Հարեւանության լայն սինխրոն LED- ները `5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ես ունեի մի քանի անլար LED շերտեր, որոնք ես կարծում էի, որ կարող եմ դնել արձակուրդներին: Բայց, իմ բակում, դրանք նույնպես կարող էին լարված լինել: Այսպիսով, ո՞րն է ամենաթեժ մարտահրավերը: LED զարդեր իմ բլոկի բոլոր տներում `համաժամեցված ցուցադրմամբ: Այս խենթ տարում դա մեզ միացնելու միջոց է:

Սրանք ESP8266 սնուցվող LED թելեր են, և դրանք WiFi ցանցով միացված են, ուստի դրանք բոլորը միաժամանակ ցուցադրում են անիմացիոն հաջորդականության նույն քայլը: Քանի որ նրանք օգտագործում են ցանցի ծածկագիրը միացման համար, դրանք կարող են լինել մի քանի տների միջև, և հաղորդագրությունները փոխանցվում են հանգույցից հանգույց:

Նրանք աշխատում են 5 վոլտ հզորությամբ, և ես օգտագործում էի էներգիայի ադապտերներ, բայց դրանք կարող են որոշ ժամանակ աշխատել նաև USB մարտկոցներով: Այսպիսով, դրանք դյուրակիր են, գործարկում են իրենց սեփական WiFi ցանցը, որը միացված չէ ինտերնետին և կարող է դուրս գալ ցանցից:

Մեր բոլոր հարևանները ոգևորված էին այս ընդհանուր զարդարանքով, և իսկապես հաճելի է, թե ինչպես եք տեսնում, որ նրանք բոլորը ցուցադրում են նույն ցուցադրությունը, երբ քայլում եք փողոցով: Ես այստեղ ունեմ մի քանի նկարներ ՝ իմ տան դիմաց մի քանիսը փորձարկելու համար, բայց իսկապես դժվար էր դրանք լուսանկարել փողոցում:

Քայլ 1: Մասեր

ESP8266 D1 Mini - Ես օգտագործել եմ D1 Mini մոդուլները, քանի որ ինձ անհրաժեշտ է միայն մեկ մուտքի/ելք LED- ների համար: Այս նախագիծը կարող է կատարվել առանց զոդման ՝ օգտագործելով այսպիսի տերմինալային վահան և այլ ESP8266 մոդուլ: Կա D1 Mini- ի տարբերակ `ավելի լավ ալեհավաքով` D1 Mini Pro: Այն ունի կերամիկական ալեհավաք և արտաքին ալեհավաքի համար նախատեսված U. FL միակցիչ, սակայն արտաքին ալեհավաքի համար անհրաժեշտ է տեղափոխել մակերևույթի վրա տեղադրվող 0 օմ ռեզիստոր: Ավելի շատ քննարկում ՝ հետագա քայլին:

WS2811 LED Strands - Ես օգտագործել եմ WS2811 լարերը, քանի որ դրանք անջրանցիկ են (բացառությամբ JST միակցիչների) և հեշտ է աշխատել: WS2812b «Neopixel» շերտերը կօգտագործեն նույն ծածկագիրը և այլն: Ես օգտագործել եմ 5 վ, բայց դրանք կարող եք ստանալ 12 վ -ով (ավելի քիչ հոսանք օգտագործեք). Youանկության դեպքում կարող եք ձեռք բերել նաև WS2811 LED թելեր ՝ անջրանցիկ միակցիչներով: Իմ օգտագործած լուսադիոդային լարերը երկու ծայրերում ունեն JST SM միակցիչներ. Էգը մուտքն է, չնայած որ ես տեսել եմ, որ դրանք միացված են այլ կերպ (արական ՝ որպես մուտք): Ուղղությունը նույնպես նշված է հենց LED- ների վրա: Կան նաև հոսանքի ներարկման լարեր. Ես ծայրերը կտրեցի այնպես, որ պահածոյացված մասերը չկարողանան կարճանալ: Դուք կարող եք դրանք գնել 10 տուփով:

330 Օմ 1/4 Վտ դիմադրություն - այն օգտագործվում է ESP8266- ի տվյալների կապում `LED- ների որևէ թարթում կանխելու համար:

JST SM 3 Pin արական միակցիչ - դրանք պետք է միացվեն LED շերտերին: Ուշադրություն դարձրեք, որ «արական» միակցիչը դրա վրա գլխարկ ունի:

2.1 մմ տեսախցիկ իգական միակցիչ - դրանք օգտագործվում են հոսանքի միակցիչի համար: Եթե ցանկանում եք, կարող եք օգտագործել միակցիչների այլ համակարգ:

5 Վ էլեկտրամատակարարում - ուժեղացուցիչի գնահատականը կախված է նրանից, թե քանի LED կունենաք: 2A- ն հավանաբար լավ է 50 կամ 100 LED- ների դեպքում, որոնք երբեք ամբողջությամբ չեն միացված (լրացուցիչ տեղեկությունների համար տես էլեկտրագծերի քայլը):

JST SM 3 Pin Extension Wire կամ 2.1 մմ երկարացման մետաղալար - քանի որ J1 միակցիչը D1 Mini- ում մոտ է LED- ներին, դուք, ընդհանուր առմամբ, ցանկանում եք երկարացում, որը թույլ կտա LED- ները տեղադրել CPU- ից ավելի հեռու: Իմ դեպքում, ես վերջացրեցի պրոցեսորը ավելի բարձր դեկորացիայի մեջ `ավելի լավ WiFi տիրույթ ստանալու համար, այնպես որ ես պրոցեսորը պահեցի LED- ների մոտ և դրա փոխարեն օգտագործեցի 2.1 մմ երկարացման լար:

USB- ից մինչև 2.1 մմ մալուխ - սա պարտադիր չէ - թույլ է տալիս միացնել հոսանքը ցանկացած USB աղբյուրից կամ մարտկոցից:

3 մմ Heat Shrink Tubing - ձեզ հարկավոր է ընդամենը մոտավորապես 1 դյույմ ՝ D1 Mini- ի դիմադրությունը ծածկելու համար:

20 մմ Clear Heat Shrink Tubing - սա մասամբ ընտրովի է D1 Mini- ի միակցիչները պաշտպանելու համար: Կիրառելուց հետո համոզվեք, որ սեղմեք այն վերականգնման անջատիչի շուրջը, եթե խողովակը սեղմում է անջատիչը:

Անջրանցիկ տուփ - դրսից սնուցման աղբյուրը և պրոցեսորը պաշտպանելու համար: Իմ հարևաններից շատերը պարզապես պլաստիկ տոպրակներ էին օգտագործում:

1/2 "EMT խողովակ - 29" կտորը տեղավորվում է կոնֆետի ձեռնափայտի ձևի վրա. Ես փորձեցի 1/2 "PVC, և այն տեղավորվում է, բայց դիպչում է LED- երին երկու կողմից:

3/8 "x 3 'ամրան - երբ EMT- ն կցվում է ձևին, կարող եք ամրան ամրացնել գետնին և EMT խողովակը դնել դրա վրա: 1/2" տրամագիծը կհամապատասխանի, բայց ձեզ հարկավոր է կտրել ցանկացած թեքված մասեր, և այն մոտ է. եթե այն հարվածելիս հարթեցվի կամ որևէ այլ բան, այն շատ ամուր կլինի: Այսպիսով, 3/8 "ավելի հավանական է, որ հեշտությամբ մաքրվի EMT խողովակի ներքին տրամագիծը:

Candy Cane ձև. Տեսեք դրանց վրա դրված քայլը, կարող եք ինքնուրույն ձևավորել, դրանք թփի վրայով քսել կամ օգտագործել այսպիսի ձև:

Քայլ 2: Վերահսկիչի հավաքում

Կառավարիչը բաղկացած է D1 Mini (ESP8266) - ից, 2.1 մմ տեսախցիկով աշխատող կանացի հոսանքի խցիկից, 330 օմ ռեզիստորից և 3 Pin JST արական միակցիչից:

Այս նախագծի ենթադրությունն այն է, որ դուք կօգտագործեք 50-100 լուսադիոդ: Եթե ցանկանում եք ավելի շատ օգտագործել, ապա ձեզ անհրաժեշտ կլինի օգտագործել հոսանքի ներարկում ՝ բոլոր LED- ները միացնելու համար: Այդ մասին ավելի խորը քննարկման համար տես այս այլ Ուղեցույցային ծրագիրը:

50 լուսադիոդներով ՝ ամբողջ սպիտակի վրա, նրանք նկարում էին 50 x 0.06A = 3 ամպ: Այսպիսով, 2A ադապտեր ունենալով, մենք ենթադրում ենք, որ դրանք երբեք ամբողջովին միացված չեն: 100 LED- ների դեպքում առավելագույնը 6A է, ուստի ավելի մեծ ուշադրություն պետք է դարձնել, որ միաժամանակ մի քանիսը միացված լինեն: Նույնիսկ 100 LED- ով `յուրաքանչյուրը 0.02A- ով, մենք օգտագործում ենք 2 Ամպեր: Այսպիսով, առաջարկվում է ավելի մեծ հոսանքի մատակարարում, չնայած ես կարգաբերեցի դիսփլեյները, որպեսզի միանգամից չօգտագործեն բոլոր LED- ները կամ գույները, դրանք շատ մթնեցրին և սկսեցի 2A պաշարներով `ավելի մեծ պահուստներով: Սա հիանալի հոդված է էներգիայի պահանջների նվազեցման վերաբերյալ:

330 օմ ռեզիստորը, որը ներկառուցված է տվյալների հաղորդալարի հետ, պետք է կանխի էլեկտրոնային զանգերից թարթելը, քանի որ տվյալները բավականին բարձր հաճախականություն են: Սա ավելի շատ LED- ներ ունեցող գործոն է, բայց դա լավ պրակտիկա է այն ավելացնելու համար:

Ես ուղղակիորեն ամրացրեցի ռեզիստորը D1 Mini- ին, բայց կապարի մոտ 1/8 դյույմ թողեցի տախտակի վերևում, որպեսզի կարողանամ դրանք հարթ թեքել: Ես դիմադրության վրա օգտագործեցի մոտ 1 դյույմ 3 մմ ջերմային նվազեցում, որպեսզի այն կարճ չմնա տախտակ:

Ես օգտագործել եմ 20 մմ հստակ ջերմային նեղացում ՝ D1 Mini- ին մետաղից դիպչելուց և այլն: Համոզվեք, որ կողքի կողպեքի անջատիչը ստուգեք. Գուցե անհրաժեշտ լինի մի փոքր կտրել ջերմության նվազումը `համոզվելու համար, որ այն անջատիչին չի սեղմում: Ինձ դա պետք էր իմ բոլորի վրա:

Նկատի ունեցեք, որ ինձ թվում էր, որ մակարդակի փոփոխիչի կարիք չունեմ 3.3V ESP8266 ելքերից և 5 Վ լարման վրա աշխատող LED- ներից (քանի որ LED չիպի տեխնիկական բնութագիրը պետք է ունենա տվյալների գիծը մատակարարման 70% -ից ոչ պակաս): Նախորդ նախագծերում (քայլ 3) WS2812b շերտերով ինձ իսկապես դիոդ/զոհաբերական LED էր պետք, բայց LED- ների մեջ ուղղակի WS2811 չիպսերը մինչ այժմ նորմալ են թվում:

Դուք կարող եք դա անել առանց զոդման: ESP8266 տերմինալային վահանը ՝ տարբեր պրոցեսորով, նույնքան լավ կաշխատի: D1 Mini ձևի գործոնը գեղեցիկ և փոքր է, բայց դրանք բոլորը գործում են մոտավորապես նույնը:

Քայլ 3: Ձևեր

LED շղթաները կարող են լինել ազատ ձևով, կամ կարող եք դրանք դարձնել ձևեր ՝ կամ DIY, կամ առցանց խանութից: Ես HolidayCoro- ից մի քանի ձև եմ պատվիրել ՝ մի փոքր LED ծառ, գուլպա և քաղցրավենիք: Գուլպանը գեղեցիկ վերցրեց 50 LED- - մեկ թելի երկարությունը: Փոքր ծառը վերցնում է 100 լուսադիոդային լուսարձակներ, բայց եթե ցանկանաք, կարող եք անել դրա կեսը ՝ դեպի փողոց նայելը: Ի վերջո, կոնֆետի ձեռնափայտը հարևանի սիրելին էր, քանի որ այն մի փոքր ավելի մեծ էր: 99 LED, և ես վերջինը թողեցի հետևի մասում ՝ այն մտքով, որ այն կարող է օգտագործվել վրիպազերծման համար:

Քանի որ ձևերը սպիտակ էին, մենք որոշեցինք դրանց վրա կարմիր շերտեր նկարել, որպեսզի նրանք ավելի լավ տեսք ունենան օրվա ընթացքում: Ես նրանց դիմակազերծեցի, արագ մանր ավազ արեցի, սրբեցի ացետոնով (լիարժեք եղունգների լաքահանող միջոց) և օգտագործեցի երկու շերտ լակի ներկ, որն աշխատում է պլաստիկի վրա: Կարծես լավ էր կպչում: Մենք հիմնականում անում էինք մի կողմից, իսկ մի քանիսը ՝ մյուս կողմում մի քանի տան համար, որոնցից երկուսն էին:

Քայլ 4: Կոդ և WiFi

D1 Mini- ն օգտագործում է Espressif ESP8266 մոդուլը: Ես այն ծրագրավորեցի Arduino IDE- ի միջոցով, այնպես որ այն ինձ թվում է հզոր Arduino- ով ՝ ներկառուցված WiFi- ով: Ինտերնետում կան բազմաթիվ հրահանգներ, թե ինչպես կարգավորել Arduino IDE- ն ESP8266- ի և D1 Mini- ի համար, այնպես որ դրանք այստեղ չեմ կրկնի:

Կոդը հիմնված է նախորդ Instructable- ի վրա: Այն օգտագործում է Painless Mesh գրադարանը, որպեսզի բոլոր պրոցեսորները խոսեն միմյանց հետ: Ես օգտագործել եմ FastLED գրադարանը, քանի որ նախկինում խնդիրներ ունեի ցանցային գրադարանի և Neopixel գրադարանի հետ, և այս անգամ դա նորից չփորձեցի:

Ես վստահ չեմ, թե որն է առավելագույնը հանգույցների քանակի վրա: Որոշ գրառումներ նշում են, որ այն կսահմանափակվի հաղորդագրությունների և պրոցեսորի տեսակների քանակով, և գուցե սահմանաչափը մոտ 30-60 հանգույց է: Այս ծրագիրը շատ հաղորդագրություններ չի ուղարկում. Պարզապես անիմացիայի փոփոխություն, չնայած կան որոշ ավտոմատ հաղորդագրություններ, ինչպիսիք են ցանցի փոփոխությունը և ժամանակի համաժամացման հաղորդագրությունները:

Կոդավորման ընթացքում LED- ները կարող եք միացնել D1 Mini- ին, բայց կարող եք ունենալ արտաքին մատակարարում, եթե ունեք 50 -ից ավելի, քանի որ հնարավոր է գերազանցեք ձեր համակարգչի USB պորտից և D1 Mini- ի էներգիայի կարգավորիչից: Ասածս այն է, որ իմ ծածկագիրը LED- ները լիովին չի միացնում, ես կարողացա առանց LED- ի 100 LED ծրագրավորել USB միացման վրա:

ESP8266 մոդուլն ունի ներկառուցված WiFi: Քանի որ ցանցի ծածկագիրը (PainlessMesh), որը մենք օգտագործում ենք, յուրաքանչյուր մոդուլի վրա ստեղծում է Մուտքի կետ, ուստի հարևանության լայն շրջանակի շրջանակը կարևոր է: Ես օգտագործում էի քաղցրավենիքի ձևեր, և CPU- ն դրեցի վերևում `լավագույն տիրույթը ստանալու համար, և այն մոտ 50-100 ոտնաչափ էր` մեկ կամ երկու բակ իմ հարևանությամբ: Ավելի բարձր և ավելի լավ տեսողության (LOS) տեսքը բարելավում է իրերը: Շրջանակը որոշ դեպքերում իսկապես անցնում էր փողոցով (ավելի շատ կախված էր LOS- ն արգելափակող մեքենաներից):

Մի քանի տուն կար, որոնք սինխրոնիզացված չէին WiFi- ի խոչընդոտների պատճառով, բայց լույսերը գեղեցիկ տեսք ունեն նույնիսկ այն ժամանակ, երբ դրանք համաժամեցված չեն: Ես ստեղծեցի «կրկնող» հանգույց ՝ ընդամենը USB1 մարտկոցով աշխատող ձողիկի վրա D1 Mini- ով: Տեղադրվելով տների արանքում `դրանք ճիշտ սինխրոնացվել են: Ավելի հեռավոր կրկնողիչի համար դուք կարող եք օգտագործել արևային USB մարտկոց, չնայած դրանք շատ արագ չեն լիցքավորվում:

Ես դեռ տեսնում էի ընդհատվող համաժամացման խնդիրներ, այնուհետև գտա այս նշումը `շատ հանգույցներ ունենալու կամ դրանք տարածված լինելու վերաբերյալ.

gitlab.com/painlessMesh/painlessMesh/-/wik…

Օգտագործելով այդ կարգավորումը, այն սկսեց աշխատել շատ ավելի լավ: Սա նշանակում է մեկ հատուկ հանգույց որպես հիմնական, ուստի իմ վերահսկիչ հանգույցը բանակցելու իմ ծածկագիրը ավելորդ է, ինչը կարող է պառակտել ցանցը: Ես կցել եմ թարմացված/այլընտրանքային ծածկագրի նմուշ: Այս մոտեցումը պահանջում է, որ հիմնական հանգույցը միացված լինի, որպեսզի դրանք սինխրոնիզացվեն, այնպես որ ցանցն այնքան էլ հանդուրժող չէ սխալների նկատմամբ, բայց ավելի լավ է աշխատում, երբ այն տարածված է իմի նման: Համոզվեք, որ խմբագրեք այդ տարբերակի ծածկագիրը `միայն մեկ հանգույց պետք է արմատավորել: տես կոդի մեկնաբանությունները:

Ես նաև ևս մեկ թարմացում ավելացրեցի SetRoot տարբերակին. Ես ավելացրեցի ծածկագիր ՝ ESP8266- ը վերականգնելու համար, եթե 10 րոպե հրամաններ չկան: Սա հանգույցին հնարավորություն է տալիս նորից հայտնաբերել արմատային հանգույցը: Թվում էր, թե դա կօգնի որոշ ավելի հեռավոր հանգույցներին:

Մրցաշրջանի վերջում ես կարողացա փորձարկել որոշ D1 Mini Pro մոդուլներ: Նրանք տախտակի վրա ունեն կերամիկական ալեհավաք, և կարող եք օգտագործել նաև U. FL միակցիչ և արտաքին ալեհավաք, եթե տեղափոխում եք զրոյական օմ դիմադրություն: Ես փորձեցի մի զույգի, որը խնդիրներ ուներ D1 Mini Pro- ի հետ կերամիկական ալեհավաքների հետ, և նրանք ավելի լավ աշխատեցին: Ես մի քանի հաջորդ փորձարկումներ կատարեցի իմ տան մեկ հանգույցով: Արդյունքների հիման վրա մենք հաջորդ տարի կերամիկական ալեհավաքներով կանցնենք D1 Mini Pro մոդուլներին:

Հեռավոր D1 Mini- ով. Միայն արտաքին ալեհավաքով D1 Mini Pro- ն այն տեսավ, և ազդանշանի ուժը ցածր էր:

Հեռավոր D1 Mini Pro- ով կերամիկական ալեհավաքով. D1 Mini- ն, D1 Mini Pro- ն կերամիկական ալեհավաքով և D1 Mini Pro- ն արտաքին ալեհավաքով, բոլորը տեսան մոտավորապես նույն ազդանշանի ուժգնությունը, ինչը բարելավում էր: Տախտակների (ալեհավաքների) կողմնորոշումն ինչ -որ չափով կարևոր է:

Հեռավոր D1 Mini Pro- ով արտաքին ալեհավաքով. Մնացած բոլոր տախտակները դա տեսան, բայց ազդանշանի ուժը շատ ավելի լավ չէր, քան բետոնե կերամիկական ալեհավաքի փորձարկումները, այնպես որ ես չեմ անհանգստանա այդ զրոյական օմ դիմադրիչների տեղափոխման և ալեհավաքների տեղադրման վրա: քաղցրավենիք

Քայլ 5: Վերջնական հավաքում

Հսկիչը պատրաստ և ծրագրավորված լինելուց հետո ձեզ մնում է միայն LED- ները վերահսկիչին միացնել JST լարերով և 2.1 մմ -անոց ժապավենի վրա 5 վ էլեկտրամատակարարում:

JST ընդլայնումը պետք է օգտակար լինի վերահսկիչն ու հոսանքի ադապտորը միշտ LED- ներից հեռու պահելու համար: Կամ, CPU- ն ավելի բարձրացնելու համար, ես նրանց վրա դրեցի մի փոքրիկ պլաստիկ տոպրակ, որը ամրացված էր պտուտակով և էլեկտրամատակարարման համար օգտագործեցի 2.1 մմ երկարացման լար:

Անջրանցիկ տուփը կօգնի պաշտպանել ադապտորը և պրոցեսորը, բայց հարևաններիցս շատերը օգտագործում էին պարզ պլաստիկ տոպրակներ:

Երկրորդ մրցանակ Տոնական դեկորացիաների արագության մարտահրավերին