Түстүү синхрондуу сенсордук лампалар: 5 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул долбоор үчүн биз түстү тийүү менен өзгөртө ала турган жана бул түстү интернетте бири -бири менен синхрондоштура турган эки лампа жасайбыз. Биз муну башка шаарга көчүп кеткен досубузга жаңы жылдык белек катары колдондук. Ал лампалардын бирин алды, экинчиси бизде калды. Ошентип, экөөбүз тең жакшы чыракка ээ болуп, бири -бирибизге түстөрдү жөнөтө алабыз. Бул бири -бири менен баарлашуунун жакшы жана салкын ыкмасы болсо да, текст, үн же сүрөттөргө караганда баарлашуунун бир кыйла жеңил түрү.

Бул долбоор германиялык Netzbasteln радио -шоусунун Syncenlight долбоорунан шыктандырылган, бирок биз программаны бир аз үнөмдөп, долбоорубуз үчүн татаалыраак лампаларды курганбыз. Видеодо анын кандай иштээрин көрө аласыз. Демонстрациялык максаттар үчүн эки лампа түз эле жанаша турат - бирок алар планетанын карама -каршы тарабында болушса (WiFi бар болсо) иштейт.

1 -кадам: Көндүмдөр, шаймандар жана тетиктер

Биз лампанын электроникасын ширетүүбүз керек болгондуктан, бул проект үчүн керектүү атайын көндүмдөр - бул ширетүү жөндөмү жана электрониканын негизги түшүнүгү. Эгерде сиз программалык камсыздоону иштеп чыгуу боюнча кээ бир негизги нерселерди түшүнсөңүз, бул плюс болмок, анткени сиз программалык камсыздоону муктаждыктарыңызга жараша өзгөртө аласыз. Бирок, эгерде сиз муну биз жасагандай колдонууну кааласаңыз, анда сиз жөн гана программаны жүктөп алып, өз чырагыңызга жүктөй аласыз.

Лампага керектүү бөлүктөрдү жогорудагы сүрөттөн көрүүгө болот. Эгерде сиз аны так биз сыяктуу кургубуз келсе, анда сизге бул керек:

• 100kΩ резистор
• a Wemos D1 mini (же башка ESP8266 негизделген такта)
• кээ бир WS2812B светодиоддору (же жалгыз же алардын тилкеси)
• кээ бир кабелдер
• USB кабели (көпчүлүк смартфондордо колдонулган, маалымат кабели болушу керек)
• металлдан жасалган идиш
• айнек ваза
• муз банкы спрей (же окшош нерсе)
• эки жыгач таяк
• кичинекей картон (Wemos D1 мини өлчөмү)

Бул тизмедеги акыркы беш нерсе - биз конкреттүү лампалардын конструкцияларынын бири үчүн колдонгон нерселер. Бул биз бул Нускамада мисал катары колдоно турган чырактын дизайны. Сиз өзүңүздүн лампаңызды так ушул сыяктуу кура аласыз, бирок, албетте, бул бөлүктө чыгармачылыкка ээ болуп, өзүңүз каалагандай өз лампаңызды жасай аласыз. Сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, биз курган экинчиси биринчисинен айырмаланат жана бизде жаңы лампалардын дизайны боюнча идеялар бар. Ошентип, бул чексиз мүмкүнчүлүктөр бар бөлүк.

Албетте, бардыгын бириктирүү үчүн бизге тетиктер гана эмес, шаймандар дагы керек. Бул үчүн бизге төмөнкү заттар керек:

• ширетүүчү темир (плюс)
• кээ бир кумура
• кайчы
• ысык эритилген курал
• жыгач араа

Эми бизде керектүү нерселердин бардыгы бар, биз лампанын негизги идеясын, анын баары кантип иштээрин жана албетте чыракты кантип курууну түшүндүрөбүз.

2 -кадам: Негизги идея жана ал кантип иштейт

Негизги идеяны зымдардын схемасынан көрүүгө болот. Долбоордун жүрөгүндө ESP8266 микроконтроллери бар Wemos D1 кичи такта турат. ESP8266нын артыкчылыгы - бул арзан жана бортто түз WiFi бар, бул бизге так керек. Биз Wemos D1 мини тактасын колдондук, анткени бул такта менен программаны микроконтроллерге жүктөө үчүн кошумча инструменттердин кереги жок (стандарттуу USB маалымат кабелинен тышкары). Бирок ESP8266га негизделген такта бул долбоор үчүн иштеши керек.

Лампаны башкаруу үчүн биз сыйымдуу сенсорду колдонууну каалайбыз (ошондуктан көпчүлүк смартфондордун дисплейлеринде колдонулган негизги принцип). Мындай тийүү сенсорун 100 кОмдук резисторду ESP8266 эки казыгы менен (биздин учурда D2 жана D5 төөнөгүчтөрү) туташтырып, андан кийин D5 пинге кошумча зымды туташтырып, андан кийин ошол зымды металл пластинкага туташтыруу жолу менен курууга болот. Бул зымды кайда solder, сиз тандаган лампанын дизайнына жараша болот. Электр өткөргүч схемасында биз жөн эле жалпы металл пластинканы колдонгонбуз, бирок конкреттүү лампанын дизайны үчүн бул кабелди лампанын металл идишине коштук. Эгер сиз бул кандайча иштээрине кызыкдар болсоңуз, анда Arduino китепканасынын веб -сайтында сыйымдуу сенсордук сенсорду программалоо үчүн колдонулган жакшы түшүндүрмө бар.

Эми бизде лампаны башкаруу үчүн тийе турган нерсеге ээ болсок, кийинки нерсе - булак. Бул үчүн биз WS2812B диоддорун колдондук. Булар ар кандай долбоорлордо кеңири колдонулат жана алардын башкы артыкчылыгы - сиз биринчи LED менен микроконтроллердин ортосундагы бир гана маалымат байланышын колдонуп көптөгөн LEDдын түсүн башкара аласыз (биздин учурда ESP8266 D8 менен байланышкан). Биздин долбоордо биз төрт WS2812B LEDин колдонуп жатабыз. Кабелдик схемада экөө көрсөтүлгөн, бирок кошумча светодиоддорду кошуу экинчисин кошкондой иштейт: Экинчи LEDдин DOUT пини үчүнчүсүнүн DINине, VSS менен VDD жерге туташтыргычка жана 5V пин тиешелүү түрдө. Ошол WS2812B светодиоддорун оңой программалоого болот, мис. Adafruitтин NeoPixel китепканасы менен.

Азыр бизде керектүү бардык ингредиенттер бар: WiFi мүмкүнчүлүгү бар микроконтроллер, лампаны жана жарык булагын көзөмөлдөө үчүн сенсордук сенсор. Кийинки кадамдарда биз чыныгы лампаны кантип куруу керектигин жана программаны кантип жүктөө керектигин жана эки (же андан көп) лампалар интернет аркылуу синхрондошуусу үчүн эмне кылуу керектигин сүрөттөп беребиз.

3 -кадам: Электрониканы ширетүү

Ошентип, биринчи кезекте биз бардык электрондук бөлүктөрдү чогуу ширетишибиз керек. Биз жалгыз WS2812B диоддорун ширетүүдөн баштадык (мурунку кадамда көрсөтүлгөн жана сүрөттөлгөндөй). Эгерде биз бул долбоорду кайра кыла турган болсок, анда биз жөн гана WS2812B диоддорун тилке түрүндө сатып алмакпыз. Бул тилкелерди сиз каалаган светодиоддорго ээ кылып кесип салсаңыз болот, андан кийин DIN, VDD жана VSS туташтыргычтарын ESP8266 D8, 5V жана G казыктарына туташтыруу керек. Бул биз кылганга караганда оңой болмок, бирок сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, жалгыз WS2812B диоддорун ширетүү да мүмкүн (биздин ширетүүчү муундарыбыз анча кооз эмес, бирок алар иштейт)

Кийинчерээк биз D2 жана D5 төөнөгүчтөрүнүн ортосундагы резисторду ширетип койдук. D5 пининде биз кошумча зымга ширетишибиз керек, ал кийинчерээк лампанын сенсордук сенсор катары иштеши керек болгон бөлүгүнө кошулат. Сүрөттөрдө биз резисторду тактага эмес, тескерисинче, биз конструкцияны тактага кошуп, резисторду койдук. Мунун себеби, биз бул проект үчүн кайсы резистор эң жакшы иштээрин билгибиз келген, бирок сиз резисторду тактага такай ширете аласыз.

Акыркы кадам катары биз азыр USB кабелибизди Wemos D1 mini'нин USB сайгычына туташтыра алабыз (сизде USB маалымат кабели бар экенин текшериңиз - жөн эле кубаттоо үчүн иштеген, бирок маалыматтарды берүү үчүн эмес иштеген кабелдер бар, бирок бизге керек программалык камсыздоону кийинчерээк өчүрүү үчүн маалымат жөндөмдүүлүгү).

4 -кадам: Чырак куруу

Эми электрондук бөлүктөр даяр болгондо, биз чыныгы чыракты жасай баштайбыз. Бул үчүн биз вазаны үстүбүздөгү светодиоддор менен жарык кылгыбыз келет жана чырактын жарыгы таралышын каалайбыз. Биз тапкан вазанын айнеги абдан ачык болгондуктан, биз айнек гүлүнө спрейди колдонуп, айнекке дагы үшүк алган көрүнүштү бердик. Айнектин бир аз тоңгон же жайылган көрүнүшүн бере турган спрейдин бир нече версиясы бар, ошондо сиз таба алганыңызды карай аласыз. Эгер сиз бул спрейди колдонсоңуз, улантуудан мурун баары жакшы кургатылганын текшериңиз. Бул сиз колдонгон спрейге жараша бир нече саатка созулушу мүмкүн.

Азыр чыракты жасоо үчүн, биз металл гүл идиштин вазанын үстүндө туура бийиктикте турганын жана электроника идиштин ичине жабыштырылганын текшеришибиз керек, ошондо LEDлер вазаны жарык кылат. Бул үчүн биз жыгачтан жасалган эки таякты, кум кагазды жана жыгач арааны колдонуп, айкаш жыгач жасадык. Бул крест вазанын үстүнө отурат жана кресттин учтары казанга жабыштырылат. Ошентип, биз казандын туура бийиктикте экенине ынанабыз (эгер жыгач крест тиешелүү өлчөмгө ээ болсо).

Бул үчүн биз адегенде жыгач таяктарды керектүү өлчөмгө жеткирүү үчүн араа колдондук. Анан биз кум кагазды бир таякчанын ортосуна оюкту тегиздөө үчүн колдондук. Эми экинчисин ысык мылтыктын жардамы менен оюкка жабыштырдык. Эгерде биз муну вазанын үстүнө койсок, ал батпай калат, анткени таяктар бирдей деңгээлде эмес. Ошентип, биз таякчанын эң төмөнкү деңгээлдеги учтарына эки жаңы оюктарды сүргүч кылдык, ошондо крест вазага эң сонун дал келет. Муну сүрөттөрдөн жакшы көрүүгө болот.

Эгерде баары туура келсе, кийинки кадам - кресттин үстүнө картонду жабыштыруу. Бул оюк жок жерде айкаш тарапта болушу керек. Андан кийин биз картондун үстүнө Wemos D1 мини тактасын, кресттин башка жагындагы светодиоддорду чаптадык.

Кийинки кадам - резистивдүү сенсордун кабелин металл идишке ширетүү. Мына ушундай жол менен биз казанга тийип чырактын түсүн башкара алабыз. Эгерде бул аткарылса, жыгач крестти ысык эритилген мылтык менен металл идишке чаптап койсо болот, андан кийин крест менен казанды вазанын үстүнө жабыштырууга болот.

Акыркы кадам катары биз азыр USB кабелин вазага супер клей менен чаптай алабыз, ошондо баары жакшы жана тыкан көрүнөт. Азыр биз дээрлик бүттүк.

5 -кадам: Ишке киргизиңиз

Акыркы кадам - бул программалык камсыздоону лампага жүктөө жана лампаны синхрондоштуруу үчүн колдонула турган серверди конфигурациялоо. Эгерде сиз программалык камсыздоонун так иштешине кызыксаңыз, булак кодун изилдөөгө кош келиңиз, биз бул жерде өтө майда -чүйдөсүнө чейин барбайбыз. Бирок негизги идея, сиз шайкештештирүүнү каалаган лампалардын ар бири бир эле MQTT серверине туташуусу керек. MQTT - бул нерселердин интернети жана машинадан машинага байланыш үчүн билдирүү протоколу. Эгерде лампалардын бири түсүн өзгөртсө, аны MQTT серверине жарыялайт, андан кийин башка бардык лампаларга сигнал жөнөтөт, андан кийин алардын түсүн да өзгөртүү керектигин айтат.

Бирок кабатыр болбоңуз, MQTT жөнүндө, анын кандай иштээри же MQTT серверин кантип орнотуу керектигин түшүнүүнүн кажети жок, эгер сиз чыракты колдонууну кааласаңыз. Албетте, сиз кааласаңыз, өз сервериңизди орнотуп жана конфигурациялай аласыз. Бирок эгер сиз муну каалабасаңыз, булутта жайгашкан MQTT серверин ижарага ала турган бир нече кызматтар бар. Биз бул үчүн CloudMQTTти колдонгонбуз, анда сиз абдан чектелген серверди акысыз ала аласыз (бирок биздин максаттар үчүн жетиштүү функционалдуулук жана өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен). Бекер план Cute Cat деп аталат жана эгер сиз алардын бирин алсаңыз, анда Чоо -жайын билүү керек → Instance Info жана ал жерден сиз Serverди, Колдонуучуну, Сырсөздү жана MQTT мисалынын портун көрө аласыз. Бул баалуулуктар сизге керек, андыктан аларды жазыңыз:-)

Эми программаны лампага жүктөө үчүн USB кабелин ноутбукка же компьютериңизге туташтыруу керек, андан кийин Arduino программасын колдонуп программаны жүктөй аласыз. Arduino программасын ESP8266 негизиндеги такталар менен кантип орнотуу жана конфигурациялоо бул Нускамада жакшы түшүндүрүлгөн, андыктан бул кадамдарды бул жерде кайталоонун кажети жок.

Бардык нерсени орнотуп жана конфигурациялагандан кийин, керек Arduino программасындагы Tools → Китепканаларды башкаруу жана бул долбоорго керектүү китепканаларды орнотуу: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (0.11 версиясында) жана ArduinoJson (5 версиясында, бета 6 версия эмес). Эгерде алар орнотулган болсо, анда бул долбоор үчүн биздин Github репозиторийинен чырактын баштапкы кодун жүктөп алып, Arduino программасын колдонуп чыракка жүктөп койсоңуз болот.

Эгерде баары ойдогудай болсо, анда чырак эми күйөт жана колдонууга даяр болот:-) Иштетүү учурунда ал көк түскө боёлуп, белгилүү WiFiга туташууга аракет кылат. Биринчи башталышта лампа эч кандай WiFi жөнүндө билбейт, ошондуктан ал өзүнүн Hotspotту иштетет ("Syncenlight" айкалышы жана сиз колдонгон ESP8266 үчүн уникалдуу идентификатор менен). Сиз туташа аласыз, мис. Сиздин смартфонуңузду ушул WiFiга жана сиз лампанын конфигурация барагына багытталасыз, анда сиз WiFi ишеним грамоталарын конфигурациялай аласыз, ошондой эле MQTT серверинин керектүү жөндөөлөрүн киргизесиз (мурда бир нече абзацтарды жазышыңыз керек болгон). Эгер муну бүтүрсөңүз, лампа кайра жүктөлөт жана азыр колдонууга толугу менен даяр!

Бизге бул долбоор сизге кандай жакканын билиңиз же суроолоруңуз болсо, бул Нускама жакты деп үмүттөнөбүз:-)