Գույնի համաժամեցված հպման լամպեր. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այս նախագծի համար մենք պատրաստելու ենք երկու լամպ, որոնք ունակ են փոխել իրենց գույնը հպումով և որոնք կարող են համաժամանակացնել այս գույնը միմյանց հետ ինտերնետի միջոցով: Մենք սա օգտագործեցինք որպես Սուրբ Christmasննդյան նվեր մեկ այլ քաղաք տեղափոխված ընկերոջ համար: Նա ստացել է լամպերից մեկը, իսկ մյուսը մնում է մեզ մոտ: Այս կերպ մենք երկուսս էլ ունենք գեղեցիկ տեսք ունեցող լամպ, միաժամանակ կարողանալով գույներ ուղարկել միմյանց: Սա գեղեցիկ և զով միջոց է միմյանց հետ շփվելու համար, նույնիսկ եթե դրանք առանձին են, և շատ ավելի թեթև հաղորդակցման ձև, քան տեքստի, ձայնի կամ նկարների միջոցով:

Այս նախագիծը ոգեշնչված է գերմանական Netzbasteln ռադիոհաղորդման Syncenlight նախագծից, չնայած մենք մի փոքր փոփոխել ենք ծրագրակազմը հանգիստ և կառուցել ավելի բարդ լամպեր մեր նախագծի համար: Տեսանյութում կարող եք տեսնել, թե ինչպես է այն աշխատում: Lampsուցադրական նպատակներով երկու լամպերը կանգնած են միմյանց մոտ, բայց դա նույնիսկ կաշխատի, եթե դրանք մոլորակի հակառակ կողմերում լինեին (քանի դեռ կա WiFi):

Քայլ 1: Անհրաժեշտ հմտություններ, գործիքներ և մասեր

Քանի որ մենք պետք է միացնենք լամպի էլեկտրոնիկան, այս նախագծի համար պահանջվող միակ հատուկ հմտությունները զոդման հմտություններն են և էլեկտրոնիկայի հիմնական իմացությունը: Եթե դուք հասկանում եք ծրագրային ապահովման մշակման որոշ հիմնական բաներ, ապա դա գումարած կլինի, քանի որ կարող եք ծրագրակազմը փոփոխել ձեր կարիքներին համապատասխան: Բայց եթե դուք պարզապես ցանկանում եք օգտագործել այն այնպես, ինչպես մենք դա արեցինք, կարող եք պարզապես ներբեռնել ծրագրակազմը և տեղադրել այն ձեր սեփական լամպի վրա:

Լամպի համար անհրաժեշտ մասերը կարելի է տեսնել վերևում նկարում: Եթե ցանկանում եք այն կառուցել այնպես, ինչպես մենք, ապա սա այն է, ինչ ձեզ հարկավոր է.

• 100kΩ դիմադրություն
• Wemos D1 mini (կամ ցանկացած այլ ESP8266 տախտակ)
• որոշ WS2812B LED (կամ միայնակ, կամ դրանցից մի շերտ)
• որոշ մալուխներ
• USB մալուխ (նույն տեսակը, որն օգտագործվում է սմարթֆոնների մեծ մասի համար, պետք է լինի տվյալների մալուխ)
• մետաղյա ծաղկաման
• ապակե ծաղկաման
• սառույցի ծաղկի լակի (կամ նմանատիպ այլ բան)
• երկու փայտե ձողիկներ
• մի փոքր կտոր ստվարաթուղթ (Wemos D1 մինի չափ)

Այս ցուցակի վերջին հինգ տարրերն այն են, ինչ մենք օգտագործել ենք մեր հատուկ լամպերի ձևավորումներից մեկի համար: Սա լամպի ձևավորումն է, որը մենք որպես օրինակ կօգտագործենք սույն Հրահանգում: Դուք կարող եք կառուցել ձեր սեփական լամպը հենց այս լամպի նման, բայց, իհարկե, կարող եք նաև ստեղծագործել այս մասում և նախագծել ձեր սեփական լամպը, ինչպես ցանկանում եք: Ինչպես տեսնում եք նկարներում, երկրորդը, որը մենք կառուցում ենք, տարբերվում է առաջինից, և մենք արդեն ունենք գաղափարներ լամպի նոր ձևավորման համար: Այսպիսով, սա այն հատվածն է, որտեղ կան գրեթե անվերջ հնարավորություններ:

Իհարկե, մեզ պետք են ոչ միայն մասերը, այլ նաև գործիքները `ամեն ինչ միացնելու համար: Դրա համար մեզ անհրաժեշտ են հետևյալ տարրերը.

• եռակցման երկաթ (գումարած զոդ)
• որոշ հղկաթուղթ
• մի զույգ մկրատ
• տաք հալվող ատրճանակ
• փայտի սղոց

Այժմ, երբ մենք ունենք այն ամենը, ինչ մեզ անհրաժեշտ է, մենք կբացատրենք լամպի հիմնական գաղափարը, ինչպես է այն աշխատում և, իհարկե, ինչպես կառուցել լամպը:

Քայլ 2. Հիմնական գաղափարը և ինչպես է այն աշխատում

Հիմնական գաղափարը կարելի է տեսնել էլեկտրագծերի սխեմայում: Նախագծի հիմքում ընկած է Wemos D1 մինի տախտակը, որն ունի ESP8266 միկրոկոնտրոլեր: ESP8266- ի առավելությունն այն է, որ այն էժան է և ունի WiFi անմիջապես նավի վրա, ինչը հենց այն է, ինչ մեզ պետք է: Մենք օգտագործել ենք Wemos D1 մինի տախտակը, որովհետև այս տախտակով ձեզ անհրաժեշտ չեն որևէ լրացուցիչ գործիքներ ծրագրակազմը միկրոկառավարիչի վրա (բացի ստանդարտ USB տվյալների մալուխից): Բայց ESP8266- ի վրա հիմնված ցանկացած տախտակ պետք է աշխատի այս նախագծի համար:

Լամպը կառավարելու համար մենք ցանկանում ենք օգտագործել capacitive touch ցուցիչ (այնպես որ սմարթֆոնների էկրանների մեծ մասում կիրառվող նույն հիմնական սկզբունքը): Նման հպման ցուցիչ կարելի է կառուցել ՝ միացնելով 100kΩ դիմադրություն ESP8266- ի երկու կապում (մեր դեպքում ՝ D2 և D5 կապում), այնուհետև լրացուցիչ մետաղալար միացնելով D5 կապին, այնուհետև մետաղալարով կպցնել այդ մետաղալարը: Որտեղ եք կպցնում այս մետաղալարը, կախված է ձեր ընտրած լամպի դիզայնից: Էլեկտրագծերի սխեմայում մենք պարզապես օգտագործեցինք ընդհանուր մետաղական ափսե, բայց մեր հատուկ լամպի ձևավորման համար մենք այս մալուխը կպցրինք լամպի մետաղյա կաթսայի հատվածին: Եթե ձեզ հետաքրքրում է, թե ինչպես է դա աշխատում, կայքում կա մի լավ բացատրություն Arduino գրադարանի համար, որը մենք օգտագործել էինք հզորության հպման տվիչի ծրագրավորման համար:

Այժմ, երբ մենք ունենք մի բան, որին կարող ենք շոշափել լամպը կառավարելու համար, հաջորդ բանը, որ մեզ պետք է, լույսի աղբյուրն է: Դրա համար մենք օգտագործել ենք WS2812B LED- ները: Դրանք լայնորեն օգտագործվում են տարբեր նախագծերում, և դրանց հիմնական առավելությունն այն է, որ կարող եք վերահսկել բազմաթիվ LED- ների գույնը `օգտագործելով միայն մեկ LED կապ առաջին LED- ի և միկրոկոնտրոլերի միջև (մեր դեպքում` ESP8266- ի D8- ի հետ կապված): Մեր նախագծում մենք օգտագործում ենք չորս WS2812B LED լուսարձակներ: Էլեկտրագծերի սխեմայում ցուցադրվում է երկուսը, սակայն լրացուցիչ LED- ների ավելացումն աշխատում է այնպես, ինչպես երկրորդը ավելացնելը. 5V համապատասխանաբար Այդ WS2812B LED- ները կարող են հեշտությամբ ծրագրավորվել, օրինակ. Adafruit- ի NeoPixel գրադարանով:

Այժմ մենք ունենք մեզ անհրաժեշտ բոլոր բաղադրիչները ՝ WiFi հնարավորությամբ միկրոկոնտրոլեր, լամպի և ինքնին լույսի աղբյուրի կառավարման հպման տվիչ: Հաջորդ քայլերում մենք նկարագրելու ենք, թե ինչպես կարելի է կառուցել իրական լամպը և ինչպես ներբեռնել ծրագրակազմը, և ինչ պետք է անել, որպեսզի երկու (կամ ավելի) լամպեր համաժամացվեն ինտերնետի միջոցով:

Քայլ 3: Էլեկտրոնիկայի զոդում

Այսպիսով, առաջին հերթին մենք պետք է միասին զոդենք բոլոր էլեկտրոնային մասերը: Մենք սկսեցինք միացնելով մեկ WS2812B LED- ները միասին (ինչպես ցույց է տրված և նկարագրված նախորդ քայլում): Եթե մենք նորից անեինք այս նախագիծը, մենք, հավանաբար, պարզապես կգնեինք WS2812B LED- ները շերտի տեսքով: Այդ շերտերը կարող են կտրվել այնպես, որ դուք ունենաք ձեր ուզած LED- ների քանակը, այնուհետև պարզապես անհրաժեշտ է այդ շերտի DIN, VDD և VSS միակցիչները միացնել ESP8266- ի D8, 5V և G կապերին: Դա ավելի հեշտ կլիներ, քան դա անել այնպես, ինչպես մենք դա արեցինք, բայց մեկ WS2812B LED- ները միասին զոդելը նույնպես հնարավոր է, ինչպես երևում է նկարներում (չնայած մեր զոդման հանգույցներն այնքան էլ գեղեցիկ չեն, բայց դրանք աշխատում են)

Հաջորդը մենք կպցրեցինք ռեզիստորը D2 և D5 կապանքների միջև: D5 կապում մենք նաև պետք է զոդել լրացուցիչ մետաղալարով, որը հետագայում կպցվի լամպի այն հատվածին, որը պետք է գործի որպես հպման տվիչ: Նկարներում դուք կարող եք տեսնել, որ մենք ռեզիստորը չենք կպցրել ուղղակի տախտակին, այլ փոխարենը միացրել ենք միակցիչները այն տախտակին, որի մեջ այնուհետև դրել ենք ռեզիստորը: Դա պայմանավորված էր նրանով, որ մենք ցանկանում էինք պարզել, թե որ դիմադրողն է ավելի լավ աշխատում այս նախագծի համար, բայց դուք կարող եք նաև ռեզիստորը միացնել ուղղակիորեն տախտակին:

Որպես վերջին քայլ, մենք այժմ կարող ենք մեր USB մալուխը միացնել Wemos D1 mini- ի USB վարդակին (համոզվեք, որ ունեք USB տվյալների մալուխ, կան նաև մալուխներ, որոնք աշխատում են միայն լիցքավորման համար, այլ ոչ թե տվյալների փոխանցման համար, բայց մեզ անհրաժեշտ է տվյալների հետագայում ծրագրաշարը թարթելու ունակություն):

Քայլ 4: Լամպի կառուցում

Այժմ, երբ էլեկտրոնային մասերը պատրաստ են, մենք կարող ենք սկսել պատրաստել իսկական լամպը: Դրա համար մենք ցանկանում ենք ծաղկամանը լուսավորել վերևից ՝ մեր LED- ների միջոցով և ցանկանում ենք, որ լամպի լույսը ցրված լինի: Քանի որ մեր գտած ծաղկամանի ապակին շատ թափանցիկ է, մենք օգտագործեցինք Ice Flower Spray ՝ ապակին ավելի ցրտահարված տեսք հաղորդելու համար: Կան սփրեյի մի քանի տարբերակ, որոնք կարող են ապակին տալ ավելի ցրտահարված կամ ցրված տեսք, այնպես որ կարող եք պարզապես փնտրել այն, ինչ կարող եք գտնել: Եթե դուք օգտագործում եք այս լակի, համոզվեք, որ ամեն ինչ լավ չորացած է, նախքան շարունակելը: Դա կարող է տևել մի քանի ժամ ՝ կախված ձեր օգտագործած սփրեյից:

Լամպը կառուցելու համար մենք պետք է համոզվենք, որ մետաղյա ծաղկամանը մնում է ծաղկամանի վերևում ճիշտ բարձրության վրա, և որ էլեկտրոնիկան ամրացված է կաթսայի ներսում, որպեսզի LED- ները լուսավորեն ծաղկամանը: Դա անելու համար մենք օգտագործեցինք երկու փայտե ձողիկներ, ավազի թուղթ և փայտի սղոց ՝ խաչ պատրաստելու համար: Այս խաչը նստելու է ծաղկամանի վերևում, իսկ խաչի ծայրերը սոսնձված են կաթսայի վրա: Այդ կերպ մենք կարող ենք համոզվել, որ կաթսան գտնվում է ճիշտ բարձրության վրա (եթե փայտի խաչն ունի համապատասխան չափ):

Դա անելու համար մենք առաջին հերթին օգտագործեցինք սղոցը `փայտի ձողերը ճիշտ չափի հասնելու համար: Հետո մենք օգտագործեցինք ավազի թուղթը ՝ ձողերից մեկի մեջտեղը ակոս հղկելու համար: Այժմ մենք մյուսը սոսնձեցինք ակոսի մեջ ՝ տաք հալեցնող ատրճանակի օգնությամբ: Եթե սա դնեինք ծաղկամանի վերևում, այն լավ չէր տեղավորվի, քանի որ ձողերը նույն մակարդակի վրա չեն: Այսպիսով, մենք երկու նոր ակոս հղկեցինք ստորին մակարդակի փայտիկի ծայրերում, որպեսզի խաչը հիանալի տեղավորվի ծաղկամանի վրա: Սա լավ երեւում է նկարներում:

Եթե ամեն ինչ լավ է տեղավորվում, հաջորդ քայլը խաչի գագաթին ստվարաթղթե կտոր կպցնելն է: Սա պետք է լինի խաչի այն կողմում, որտեղ ակոսներ չկան: Հետո մենք կպցրեցինք Wemos D1 մինի տախտակը ստվարաթղթի վրա, իսկ LED- ները `խաչի մյուս կողմում:

Հաջորդ քայլն այն է, որ դիմադրողական հպման տվիչի մալուխը կպցնել մետաղյա կաթսային: Այս կերպ մենք կարող ենք կառավարել լամպի գույնը `դիպչելով կաթսային: Եթե դա արվի, փայտե խաչը կարելի է սոսնձել տաք հալվող ատրճանակով մետաղյա կաթսայի վրա, իսկ հետո խաչն ու կաթսան կարող են սոսնձել ծաղկամանի վերևում:

Որպես վերջին քայլ, այժմ մենք կարող ենք USB մալուխը սոսինձով սոսնձել ծաղկամանի վրա, որպեսզի ամեն ինչ գեղեցիկ և կոկիկ տեսք ունենա: Այժմ մենք գրեթե ավարտված ենք:

Քայլ 5: Գործարկեք այն

Վերջին քայլը ծրագրակազմը լամպի վրա բեռնելն է և սերվերի կազմաձևումը, որը կօգտագործվի լամպի համաժամացման համար: Եթե ձեզ հետաքրքրում է, թե ինչպես է աշխատում ծրագրաշարը, ապա ողջունում եք ուսումնասիրել սկզբնաղբյուրը, այստեղ մենք շատ մանրամասների չենք գնա: Բայց հիմնական գաղափարն այն է, որ լամպերից յուրաքանչյուրը, որը ցանկանում եք համաժամացնել, պետք է միացված լինի նույն MQTT սերվերին: MQTT- ը իրերի ինտերնետի և մեքենայից մեքենա հաղորդակցության հաղորդագրությունների արձանագրություն է: Եթե լամպերից մեկը փոխում է իր գույնը, այն կհրապարակի MQTT սերվերին, որն այնուհետև ազդանշան կուղարկի մյուս բոլոր լամպերին, որը նրանց կասի նաև փոխել իրենց գույնը:

Բայց մի անհանգստացեք, ձեզ հարկավոր չէ որևէ բան հասկանալ MQTT- ի, ինչպես է այն աշխատում կամ ինչպես ստեղծել MQTT սերվեր, եթե պարզապես ցանկանում եք օգտագործել լամպը: Իհարկե, եթե ցանկանում եք, կարող եք ստեղծել և կարգավորել ձեր սեփական սերվերը: Բայց եթե դուք չեք ցանկանում դա անել, կան նաև մի քանի ծառայություններ, որտեղ կարող եք վարձել MQTT սերվեր ՝ ամպում տեղակայված: Մենք դրա համար օգտագործեցինք CloudMQTT- ը, որտեղ դուք կարող եք ստանալ շատ սահմանափակ սերվեր նույնիսկ անվճար (բայց բավականաչափ ֆունկցիոնալությամբ և թողունակությամբ մեր նպատակների համար): Անվճար ծրագիրը կոչվում է Cute Cat, և եթե դրանցից որևէ մեկը ձեռք բերեք, պարզապես պետք է նայեք Մանրամասներ → Instance Info- ին և այնտեղ կարող եք տեսնել ձեր MQTT օրինակի սերվերը, օգտվողը, գաղտնաբառը և նավահանգիստը: Այդ արժեքներն այն ամենն են, ինչ ձեզ հարկավոր է, այնպես որ գրեք դրանք:-)

Այժմ ծրագրաշարը լամպի վրա վերբեռնելու համար հարկավոր է USB մալուխը միացնել ձեր նոութբուքին կամ համակարգչին, այնուհետև ծրագրակազմը կարող եք վերբեռնել ՝ օգտագործելով Arduino ծրագրաշարը: Ինչպես տեղադրել և կարգավորել Arduino ծրագրակազմը ESP8266- ի վրա հիմնված տախտակներով օգտագործելու համար, լավ բացատրված է այս Հրահանգում, այնպես որ մենք կարիք չունենք այստեղ կրկնելու այդ քայլերը:

Ամեն ինչ տեղադրելուց և կազմաձևելուց հետո անհրաժեշտ է գնալ Գործիքներ → Կառավարեք գրադարանները Arduino ծրագրաշարում և տեղադրեք այս նախագծի համար անհրաժեշտ գրադարանները ՝ Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (տարբերակը 0.11) և ArduinoJson (5 -րդ տարբերակ, ոչ բետա 6 տարբերակը): Եթե դրանք տեղադրված են, կարող եք լամպի աղբյուրի կոդը ներբեռնել այս ծրագրի մեր Github պահոցից և այն տեղադրել լամպի վրա ՝ օգտագործելով Arduino ծրագրաշարը:

Եթե ամեն ինչ բարեհաջող անցավ, լամպը այժմ կբացվի և պատրաստ է օգտագործման համար. Առաջին գործարկման ժամանակ լամպը ակնհայտորեն չգիտի որևէ WiFi- ի մասին, ուստի այն կսկսի գործել իր թեժ կետը (անունով, որը «Syncenlight» - ի համադրություն է և ձեր օգտագործած ESP8266- ի եզակի նույնացուցիչ): Դուք կարող եք միացնել, օրինակ. ձեր սմարթֆոնը այս WiFi- ին, և դուք կուղղվեք դեպի լամպի կազմաձևման էջ, որտեղ կարող եք կարգավորել ձեր WiFi հավատարմագրերը և նաև մուտքագրել MQTT սերվերի համար անհրաժեշտ պարամետրերը (այն, ինչ ձեզ հարկավոր էր մի քանի պարբերություն ավելի վաղ գրելու համար): Եթե դա ավարտվի, լամպը կվերագործարկվի և այժմ լիովին պատրաստ է օգտագործման համար:

Տեղեկացրեք մեզ, թե ինչպես է ձեզ դուր եկել այս նախագիծը, կամ եթե ունեք որևէ հարցեր, հուսով ենք, որ ձեզ դուր եկավ այս Instructable- ը:-)