоолоруна кирип, LED сабыңыздагы LED санын киргизиңиз.

Сиз ошондой эле электр энергияңыздын коопсуздугу үчүн жарык сызыгыңыздын каалаган максималдуу токту чектей аласыз.

Жөндөөлөрүңүздү сактап, жарык баракчаңызды текшерүү үчүн башкы бетке кайтыңыз.

Сиз азыр жаңы жылдык даракты жарыктандыруу үчүн ар кандай түстөрдү жана эффекттерди тандай аласыз!

WLED долбоорунун Wiki баракчасындагы эффекттердин бардык алдын ала коюлган мүмкүнчүлүктөрүн жана толук мүмкүнчүлүктөрүн камтыган толук вики табыңыз:

9 -кадам: Жыйынтыктар

Light Strip альфа версиясы үчүн абдан жакшы чыкты деп ойлойм, кристалл лампа ачык PETG менен диффузор катары жакшы иштейт жана WLED программасы сунуштаган башкаруу таң калыштуу. Албетте, мен WLEDди үйүмө акылдуу жарыкты кошуу үчүн акыркы жолу эмесмин.

Кийинки жолу мен жарык тилкесине өтүүгө аракет кылам, мен WS2812b pcb катары ишенимдүү компонентти колдоном жана мен Wled Wemos Shieldди дагы жакшы өзгөчөлүктөрү бар жакшыраак көрүнүүчү ПХБны сунуштайм деп ойлойм (мисалы, дагы коопсуздук үчүн сактандыргыч). Мен дагы кийинки версия үчүн суу өткөрбөй турган нерселерди жасоого аракет кылам, бул тилкени сыртка кошуу мүмкүнчүлүгүн сунуштайт.

Бул көрсөтмөнү окуганыңыз үчүн рахмат, бул сиз үчүн пайдалуу болду деп үмүттөнөм, экинчи макаласы бүткөндө мен бул макаланы жаңыртам, эгер сизди кызыктырса, биз менен болуңуз:)