Φωτιζόμενο νυχτερινό φως. Με βάση τα ESP8266 και WS2812

Βίντεο:


Καλησπέρα, σήμερα θα μοιραστώ οδηγίες για την κατασκευή ενός μικρού επιτραπέζιου φανού, ενός νυχτερινού λαμπτήρα. Η πηγή φωτός θα είναι 120 WS2812 LED. Μπορείτε να αυξήσετε τον αριθμό των διόδων ή το αντίστροφο, καθιστώντας τη λάμπα μικρότερη με λιγότερες δίοδοι. Χρησιμοποίησα μια λωρίδα LED με πυκνότητα 60 διόδων ανά μέτρο. Διαχειρίζεται όλο το ESP8266-12E. Διαχείριση μέσω σελίδας html. Ας αρχίσουμε λοιπόν με τη λίστα των απαραίτητων:

- ESP8266-12E
- Σταθεροποιητής τάσης 3.3v
- Αισθητήρες 10 kOhm, 5pcs.
- Μικρός διακόπτης
- Κουμπί
- σύνδεση καλωδίων
- Ματ ή πλαστικό "γάλακτος"
- Κυματοειδές χαρτόνι
- USB-TTL
- Υποδοχή USB
- Ένα μικρό κομμάτι από πλαστικό σωλήνα
- Τροφοδοσία ρεύματος 5 V, τουλάχιστον 2 A
- Πυροβόλο όπλο
- Συγκολλητικό σίδερο, κολοφώνιο, συγκολλητικό υλικό κ.λπ. και ούτω καθεξής.

Βήμα 1 Προετοιμασία της βάσης και των LED.
Για τη βάση πάνω στην οποία θα κολλήσουμε τα LED, θα χρησιμοποιήσουμε κυματοειδές χαρτόνι. Θα γράψω τα μεγέθη για τη νυχτερινή λάμπα, την οποία έχω συναρμολογήσει. Εάν αποφασίσετε να αλλάξετε το μέγεθος ή να χρησιμοποιήσετε μια διαφορετική λωρίδα LED, οι διαστάσεις θα πρέπει να αναπαριστούν. Έτσι, κόβουμε ένα ορθογώνιο με διάσταση 26,5 x 12,5 cm από χαρτόνι:


Υποχωρούμε 1 εκατοστό από το ένα άκρο για να συνδέσουμε τα μέρη και διαιρέσουμε το υπόλοιπο ορθογώνιο σε 3 ίσα μέρη. Κόβουμε το ανώτερο στρώμα από κυματοειδές χαρτόνι έτσι ώστε να μπορεί να λυγίσει:


Εμείς κάμψη ορθογώνιο μας, κατά μήκος των slots και κόλλα αυτό, παίρνουμε ένα πρίσμα:


Το κολλητικό στρώμα της ταινίας με δίοδο δεν είναι αρκετό για να τα φτιάξει καλά. Ως εκ τούτου, για τη δύναμη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ταινία διπλής όψης. Κόψτε το σε μια βάση από χαρτόνι:


Κόψτε τις διόδους με γραμμές, ξεκινήστε από την κάτω γραμμή. Συνδέστε την πρώτη γραμμή στο κάτω μέρος, βυθίστε λίγο και κολλήστε την επόμενη γραμμή έτσι ώστε η απόσταση μεταξύ των διόδων των παρακείμενων γραμμών να είναι 1,6 cm. Για την ταινία WS8212 πρέπει να τηρείτε την κατεύθυνση της επαφής σήματος. Στη ταινία, υποδεικνύεται η κατεύθυνση. Γραμμές κόλλας προς μία κατεύθυνση:


Τα καλώδια των επαφών ισχύος +5 και GND από την πρώτη γραμμή LED, καθώς και το καλώδιο από το σήμα σήματος Din, δρομολογούνται μέσα στο περίβλημα. Στη συνέχεια, κολλήσουμε Do από το πρώτο στο Din της δεύτερης γραμμής και ούτω καθεξής.Οι επαφές ισχύος (+5 και GND) είναι συγκολλημένες παράλληλα:



Χρησιμοποιώ τα πλαστικά σωληνάρια, για παράδειγμα, από ένα μπαλόνι σε ένα ραβδί, φτιάχνουμε πόδια 1 εκατοστά στο λαμπτήρα μας:


Το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι κάτι τέτοιο:


Αυτή είναι μια από τις επιλογές, η μορφή μπορεί να είναι οτιδήποτε, όλα περιορίζονται μόνο από τη φαντασία σας. Για παράδειγμα, ένα νυχτερινό φως μπορεί να γίνει με τη μορφή κώνου ή κυλίνδρου.

Βήμα 2 Προετοιμάστε το ESP8266 και το τροφοδοτικό.
Χρησιμοποιώ ESP8266-12E, με μνήμη Flash 4 MB. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν εκδόσεις ESP8266 με λιγότερες GPIO. Απαιτείται μόνο ένας GPIO για τον έλεγχο της ταινίας. Η μνήμη Flash είναι μικρότερη από 1 MB, είναι προτιμότερο να μην το παίρνετε. Για να λειτουργήσει το ESP και να γεμίσει το σκίτσο σε αυτό, πρέπει πρώτα να κάνετε μια ελάχιστη δέσμευση για αυτό το συμβούλιο. Η σύνδεση αποτελείται από ένα διακόπτη συνδεδεμένο στο ένα άκρο με το GPIO0 και το άλλο με το GND, το οποίο χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση της μονάδας σε λειτουργία πλήρωσης σκίτσων. Στην κανονική κατάσταση, το GPIO0 πρέπει να τραβηχτεί για να τροφοδοτηθεί μέσω μιας αντιστάσεως 10 kOhm. Ένα τράβηγμα προς την τροφοδοσία μέσω της αντίστασης χρειάζεται επίσης CH_PD, GPIO2. Για την επανεκκίνηση της μονάδας, τοποθετείται ένα κουμπί μεταξύ του RESET και του GND · για να διασφαλιστεί η σταθερότητα, πρέπει επίσης να τραβηχτεί το RESET. Μια αντίσταση 470 ohm που έχει εισαχθεί μεταξύ των RESET και GPIO16 είναι απαραίτητη για την έξοδο της μονάδας από τη λειτουργία αναστολής λειτουργίας. Δεν θα χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον τρόπο, επομένως δεν απαιτείται αντίσταση. Η έξοδος της μονάδας GPIO15 πρέπει επίσης να τραβηχτεί μέχρι το GND μέσω μιας αντιστάσεως 10 kΩ. Η μονάδα πρέπει να τροφοδοτείται αυστηρά από 3.3V. Ως εκ τούτου, θα χρησιμοποιήσουμε ένα σταθεροποιητή τάσης. Στην είσοδο του οποίου θα συνδέσουμε το συν από την παροχή ρεύματος και στην έξοδο του VCC ESP8266. GND Νομίζω ότι όλα είναι σαφή, το κύριο πράγμα είναι ότι η τροφοδοσία GND, ταινία GND και GND ESP συνδέονται. Και μην ξεχάσετε το USB-TTL. RX σε TX, TX σε RX και βεβαιωθείτε ότι συνδέσατε το GND ESP με το GND USB-TTL. Το καθεστώς είναι το ακόλουθο:

Τώρα στην αγορά του ραδιοεξοπλισμού υπάρχει μια σειρά μονάδων Wemos. Αυτές είναι οι ίδιες μονάδες ESP8266, μόνο με την απαραίτητη πλεξούδα, ρυθμιστή τάσης, USB-TTL και βολικές επαφές εξόδου. Είναι πολύ πιο εύκολο να εργαστείτε μαζί τους, μπορείτε να πάρετε αυτές τις ενότητες, μόνο όταν συμπληρώνετε το σκίτσο, επιλέξτε το σωστό πίνακα.

Θα συνδέσουμε την ταινία με το GPIO5. Δηλαδή, το Din από την πρώτη γραμμή της ταινίας είναι συνδεδεμένο στο GPIO5 ESP8266.
Κατά τη γνώμη μου, μπορείτε να ξεχωρίσετε όλο το απαραίτητο θόλο. Όταν συναρμολογηθεί, το ESP8266 θα μοιάζει με αυτό:

Γίνεται έτσι συμπαγής και ο ελεγκτής ταιριάζει εύκολα μέσα στο νυχτερινό φως:

Όσον αφορά την παροχή ρεύματος. Η ταινία WS2812 είναι πολύ λαμπερή. Εάν ενεργοποιήσετε και τα τρία χρώματα και ακόμη και τη μέγιστη φωτεινότητα, μία LED καταναλώνει 0,06 A. Συνεπώς, 120 διόδους είναι 7,2 A. Λοιπόν, αυτή είναι η μέγιστη τιμή. Συνήθως αυτή η φωτεινότητα δεν απαιτείται, στο σκίτσο μου κοστίζει 10 (κυμαίνεται από 0 έως 255) και αυτό είναι αρκετό. Έκανα μέτρηση της κατανάλωσης του νυχτερινού μου φωτός σε μια φωτεινότητα 20. Η κατανάλωση κυμαίνεται από 1,0 Α έως 1,8 Α. Για αυτό το νυχτερινό φως πρέπει να τροφοδοτήσετε με ρεύμα εξόδου τουλάχιστον 2,0 Α. Για ευκολία είναι προτιμότερο να κολλήσετε το USB στο τέλος του καλωδίου τροφοδοσίας νυχτερινού φωτός ή απλά να βγάλετε ένα καλώδιο ήδη συγκολλημένο USB. Η τροφοδοσία θα πρέπει τότε να είναι κάτι σαν αυτό:

Βήμα 3 Προετοιμάστε το περιβάλλον και συμπληρώστε το σκίτσο.
Για σωστή λειτουργία και συμπλήρωση σκίτσων, είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε ένα περιβάλλον προγραμματισμού. Πηγαίνουμε στον ιστότοπο και κατεβάζουμε την πιο πρόσφατη έκδοση Arduino IDE.

Sketch δοκιμασμένο στην τελευταία έκδοση Arduino Το IDE που ήταν κατά τη στιγμή της γραφής ήταν -1,8.10. Αν επιλέξατε το πρόγραμμα εγκατάστασης, εγκαταστήστε πρώτα το περιβάλλον προγραμματισμού, αν έχετε κατεβάσει το αρχείο, απλά αποσυνδέστε το σε ένα μέρος κατάλληλο για εσάς.

Τώρα πρέπει να προσθέσετε την πλακέτα ESP8266 και τις τροποποιήσεις της στο IDE του Arduino. Ξεκινάμε το περιβάλλον προγραμματισμού, επιλέγουμε το στοιχείο μενού "Αρχείο" στη λίστα "Ρυθμίσεις" που ανοίγει. Επιλέξτε το στοιχείο "Πρόσθετοι σύνδεσμοι για το Διοικητικό Συμβούλιο". Τοποθετήστε το σύνδεσμο για να κάνετε λήψη και εγκατάσταση της επέκτασης ESP8266:

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Στη συνέχεια, επιλέξτε το στοιχείο μενού "Εργαλεία" και μεταβείτε στο "Διοικητικό Συμβούλιο". Στη γραμμή αναζήτησης του διαχειριστή του διοικητικού συμβουλίου, πληκτρολογήστε "ESP", επιλέξτε "esp8266 από την κοινότητα ESP8266" και εγκαταστήστε την πιο πρόσφατη έκδοση. Τη στιγμή της γραφής, αυτό είναι 2.5.2. Περιμένουμε την ολοκλήρωση της εγκατάστασης.
Χρησιμοποίησα τη βιβλιοθήκη neopixel Adafruit για να ελέγξω τη λωρίδα LED. Για να εγκαταστήσετε αυτήν τη βιβλιοθήκη, επιλέξτε το στοιχείο μενού "Σκίτσο", μεταβείτε στην "Σύνδεση βιβλιοθήκης" και επιλέξτε "Διαχείριση βιβλιοθηκών". Στη γραμμή αναζήτησης που ανοίγει το μενού, εισαγάγετε το "Adafruit neopixel", επιλέξτε και εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη με το ίδιο όνομα.Θα χρειαστείτε επίσης τη βιβλιοθήκη ArduinoJson, μπορείτε επίσης να την βρείτε χρησιμοποιώντας την αναζήτηση για τη Διαχείριση Βιβλιοθήκης.

Μια σελίδα html χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του νυχτερινού φωτός, υπάρχουν επίσης αρκετές σελίδες για τη διαμόρφωση της μονάδας. Για να καταγράψετε αυτές τις σελίδες html, καθώς και όλα όσα είναι απαραίτητα για τη σωστή λειτουργία τους, χρειαζόμαστε μια πρόσθετη χρησιμότητα. Κάντε λήψη του αρχείου που βρίσκεται παρακάτω και αποσυσκευάστε το στον φάκελο "εργαλεία" που βρίσκεται στη θέση εγκατάστασης του IDE του Arduino:
Λήψη αρχείου

Μετά από όλους τους χειρισμούς, θα πρέπει να επανεκκινήσετε το περιβάλλον προγραμματισμού.
Τώρα επεξεργαστείτε το σκίτσο. Ανοίξτε το σκίτσο:
Κατεβάστε το σκίτσο

Πρέπει να επεξεργαστείτε τις ακόλουθες γραμμές:

Σειρά _ssid = ""; // SSID του σημείου πρόσβασης στο οποίο θέλετε να συνδεθείτε

Στη γραμμή αυτή, ανάμεσα σε εισαγωγικά, εισάγετε το όνομα του σημείου πρόσβασης στο οποίο θα προσπαθήσει να συνδεθεί το νυχτερινό φως.

String _password = ""; // κωδικός πρόσβασης δικτύου

Εδώ, μεταξύ των εισαγωγικών σημειώσεων, καθορίστε τον κωδικό πρόσβασης από το σημείο πρόσβασης στο οποίο θα προσπαθήσει να συνδεθεί το νυχτερινό φως. Αν δεν θέλετε το ESP να συνδεθεί σε κάποιο είδος σημείου πρόσβασης, απλώς αφήστε τα μονοπάτια αυτά ανέπαφα.

Σειρά _ssidAP = "Treygolka"; // SSID AP σε λειτουργία σημείου πρόσβασης

Η γραμμή υποδεικνύει το όνομα του σημείου πρόσβασης που θα δημιουργήσει το ESP8266.

String _passwordAP = "12051005"; // Κωδικός πρόσβασης σημείου πρόσβασης

Κωδικός πρόσβασης του σημείου πρόσβασης που δημιουργήθηκε.
Απομένει να συμπληρώσετε το σκίτσο και να φορτώσετε τη σελίδα html στο ESP8266.