WiFi ԱՐՏ համաժամեցված LED ձողեր. 3 քայլ (նկարներով)

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

CarlSTeleToyland Հետևեք հեղինակի ավելին.

Մասին ՝ մանկուց ստեղծող ՝ բոլոր դասական ախտանիշներով, ռոբոտաշինարար և ինտերնետային ծրագրային ապահովման CTO/Tech Product Manager: Ավելին CarlS- ի մասին »

Այս նախագիծը LED բարերի հավաքածու է `անհատապես վերահսկվող թվային LED- ներով (WS2812b« Neopixels »): Նրանք թույլ են տալիս անիմացիաներ անել դրանց վրա ՝ առանց դրանք միմյանց միացնելու: Նրանք միմյանց միանալու համար օգտագործում են WiFi ցանց, իսկ անիմացիան հարմարվում է ցանցում քիչ թե շատ ձողեր ունենալուն:

Ոգեշնչումն այն էր, որ զույգ թմբուկի մայորներ ունենային զարդարված մահակներ/մահակներ Սուրբ Christmasննդյան շքերթի համար: Նրանց միջև LED անիմացիան համաժամեցված է: LED- ները կարող են նաև շերտ լինել շերտերի փոխարեն:

Մյուս օգտագործումը վերաբերում է LED գեղարվեստական տեղադրմանը, որտեղ դուք չեք ցանկանում տվյալների հաղորդալար անցկացնել սենյակի բոլոր LED- ների միջև, այն ամենը, ինչ նրանք պետք է անեն, առանձին -առանձին միացված լինելն է:

Այս նախագծի համար նրանք միացված չեն ինտերնետին: Նրանք ստեղծեցին իրենց սեփական WiFi մուտքի կետերը և վեբ սերվերները: Այսպիսով, այս նախագիծը կախված չէ արտաքին ցանցերից և կարող է գործարկվել հեռավոր վայրերում: Նրանք աշխատում են 5 վ լարման վրա, այնպես որ դրանք հեշտությամբ կարող են սնուցվել բջջային հեռախոսի արտաքին մարտկոցներով:

Քայլ 1: Մասեր

Հետևյալ մասերը նախագծում օգտագործվել են յուրաքանչյուր շերտի համար.

• Ոչ անջրանցիկ WS2812b LED ժապավեն: Ես օգտագործել եմ 30 LED/մետր: Սովորաբար ոչ անջրանցիկներին արդեն ամրացված է երկկողմանի ժապավեն, որպեսզի դրանք հեշտությամբ տեղադրվեն: Ձեզ անհրաժեշտ կլինի 1 մետր մեկ ալիքի համար, քանի որ ալիքները մեկ մետր երկարություն ունեն: Ավելի շատ լուսադիոդներ մեկ մետրի համար լավ է, պարզապես համոզվեք, որ համապատասխանաբար մեծ էներգիայի մատակարարում եք ստանում: Այս (5050) LED- ն այս ժապավեններում կարող է օգտագործել մինչև 60 մ, երբ ամբողջությամբ միացված է:
• Պլաստիկ էլեկտրոնային նախագծի պատյան 60x36x25 մմ. Սա բավականին փոքր է D1 Mini պահելու համար:
• Վահանակի ամրացում ՝ 5.5 մմ x 2.1 մմ DC խցիկ
• 5 վ էլեկտրամատակարարում `2 ամպ հզորությամբ, պետք է լավ լինի` 30 LEDS @ 0.06 ամպ, յուրաքանչյուրը լիցքավորվելիս:
• USB- ից մինչև 5.5 մմ x 2.1 մմ մալուխ, եթե ցանկանում եք այս նախագիծը սնուցել USB մարտկոցից
• D1 Mini ESP8266 տախտակ - մատչելի է նաև ավելի քիչ գնով, բայց ավելի երկար սպասումով:
• Ալյումինե ալիք կափարիչով և վերջնական կափարիչներով LED շերտերի համար: Կան բազմաթիվ պրոֆիլներ, որոնցից կարելի է ընտրել: Այս մեկը բավականաչափ լայն է WS2812b LED շերտերի (12 մմ) և ցածր պրոֆիլի համար:
• Ալյումինե ձուլակտոր - ալիքը 17 մմ լայնություն ունի, այնպես որ 1/2 "լայնությամբ ալյումինե ձողը լավ չափ ունի: Այն պետք է լինի 1/16" հաստ և 6 "երկարությամբ յուրաքանչյուր պատրաստված ձողի համար:
• Երկկողմանի փրփուր ժապավեն `1/2" լայնությամբ:
• 1000uF կոնդենսատոր - խորհուրդ է տրվում յուրաքանչյուր շերտի համար `կանխելու լարման թռիչքները LED- ների վնասումից:
• Միացման մետաղալար: Այս 26 չափիչ սիլիկոնե մետաղալարը շատ ճկուն է և օգնում է, որ մետաղալարերը չպոկեն զոդման բարձիկները LED շերտի վրայից: Այն նաև չի հալվում, երբ այն կպչում եք զոդման երկաթով: Ես նաև օգտագործել եմ servo մետաղալար, որը նույնպես շատ ճկուն է, բայց սիլիկոնե մետաղալարն իմ նոր սիրելի մետաղալարն է: Ձեզ անհրաժեշտ կլինի միայն յուրաքանչյուր գույնից 6 դյույմ (կարմիր, սև, դեղին):
• Թռիչքային լարեր - իգական կարմիր, սև և դեղին գույնը օգտագործվում են պրոցեսորին միանալու համար: Եթե վստահ տեսակից եք, կարող եք դրանք բաց թողնել և ուղղակիորեն կպցնել սալիկին:
• 330 օհմ դիմադրություն `LED շերտի տվյալների գծում աղմուկը նվազեցնելու համար:
• 1N4448 ազդանշանային դիոդ կամ նմանատիպ ՝ թույլ տալու համար, որ 3.3 վ պրոցեսորը հուսալիորեն քշի 5 վ LED ժապավենը:
• 3 մմ ջերմության նեղացման խողովակ. Դրա համար ձեզ հարկավոր կլինի ընդամենը 5 դյույմ:

Քայլ 2: Կառուցեք ձողերը

Շերտերի կառուցվածքը նույնն է, ինչ այս նախորդ հրահանգում: Նմանատիպ քայլ առ քայլ նկարներ կան այստեղ ՝ վերջին կառուցումից, և քննարկումը կարելի է գտնել այդ մյուս Հրահանգի վրա:

Մեկ նոր հուշում LED- ները ալյումինե ալիքին կպցնելու վերաբերյալ. Երբեմն LED շերտերի երկկողմանի ժապավենը մի փոքր ավելի կարճ է, քան LED տպատախտակը, և LED շերտի մեջ կտեսնեք մի փոքր ճարմանդ: Եթե դուք պարզապես կտրեք ժապավենը այդ վայրում, ապա այն կպահվի հարթ:

Ես նաև օգտագործեցի ուլտրամանուշակագույն սոսինձի որոշ կաթիլներ ՝ էլեկտրալարերը և LED շերտի ցանկացած հատված, որոնք չմնացին:

Particle Photon կարգավորիչների փոխարեն այս նախագիծը օգտագործեց WeMos D1 Mini տախտակներ, որոնք հիմնված էին ESP8266 չիպերի հավաքածուի վրա: Սրանք գեղեցիկ և փոքր են LED նախագծի համար: Ես օգտագործեցի արական վերնագրեր, որպեսզի տեղ հատկացնեի թռչկոտող կանանց համար: Միակցիչների հետընթացը չի տեղավորվում պարիսպի մեջ: Այս մոտեցումը նույնպես հեշտ է զոդել: Ես նաև օգտագործել եմ 20 չափիչ պինդ միջուկային մետաղալար ՝ կնճիթներով սեղմված, և դա նույնպես աշխատում է, բայց ավելի շատ ջանք է:

Այս ձողերը օգտագործում են նույն LED- ի զոհաբերական մոտեցումը առաջին LED- ի համար: Գործնականում դա իսկապես նկատելի չէ: Բացի այդ, առաջին երկուսի միջև աննշան բացը նույնպես գրեթե աննկատ է

Եթե դուք մտադիր եք օգտագործել ամրակները ալյումինե ալիքը ամրացնելու համար, ալիքը նախագծային տուփին միացնող ալյումինե ձողը կարող է խանգարել ամրակները պատին ուղղակիորեն ամրացնելու համար, ուստի գուցե անհրաժեշտ լինի տեղադրել որոշ լվացքի մեքենաներ կամ չամրացված ընկույզ: այնտեղ նրանց կանգնեցնելու համար 1/16 »:

Քայլ 3: ԱՐՏ ծածկագիր

LED շերտերից յուրաքանչյուրն աշխատում է նույն ծածկագրով: Այս նախագծի հիմքն է ցավ չպատճառող գրադարանը ՝ https://gitlab.com/BlackEdder/painlessMesh հասցեով: Այդ գրադարանը զբաղվում է մուտքի կետերի, վեբ սերվերների և այլնի ստեղծման ցածր մակարդակի աշխատանքների մեծամասնությամբ: Յուրաքանչյուր սանդղակ ցանցային հանգույց է:

Meshանցն ունի մեկ վերահսկիչ, և անիմացիայի փոփոխման մասին ծանուցումները տարածվում են բոլոր հանգույցների/լուսադիոդների վրա: Մեծ ցանցի դեպքում հաղորդագրությունների մեջ կարող էր որոշակի ուշացում լինել, բայց այն մասշտաբի համար, որը ես աշխատում էի, դա նկատելի չէր:

Գործարկման ժամանակ հանգույցը ենթադրում է, որ դա վերահսկիչ է, բայց այնուհետև changeNodes հաղորդագրությունը առաջացնում է գնահատում: Meshանցի ամենափոքր # չիպի ID- ն դառնում է վերահսկիչ: Սովորաբար դա տևում է մեկ կամ երկու վայրկյան, մինչև բոլոր հանգույցները տեղավորվեն և ստանձնեն մեկ վերահսկիչ: Դուք կարող եք ավելի շատ ջանքեր գործադրել ավելի արագ համաժամացման համար (անիմացիայի կեսին), բայց այդ փոփոխությունների հաղորդագրությունները բավականին զրպարտիչ են, ուստի ցանցը միևնույն է որոշ ժամանակ կպահանջվի: Գործնականում, դրանք նորից համաժամացնելուց հետո մնում են շատ ամուր:

Անիմացիաների համար, որոնք հատում են շերտերը, կոդը ստանում է հանգույցների ցուցակ, տեսակավորում այն, այնուհետև գծում է միայն այն դեպքում, եթե ընթացիկ հանգույցը գծվողն է: Նրանք տեսակավորում են չիպերի id կարգով, այնպես որ կարող եք անել անիմացիաներ, որոնք կլինեն հետևողական, անկախ նրանից, թե երբ են դրանք սկսվում: Բացի այդ, անիմացիաները հարմարվելու են ընկած հանգույցներին:

Շարժապատկերման կոդը հայտնվում է երեք տեղերում: Առաջինը ստացվող հետադարձ գործառույթն է, որտեղ բարը ստացել է նոր անիմացիոն հրաման: Սա բավականին պարզ է. Պարզապես սահմանում է անիմացիայի ժամանակի քայլի չափը և վերակայում հաշվիչները: Երկրորդ տեղը հանգույցի գործառույթն է: Այնտեղ կոդը ստուգում է, արդյոք ընթացիկ անիմացիան ավարտված է, և անցնում է հաջորդ քայլին: Շարժապատկերների կոդի վերջնական վայրը stepAnimation գործառույթն է, որտեղ կատարվում է ամբողջ նկարչությունը:

Համակարգն օգտագործում է millis ժամաչափը `թարմացնելու համար` խուսափելով հետաձգման գործառույթի օգտագործումից, քանի որ այն արգելափակում է որոշ գրադարաններ: Միլիսի կոդը պետք է ճիշտ շրջվի:

Նկատի ունեցեք, որ ես խնդիրներ ունեի NeoPixel գրադարանի և painlessMesh- ի հետ մեկից ավելի LED- ով, այնպես որ անցա FastLED- ին:

Ահա GitHib- ի կոդը, և այն նույնպես կցված է այստեղ: Դուք շատ եք բեռնում այն բոլոր ձողերի վրա և պատրաստ եք անցնել LED անիմացիայի կոդավորման: