Arduino- ի վրա հիմնված բազմագույն լուսային նկարչական գավազան `13 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Լուսանկարչությունը լուսանկարիչների կողմից կիրառվող տեխնիկա է, որտեղ լույսի աղբյուրը օգտագործվում է հետաքրքիր նախշեր նկարելու համար, և տեսախցիկը դրանք կմիավորի: Արդյունքում Լուսանկարը կպարունակի իր մեջ լույսի հետքերը, որոնք, ի վերջո, կտան Լույսի միջոցով նկարի տեսք:

Լուսանկարիչները սովորաբար օգտագործում են այնպիսի գործիքներ, ինչպիսիք են ջահերը, խողովակների լույսերը և լույսի այլ աղբյուրներ ՝ թեթև նկարներ ստեղծելու համար, սակայն այդ գործիքները լրջորեն սահմանափակված են գույների նեղ տեսականիով, դժվար վարման և վերահսկման միջոցով: Իմ պատրաստած թեթև գեղանկարչական փայտիկը կարող է հեշտությամբ հաղթահարել այս սահմանափակումները:

Մեր թեթև գեղանկարչության փայտիկի հիմնական առանձնահատկություններն են.

• WiFi- ով աշխատող - Այս թեթև գեղանկարչական փայտիկը կարելի է շատ հեշտությամբ կառավարել (միացնել/անջատել, փոխել գույները) ՝ օգտագործելով պարզ դիտարկիչ ցանկացած WiFi միացված սարքում: Այսպիսով, այս WiFi սարքերը կգործեն որպես հեռակառավարման վահանակ, և լուսանկարիչները կկարողանան խաղալ իրենց գույների բազմազանությամբ `ստեղծելով իրենց գլխավոր գործը:
• Ստանդարտ գույներ - Այս փայտիկը ծածկագրված է ստանդարտ գույներ թողարկելու համար (կարմիր, կապույտ, կանաչ, ոսկի, ծիածան, սպիտակ) ՝ օգտագործելով պարզ կոճակ:
• Պատվերով գույներ - Ստանդարտ գույներից բացի, այս փայտիկը բավականին ընդունակ է առաջացնել ցանկացած գույն ՝ ըստ Լուսանկարչի ցանկության: Այն ավելացվել է ցանկացած գույնի RGB ծածկագրի մուտքագրման հնարավորությամբ, ինչպես ցանկանում եք ՝ կապույտ, մագենտա, փիրուզագույն, ձիթապտուղ, շագանակագույն և այլն: Փնտրեք «RGB գույնի կոդերն այստեղ» և օգտագործեք այն ձեր անհատական գույնը ստանալու համար:

Քայլ 1: Պահանջվող նյութեր

Ես թվարկել եմ այս նախագիծը պատրաստելու համար անհրաժեշտ նյութերը: Նաև ես ավելացրել եմ այն հղումները, որտեղից կարող եք այն գնել Amazon.com- ից: Ստորև բերված հղումներից նյութեր գնելու դեպքում ես կստանամ որոշակի միջնորդավճարներ և, իր հերթին, կաջակցեն ինձ հետագա նախագծերի համար:)

1. Arduino Uno - Գնեք այստեղ
2. RGB WS2812 LED շերտ (25 LED) - գնեք այստեղ
3. Power bank (5v, 10000mAh) - գնեք այստեղ
4. ESP8266 մոդուլ - Գնեք այստեղ
5. Երկկողմանի տրամաբանական փոխարկիչ մոդուլ - գնեք այստեղ
6. Լարերի միացում

WS2812 RGB LED շերտ - Այս RGB LED- ները շղթայված են միասին և վաճառվում են 60/120 հատ միավորներով: Առավել կարևորն այն է, որ այս RGB LED- ն ունի ներկառուցված չիպ, որն իր հերթին բավականին հեշտ է դարձնում վերահսկիչ մասը: Այս մասին մանրամասն բացատրությունը դուրս է այս շրջանակից: Լրացուցիչ մանրամասների համար այցելեք «WS2812 LED ժապավենը աշխատում է» այս հղումը:

ESP8266 մոդուլ. Սա պատանի փոքրիկ WiFi զարգացման տախտակ է, որը լայնորեն օգտագործվում է IOT նախագծերում: Ստուգեք այս հղումը «Սկսելու համար ESP8266 մոդուլով», եթե նախկինում չեք օգտագործել ESP8266:

Երկկողմանի տրամաբանության փոխարկիչ մոդուլ. Այս մոդուլը հնարավորություն է տալիս Arduino- ին հաղորդակցվել ESP8266 մոդուլների հետ `ազդանշանը 5V մակարդակից փոխակերպելով 3.3v տրամաբանական մակարդակի:

Քայլ 2: Արգելափակել դիագրամը

Լույսի նկարչության այս նախագիծը հիմնված է IOT հասկացության վրա, որտեղ երկու ցանցային սարքեր միանում են միմյանց `ցանց ստեղծելով, իր հերթին ստեղծելով կապ և վերահսկողություն: Այստեղ Arduino- ն կհյուրընկալի վեբ էջ և հանդես կգա որպես սերվեր: Այս վեբ էջը ստեղծվել է այնպես, որ օգտագործողից վերցնեն LED կառավարման մուտքերը (գույները ՝ կարմիր, կապույտ, կանաչ և միացված/անջատված): Այս հյուրընկալված կայք կարելի է մուտք գործել WiFi միացված սարքի միջոցով, որը միացված է Arduino- ին և վերահսկել դրան միացված RGB LED ժապավենը:

Այս նախագիծն ավելի լավ հասկանալու համար խորհուրդ եմ տալիս կարդալ «ESP8266- ով Arduino վեբ սերվեր ստեղծելը» թեմայով: Սա ձեզ կտրամադրի հիմնական հայեցակարգային հասկացություն, թե ինչպես է աշխատում այս նախագիծը: Մի խոսքով, Arduino- ն այս նախագծում կկատարի հետևյալ գործողությունները.

1. Հրամեք ESP8266 ՝ միանալու մեր սարքի WiFi թեժ կետին:
2. Ստեղծեք սերվեր ՝ օգտագործելով ESP տախտակը: Տեղադրեք վեբ էջը Arduino- ում և սպասեք, որ արտաքին հաճախորդները (Սարքի զննարկիչը) պահանջեն
3. Հաճախորդի հայցը մտնելուց հետո Arduino- ն վեբ էջը կուղարկի հաճախորդին (սարքի դիտարկիչ) ESP8266 մոդուլի միջոցով:
4. Այնուհետև այն անվերջ կփնտրի հաճախորդից LED հրամաններ (կբացատրվեն վեբ ինտերֆեյսի բաժնում):
5. LED հրամանների ստացումից հետո Arduino- ն կվերամշակի այն և կակտիվացնի դրան միացված RGB LED ժապավենը:

Քայլ 3: Շղթայի դիագրամ

Վերոնշյալ սխեմայի սխեման ցույց է տալիս, թե ինչպես միացնել Arduino- ն ESP8266 և RGB LED ժապավենով: Ինչպես կարող եք նկատել, որ Arduino- ի TX և RX- ը կմտնեն Տրամաբանական փոխարկիչ, որտեղ ազդանշանները կտեղափոխվեն 3.3v- ի `համատեղելի ESP8266- ի հետ: Arduino- ի 6 -րդ կապը, որը PWM- քորոց է, կերակրում է ժամանակի կառավարման զարկերակը ՝ RGB LED շերտի գույնը վերահսկելու համար:

Գոյություն ունեն երկու LED, որոնք որպես ցուցանիշներ են ծառայում այս նախագծին: LED D2- ը ցույց է տալիս, երբ նախագիծը միացված է: Մինչդեռ LED D1- ը ցույց է տալիս, թե երբ է Arduino- ն հաջողությամբ ստեղծել վեբ սերվեր: Այս կանաչ լուսադիոդը կօգնի օգտագործողին հասկանալ, որ սերվերը պատրաստ է ստանալ հաճախորդի (դիտարկիչի) պահանջը:

Powerbank- ի ընտրությունը իսկապես կարևոր է, քանի որ միացումը կարող է մոտավորապես մոտ 1700 մ առավելագույն հոսանք քաշել: Ես օգտագործել եմ 5.1/10000mah մարտկոց ՝ ընթացիկ ելքային հզորությամբ 2 Ա ցանկացած պահի:

Քայլ 4. Միացրեք ձեր ESP8266- ը WiFi թեժ կետին

ESP8266 մոդուլն ունակ է հիշել զուգավորված թեժ կետերը: Այս նախագիծը գործում է ՝ հիմնվելով նախկինում միացված թեժ կետերի հետ միանալու ավտոմատ միացման հնարավորության վրա: ESP8266 մոդուլը կարող է վերահսկվել `օգտագործելով իրեն նվիրված հատուկ AT հրամաններ: Arduino- ի միջոցով մենք կարող ենք փոխանցել այս հրամանները և ստիպել ESP մոդուլին միանալ մեր սարքի թեժ կետին:

Դա անելու համար վերբեռնեք «Bareminimum» ծածկագիրը Arduino- ում: Այժմ միացրեք ESP8266- ը Arduino- ի հետ, ինչպես նշված է ստորև `օգտագործելով տրամաբանական փոխարկիչը:

Arduino RX -> Տրամաբանական փոխարկիչ -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Տրամաբանության փոփոխիչ -> ESP8266 TX

Այժմ բացեք ձեր սերիական մոնիտորը ՝ 57600 բաուդ արագությամբ (ESP8266 մոդուլների կանխադրված արագության արագություն) և ընտրված «Երկուսն էլ NL և CR»: Մուտքագրեք հետևյալ հրամանները:

1. AT
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = "Ձեր սարքի SSID", "Ձեր գաղտնաբառը"

Ձեր սերիական մոնիտորում ստանալով «WIFI CONNECTED» և «WIFI GOT IP» հաստատումը: Այս քայլն ավարտված է, և ձեր ESP մոդուլը հաջորդ անգամ ավտոմատ կերպով կմիանա իմ սարքին, երբ այն միացված է:

Քայլ 5: Վեբ ինտերֆեյս և դրա ծածկագիրը

Վեբ ինտերֆեյսը մեծ նշանակություն ունի, քանի որ այն կծառայի որպես օգտագործողի միջերես, որի միջոցով հրամանները գնում են Arduino ESP8266- ի միջոցով: Մեր վեբ ինտերֆեյսը բավականին պարզ է և ծածկագրված է պարզ HTML- ով: Այս ինտերֆեյսի կոճակները յուրաքանչյուր կոճակի սեղմման դեպքում փոխանցում են GET հրաման ՝ URL պարամետրով: Ստորև բերված է համապատասխան URL- ի պարամետրերով կոճակների ցանկը:

1. 6 կոճակ ստանդարտ գույների համար `«/Կարմիր »,«/Gre »,« Blu »,«/Whi »,«/Gol »,« Rai »
2. RGB արժեքների օգտագործմամբ անհատական գույնի մուտքագրում `«? R = 255 & G = 255 & B = 255 »
3. Անջատեք ժապավենը - «/անջատված»

Ինչ -ինչ պատճառներով ես չէի կարող տեղադրել Վեբ ինտերֆեյսի կոդը այստեղ, դուք կարող եք ստանալ այդ կոդը այս հղումից:

Քայլ 6: Ալգորիթմ և ծածկագիր

Նախքան ապարատային սարքավորումները կարգավորելը, դուք պետք է ստանաք կոդը Arduino- ում, քանի որ այն պետք է փաթեթավորվի կոնտեյների ներսում և չի կարող կատարվել ավելի ուշ: Ես գրել եմ այն ալգորիթմը, որը կօգնի ձեզ հասկանալ Arduino կոդը:

Ալգորիթմ:

1. Վերակայեք ESP8266 մոդուլը ՝ ուղարկելով «AT+RST / r / n» հրամանը:
2. Ստուգեք ESP8266- ի պատասխանը `տեսնելու, արդյոք մեր սարքի թեժ կետին միացումը հաջողված է: Միանալուց հետո սկսեք սնուցել «Սերվերի ստեղծումը» (տե՛ս ստորև) հրամանի հաջորդականությունը ESP8266- ին:
3. Դիտեք արձագանքը յուրաքանչյուր մուտքային հրամանի համար:
4. Այս բոլոր հրամանները պետք է վերադարձնեն «OK / r / n» պատասխանը, սխալ պատասխանի դեպքում կրկնել հրամանը սխալ պատասխանով կամ «ERROR»:
5. Սերվերի ստեղծման հրամանի հաջորդականությունը հաջողությամբ միացնելուց հետո վառեք Կանաչ LED- ը Arduino- ի 12 -րդ փինում: Հաճախորդի խնդրանքը տրամադրելը օգտագործողի համար կլինի ցուցում:
6. Ստիպեք Arduino- ին սպասել հաճախորդի խնդրանքին ցանկացած դիտարկիչից, որը գտնվում է LAN- ի կամ ցանցի ներսում:
7. Հաճախորդի խնդրանքը մուտքագրելուց հետո ստուգեք կապի ID- ն և ուղարկեք «AT+CIPSEND…» հրամանը: տեղադրելով համապատասխան միացման ID- ն դրան:
8. ESP8266- ը պատասխանում է «>» նշանով ՝ նշելով կերպարները ստանալու պատրաստակամությունը: Սա ստանալուց հետո ESP8266 մոդուլի միջոցով ուղարկեք այն վեբ էջի կոդը, որը մենք տեսել էինք ավելի վաղ, հաճախորդի դիտարկիչին:
9. Այժմ վեբ էջը տեսանելի կլինի օգտագործողի հաճախորդի դիտարկիչում, այնուհետև Arduino- ն անորոշ ժամանակով սկանավորման մեջ կմտնի հաճախորդի «LED հրամանների» համար:
10. Վեբ էջը գրվել է այնպես, որ յուրաքանչյուր կոճակ սեղմելու համար տրամադրի URL- ի յուրահատուկ պարամետր, այնպես որ, երբ կոճակը սեղմվի, ESP մոդուլը փոխանցելու է GET- ի հարցումը այդ եզակի URL պարամետրով:
11. Arduino- ն պետք է մշակի այս URL- ը և համապատասխանաբար ապահովի RGB LED ժապավենը:

Սերվերի ստեղծման հրամաններ.

• AT
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (android սարքի համար)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Կոդ:

Որպեսզի դուք կարողանաք այս նախագիծը գործի դնել, դուք պետք է տեղադրեք այս «Adafruit's Neopixel գրադարանը», ներբեռնեք և տեղադրեք դրանք:

Այս նախագծի Arduino ծածկագիրը կարող եք ձեռք բերել այս հղումից -> "Arduino- ով աշխատող թեթև նկարչական փայտ"

Քայլ 7: Light Stick- ի պատրաստում

Ես պատրաստել եմ այս «Թեթև նկարչական գավազան» պատրաստելու տեսահոլովակ, տեսեք ավելի պարզության համար:

Սկսեք մետաղալարերը զոդելով LED շերտի ծայրին: Շարունակեք դրա վրա տաք սոսինձ քսել, որպեսզի կապն ավելի ամուր լինի: Գտեք մի կտոր պլաստմասե ժապավեն, որի վրա կարող եք կպցնել ձեր LED շերտը: Ես օգտագործել եմ պլաստմասե փաթեթավորման խողովակ, որից գալիս են IC- ները: Ես շատ բան գտա իմ տանը պառկած, ուստի որոշեցի օգտվել դրանից և այն հիանալի տեղավորվեց:

Կտրեք փաթեթավորման խողովակը կամ այն, ինչ գտնում եք, որ կարող եք օգտագործել անհրաժեշտ չափի: Ես կպցրել եմ LED շերտը փաթեթավորման խողովակի վրա ՝ օգտագործելով ինչ -որ ուժեղ սոսինձ: Հնարավոր է, որ տաք սոսինձը լավ գաղափար չէ դրա համար, քանի որ ավելորդ ջերմությունը կարող է վնասել լուսադիոդները, և դա վերջին բանն է, որ մենք ցանկանում ենք տեղի ունենալ: Այնուհետև ես թողնում եմ այն չորանա մոտ 20 րոպե, որպեսզի թույլ տա, որ այն պնդանա:

Քայլ 8: Բեռնարկղի ընտրություն և փայտի տեղադրում

Սա բավականին կարևոր քայլ է, քանի որ powerbank- ը, Arduino- ն, LED ցուցիչներն ու ESP8266 մոդուլները կմտնեն այս տարայի մեջ: Ընտրեք համապատասխան չափի տարա, որպեսզի այն կարողանա տեղավորել վերը նշված բոլորը: Ես ընտրել եմ գլանաձև տարա, որպեսզի ինձ հեշտ լինի պահել դրանք շահագործելիս:

Քանի որ ես ընտրել եմ գլանաձևը, ես նշեցի այն ուղղությունը, որով LED շերտը պատրաստվում է նետվել նետի նշանով: Ես նշել եմ բեռնարկղը, որն ինձ ուղղորդում է պարունակությունը կոնտեյների ներսում դնելիս: Տեղադրեք մի փոքր անցք տարայի կափարիչի վրա ՝ զոդման ատրճանակով: Համոզվեք, որ բավականաչափ մեծ փոս եք արել, որպեսզի դրա մեջ տեղավորվի թեթև փայտիկը:

Երբ փայտը դնում եք գլխարկի ներսում, կպցրեք այն սոսինձ ատրճանակի օգնությամբ և համոզվեք, որ փայտը կայուն է և չի շարժվում:

Քայլ 9. Power Bank- ի և LED ցուցիչների հավաքում

Power Bank- ը բավականին ծանր կլինի այս նախագծի մյուս բաղադրիչների համեմատ: Տեղադրեք սնուցման բանկը տարայի մեջ գծված գծի ձախ կողմում: Այսպիսով, կարևոր է համոզվել, որ այն չի շարժվի շահագործման ընթացքում: Այդ նպատակով ես օգտագործել եմ Velcro կարկատակը և այն ամուր փաթաթել եմ հոսանքի բանկի շուրջը: Կոնտեյների ներսում ես տեղադրել եմ մեկ այլ զույգ Velcro կարկատան: Ես փակել եմ Power Bank- ը Velcro կարկատանի դեմ և այն բավականին ամուր է պահում, և դա այն է, ինչ ինձ պետք է:

Տեղադրեք անջատիչ ՝ գծված գծին հակառակ: Այս անջատիչը նախատեսված է միացնել/անջատել ամբողջ նախագիծը: Անջատիչի ներքևում: Տեղադրեք երկու LED- ները (կարմիր և կանաչ) և զոդեք դրանք յուրաքանչյուրով ռեզիստորով (հղման համար նշեք սխեմայի սխեմա 3 -րդ քայլում): LED- ները և անջատիչը պետք է ուղիղ հակառակ լինեն դեպի այն ուղղությունը, որտեղով կանցնի լուսարձակող սարքը: Սա լուսավորման ժամանակ լուսադիոդային լուսադիոդների լուսադիոդի անցանկալի միջամտությունից խուսափելու համար: Միացրած USB մալուխը և մի քանի միակցիչներ միացրեք կոճակին, ինչպես ցույց է տրված վերջին նկարում: Միակցիչ մալուխները կան Arduino և ESP8266 մոդուլները սնուցելու համար:

Քայլ 10. Arduino- ի և ESP8266 մոդուլների հավաքում բեռնարկղի ներսում

Միացրեք Arduino տախտակը և ESP8266 plugin մոդուլը, որը նաև պահում է երկկողմանի տրամաբանական մակարդակի փոփոխիչ: Լարացրեք այն, կպցրեք այն և միացրեք այն: Ավարտելուց հետո սա դրեք տարայի ներսում, ես դա արեցի առավելագույն խնամքով, քանի որ պետք է համոզվեմ, որ լարերից ոչ մեկը չի խճճվում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ես ընտրել եմ ավելի փոքր տրամագծով տարա: Բայց պայծառ կողմում տարան շատ հարմար է և հեշտությամբ տեղավորվում է ափերիս մեջ:

Միացրեք լարերը թեթև ներկով փայտից դեպի հոսանքի տերմինալներ և Arduino- ի 6 -րդ կապում: Ավարտելուց հետո զգուշորեն փակեք տարայի կափարիչը:

Քայլ 11: Coածկեք այն

Theածկեք բեռնարկղը սև ժապավենով կամ որևէ այլ նյութով: Սա կանխելու համար է, որ լուսային միջամտությունը չխանգարի լուսանկարչության աշխատանքը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ Arduino- ի, ESP8266- ի և Power bank- ի մեջ կան LED- ներ: Բացահայտված պահելը կարող է խանգարել և փչացնել Լուսանկարները:

Այս նպատակով ես օգտագործել եմ սև ժապավեն: Թեև այս նպատակի համար կարող եք օգտագործել ձեր նախընտրած որևէ այլ բան: Մի անգամ արված WiFi- ով աշխատող թեթև գեղանկարչական փայտիկը այժմ պատրաստ է ներկել որոշ զով երանգներ:

Քայլ 12: Փորձարկեք այն

1. Միացրեք անջատիչը, և կարմիր LED- ը պետք է լուսավորվի
2. Սպասեք, մինչև կանաչ LED լուսավորվի, դա սովորաբար տեղի է ունենում 5 -ից 10 վայրկյանի ընթացքում, և դա ցույց է տալիս, որ Arduino սերվերը ստեղծվել է:
3. Երբ Green LED- ը միացված է, բացեք ձեր սարքի զննարկիչը և մուտքագրեք IP հասցեն 192.168.43.253, գործարկեք URL- ը
4. Վեբ էջը, որը մենք տեսել ենք 5 -րդ քայլում, պետք է ցուցադրվի ձեր էկրանին:
5. Այժմ համագործակցեք վեբ ինտերֆեյսի հետ և վերահսկեք LED ժապավենը
6. Եվ գնացեք և մի փոքր զով նկարեք:

Քայլ 13: Հիշելու բաներ և ևս մի քանի լուսանկար

• Այս նախագիծը հիմնված է ESP8266- ի ՝ միացնելուց անմիջապես հետո WiFi թեժ կետի հետ ինքնաբերաբար միանալու հնարավորության վրա: Այսպիսով, ESP8266- ը և ձեր թեժ կետի սարքը պետք է առնվազն մեկ անգամ զուգակցվեն այս նախագծում օգտագործելուց առաջ:
• Arduino- ն ծրագրված էր այնպես, որ կարողանար կառավարել միայն մեկ հաճախորդի հաղորդակցություն, ինչը նշանակում է, որ միայն մեկ դիտարկիչը կարող է Arduino- ից պահանջել վերահսկել լուսադիոդները
• ESP8266- ով Arduino- ի կողմից սերվեր ստեղծելու համար սպասման ժամանակ կա: Այս սպասման ժամանակի ավարտը կարող է հայտնի լինել կանաչ LED- ով:
• Երբ կանաչ լուսավորվի LED- ը, լավ կլինի նախաձեռնել հաճախորդի պահանջը ձեր դիտարկիչից: Դուք պետք է ամբողջ նախագիծը մատակարարեք առնվազն 2 Ա աղբյուրով, որպեսզի այն չաշխատեք:
• Այս նախագիծը հաջողությամբ փորձարկվում է աշխատասեղանի համար Google Chrome- ի և սմարթֆոնների համար Opera- ի միջոցով:

Հուսով եմ, որ ձեզ դուր է գալիս այս հրահանգը, փորձեք սա և ինձ տեղեկացրեք արդյունքի մասին: Ես պլանավորում էի նախագծել PCB այս նախագծի համար և շուտով կհրապարակեմ այստեղ: Հետագա բարելավման գաղափարները շատ ողջունելի են:

Այս նախագիծը հսկայական ժամանակ պահանջեց `կառուցելու և փաստաթղթավորելու համար` Ուղղորդելի ծրագիր ստեղծելու համար: Սիրով քվեարկեք իմ օգտին «LED մրցույթում», «Arduino մրցույթում» և «Հեռակառավարման մրցույթում», եթե կարծում եք, որ դա արժե: Հուսով եմ, որ կտեսնվենք ձեզ մեկ այլ ուսանելի ուսուցման հետ

Երկրորդ տեղը LED մրցույթում 2017 թ