Түсті синхронды сенсорлық шамдар: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл жоба үшін біз түсін өзгерте алатын және интернетте бір -бірімен синхрондауға болатын екі шам жасаймыз. Біз мұны басқа қалаға қоныс аударған досымызға Рождестволық сыйлық ретінде қолдандық. Ол шамдардың бірін алды, ал екіншісі бізде қалады. Осылайша бізде жақсы көрінетін шам бар, сонымен қатар бір -біріне түстер жібере аламыз. Бұл бір -бірімен сөйлесудің жақсы және керемет тәсілі, тіпті бөлек болса да, мәтінмен, дауыспен немесе суреттерден гөрі жеңіл қарым -қатынас түрі.

Бұл жоба неміс Netzbasteln радиобайқауының Syncenlight жобасынан шабыт алған, дегенмен біз бағдарламалық жасақтаманы сәл өзгертіп, жобамызға неғұрлым күрделі шамдар құрастырдық. Бейнеде сіз оның қалай жұмыс істейтінін көре аласыз. Демонстрациялық мақсатта екі шам бір -бірінің қасында орналасқан, бірақ егер олар планетаның қарама -қарсы жағында болса (Wi -Fi бар болса) жұмыс істейді.

1 -қадам: дағдылар, құралдар мен бөлшектер қажет

Бізге лампаның электроникасын дәнекерлеу қажет болғандықтан, бұл жобаға қажет арнайы дағдылар - дәнекерлеу дағдылары мен электрониканың негізгі түсінігі. Егер сіз бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу туралы кейбір негізгі нәрселерді түсінсеңіз, бұл плюс болар еді, себебі сіз бағдарламалық қамтамасыз етуді сіздің қажеттіліктеріңізге қарай өзгерте аласыз. Бірақ егер сіз оны біз қалай қолданғымыз келсе, бағдарламалық жасақтаманы жүктеп, оны өзіңіздің шамыңызға жүктей аласыз.

Шамға қажет бөлшектерді жоғарыдағы суреттен көруге болады. Егер сіз оны дәл біз сияқты салғыңыз келсе, сізге қажет:

• 100 кОм резистор
• Wemos D1 mini (немесе кез келген басқа ESP8266 тақтасы)
• кейбір WS2812B светодиодтары (жалғыз немесе олардың жолағы)
• кейбір кабельдер
• USB кабелі (смартфондардың көпшілігінде қолданылатын түрі, деректер кабелі болуы керек)
• металл гүлзар
• шыны ваза
• мұз гүлінен жасалған спрей (немесе ұқсас нәрсе)
• екі ағаш таяқша
• кішкене картон (Wemos D1 mini өлшемі)

Бұл тізімдегі соңғы бес элемент - біз шамдардың белгілі бір дизайнына қолданған заттар. Бұл нұсқаулықта біз мысал ретінде қолданатын шам дизайны. Сіз өзіңіздің шамыңызды дәл осылай жасай аласыз, бірақ, әрине, сіз бұл бөлікте шығармашылықпен айналыса аласыз және өзіңіз қалаған шамды жасай аласыз. Суреттерден көріп отырғанымыздай, біз салған екіншісі біріншісінен өзгеше және бізде шамдардың жаңа конструкциялары туралы идеялар бар. Бұл шексіз мүмкіндіктер бар бөлік.

Әрине, бізге тек бөлшектер ғана емес, сонымен бірге бәрін біріктіретін құралдар қажет. Ол үшін бізге келесі заттар қажет:

• дәнекерлеу үтігі (плюс)
• біраз зімпара
• қайшы
• ыстық қару
• ағаш ара

Енді бізде қажеттінің бәрі бар, біз шамның негізгі идеясын, оның қалай жұмыс істейтінін және, әрине, шамды қалай салу керектігін түсіндіреміз.

2 -қадам: Негізгі идея және ол қалай жұмыс істейді

Негізгі идеяны сымдар схемасынан көруге болады. Жобаның негізінде ESP8266 микроконтроллері бар Wemos D1 шағын тақтасы орналасқан. ESP8266 артықшылығы - бұл арзан және тікелей бортында WiFi бар, бұл бізге дәл қажет. Біз Wemos D1 шағын тақтасын қолдандық, себебі бұл тақтада микроконтроллерге бағдарламалық қамтамасыз етуді жүктеу үшін қосымша құралдар қажет емес (стандартты USB деректер кабелінен басқа). Бірақ кез келген ESP8266 негізіндегі тақта бұл жоба үшін жұмыс істеуі керек.

Шамды басқару үшін біз сыйымдылық сенсорын қолданғымыз келеді (смартфонның көптеген дисплейлерінде қолданылатын негізгі принцип). Мұндай сенсорды 100 кОм резисторды ESP8266 екі түйреуішімен (біздің жағдайда D2 және D5 түйреуіштері) жалғау, содан кейін D5 түйреуішіне қосымша сымды жалғау, содан кейін металл сымға дәнекерлеу арқылы жасауға болады. Бұл сымды қайда дәнекерлеуге болады, сіз таңдаған шамның дизайнына байланысты. Сым схемасында біз жай ғана жалпы металл табақшаны қолдандық, бірақ шамның арнайы дизайны үшін біз бұл кабельді шамның металл ыдысына дәнекерледік. Егер сіз бұл қалай жұмыс істейтінін білгіңіз келсе, Arduino кітапханасының веб -сайтында біз сыйымдылық сенсорлық сенсорды бағдарламалау үшін қолданған жақсы түсініктеме бар.

Енді бізде шамды басқару үшін қолмен ұстауға болатын нәрсе бар болса, келесі нәрсе - жарық көзі. Ол үшін біз WS2812B светодиодтарын қолдандық. Олар әр түрлі жобаларда кеңінен қолданылады және олардың басты артықшылығы - бірінші жарық диоды мен микроконтроллер арасындағы бір ғана деректер байланысын қолдана отырып, көптеген жарықдиодты түстерді басқаруға болады (біздің жағдайда ESP8266 D8 қосылған). Біздің жобада біз төрт WS2812B жарықдиодты қолданамыз. Сым схемасында екеуі көрсетілген, бірақ қосымша жарық диодты қосу екіншісін қосумен бірдей жұмыс істейді: екінші жарық диодының DOUT істікшесі үшіншісінің DIN -ге, ал VSS пен VDD жерге тұйықтауышқа және Тиісінше 5В түйреуіш. Сол WS2812B светодиодтарын оңай бағдарламалауға болады, мысалы: Adafruit NeoPixel кітапханасымен.

Енді бізде барлық қажетті ингредиенттер бар: WiFi мүмкіндігі бар микроконтроллер, шамды басқаратын сенсорлық сенсор және жарық көзінің өзі. Келесі қадамдарда біз нақты шамды қалай құру керектігін және бағдарламалық жасақтаманы қалай жүктеу керектігін және екі (немесе одан да көп) шамдарды интернет арқылы синхрондау үшін не істеу керектігін сипаттайтын боламыз.

3 -қадам: электрониканы дәнекерлеу

Сондықтан алдымен біз барлық электронды бөлшектерді дәнекерлеуіміз керек. Біз жалғыз WS2812B светодиодтарын дәнекерлеу арқылы бастадық (алдыңғы қадамда көрсетілген және сипатталғандай). Егер біз бұл жобаны қайтадан жасайтын болсақ, онда біз WS2812B жарық диодты жолақ түрінде сатып алар едік. Бұл жолақтарды сіз қажет болатын жарықдиодты шамасы болатындай етіп кесуге болады, содан кейін сол жолақтың DIN, VDD және VSS қосқыштарын ESP8266 D8, 5V және G түйреуіштеріне дәнекерлеу қажет. Бұл біз жасағаннан гөрі жеңілірек болар еді, бірақ суреттерде көрсетілгендей, жалғыз WS2812B светодиодтарын дәнекерлеуге болады (біздің дәнекерлеу қосылыстары өте әдемі емес, бірақ олар жұмыс істейді)

Содан кейін біз резисторды D2 және D5 түйреуіштері арасында дәнекерледік. D5 түйреуішінде біз қосымша сымға дәнекерлеуіміз керек, ол кейінірек сенсорлық сенсор ретінде жұмыс істейтін шамның бөлігіне дәнекерленеді. Суреттерде біз резисторды тақтаға тікелей дәнекерлемегенімізді, керісінше резисторды тақтаға қосатын коннекторларды қосқанымызды көре аласыз. Бұл біз бұл резистордың қайсысы жақсы жұмыс істейтінін білгіміз келді, бірақ сіз резисторды тақтаға тікелей дәнекерлей аласыз.

Соңғы қадам ретінде біз енді USB кабелін Wemos D1 шағын USB кабеліне қосамыз (сізде USB деректер кабелі бар екеніне көз жеткізіңіз - тек зарядтауға арналған, бірақ деректерді тасымалдау үшін емес жұмыс істейтін кабельдер бар, бірақ бізге қажет) кейінірек бағдарламалық жасақтаманы жарқылдату мүмкіндігі).

4 -қадам: шам жасау

Енді электронды бөлшектер дайын болғанда, біз нақты шамды жасай бастаймыз. Ол үшін біз вазаны жоғарыдан жарық диодтармен жарықтандырғымыз келеді және біз шамның жарығы таралғанын қалаймыз. Біз тапқан вазаның әйнегі өте мөлдір болғандықтан, біз мұзды гүл спрейін қолдандық, әйнекке аязды көрініс берді. Бүріккіштің бірнеше нұсқасы бар, олар әйнекке аязды немесе диффузиялық көрініс береді, осылайша сіз таба алатын нәрсені қарай аласыз. Егер сіз бұл спрейді қолдансаңыз, жалғастырмас бұрын бәрі жақсы кептірілгеніне көз жеткізіңіз. Бұл қолданылатын спрейге байланысты бірнеше сағатқа созылуы мүмкін.

Шамды жасау үшін біз металл құмыраның вазаның жоғарғы жағында дұрыс биіктікте болуына және светодиодтар вазаны жарықтандыратындай етіп электрониканың кастрөлдің ішіне бекітілгеніне көз жеткізуіміз керек. Мұны істеу үшін біз екі ағаш таяқшаны қолдандық: құм қағазы мен ағаш ара. Бұл крест вазаның үстіне отырады, ал кресттің ұштары кастрюльге жабыстырылады. Осылайша біз кастрюльдің дұрыс биіктікте екеніне көз жеткізе аламыз (егер ағаш крест тиісті мөлшерде болса).

Мұны істеу үшін біз алдымен ағаш таяқшаларды қажетті мөлшерге жеткізу үшін араны қолдандық. Содан кейін біз құм қағазды бір таяқшаның ортасына ойық салу үшін қолдандық. Енді екіншісін ыстық балқытылған мылтықтың көмегімен ойыққа жабыстырдық. Егер біз оны вазаның үстіне қойсақ, ол жақсы сәйкес келмес еді, өйткені таяқшалар бір деңгейде емес. Біз таяқшаның төменгі жағындағы екі жаңа ойықты тегістеп қойдық, осылайша крест вазаға жақсы сәйкес келеді. Мұны суреттерден жақсы көруге болады.

Егер бәрі жақсы сәйкес келсе, келесі қадам - картонның бір бөлігін кресттің үстіне жабыстыру. Бұл ойық жоқ жерде крест жағында болуы керек. Содан кейін біз картонның үстіне Wemos D1 шағын тақтасын және кресттің екінші жағындағы жарықдиодты жапсырдық.

Келесі қадам - резистивті сенсорға арналған кабельді металл ыдысқа дәнекерлеу. Осылайша біз кастрюльге тию арқылы шамның түсін басқара аламыз. Егер осылай жасалса, ағаш крестті ыстық балқытылған металл кастрюльге жабыстыруға болады, содан кейін крест пен кастрөлді вазаның үстіне жабыстыруға болады.

Соңғы қадам ретінде біз енді USB кабелін вазаға супер желіммен жабыстыра аламыз, сонда бәрі жақсы және ұқыпты болады. Қазір біз дерлік аяқтадық.

5 -қадам: оны іске қосыңыз

Соңғы қадам - бағдарламалық қамтамасыз етуді шамға жүктеу және шамды синхрондау үшін қолданылатын серверді конфигурациялау. Егер сіз бағдарламалық қамтамасыз етудің нақты қалай жұмыс істейтініне қызығушылық танытсаңыз, бастапқы кодты зерттеуге болады, біз бұл жерде толығырақ тоқталмаймыз. Бірақ негізгі идея - синхрондағыңыз келетін шамдардың әрқайсысы бір MQTT серверіне қосылуы керек. MQTT - бұл заттардың интернеті мен машиналық байланыстың хабар алмасу хаттамасы. Егер шамдардың біреуі түсін өзгертсе, ол оны MQTT серверіне жариялайды, содан кейін барлық басқа шамдарға сигнал жібереді, содан кейін олардың түсін өзгерту керектігін айтады.

Бірақ алаңдамаңыз, егер сіз шамды қолданғыңыз келсе, MQTT туралы, оның қалай жұмыс істейтіні немесе MQTT серверін қалай орнату керектігін түсінудің қажеті жоқ. Әрине, егер сіз қаласаңыз, өзіңіздің жеке серверіңізді орнатып, теңшей аласыз. Бірақ егер сіз мұны қаламасаңыз, бұлтта орналасқан MQTT серверін жалға алуға болатын бірнеше қызметтер бар. Біз бұл үшін CloudMQTT қолдандық, мұнда сіз өте шектеулі серверді ақысыз ала аласыз (бірақ біздің мақсатымыз үшін жеткілікті функционалдылық пен өткізу қабілеттілігі бар). Тегін жоспар Cute Cat деп аталады, егер сіз олардың біреуін алсаңыз, Мәліметтер → Деректер туралы ақпаратты қарау керек, сонда сіз MQTT данасының серверін, пайдаланушысын, құпия сөзін және портын көре аласыз. Бұл құндылықтар сізге қажет, сондықтан оларды жазыңыз:-)

Бағдарламалық жасақтаманы шамға жүктеу үшін сізге USB кабелін ноутбукке немесе компьютерге жалғау керек, содан кейін Arduino бағдарламалық жасақтамасы арқылы жүктеуге болады. Arduino бағдарламалық жасақтамасын ESP8266 негізіндегі тақталармен қалай орнату және конфигурациялау осы нұсқаулықта жақсы түсіндірілген, сондықтан бұл қадамдарды мұнда қайталаудың қажеті жоқ.

Ардуино бағдарламалық жасақтамасындағы Құралдар → Кітапханаларды басқару бөліміне өтіп, осы жобаға қажет кітапханаларды орнатыңыз: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (0.11 нұсқасында) және ArduinoJson (5 нұсқада, бета 6 нұсқасы емес). Егер олар орнатылған болса, сіз осы жобаның Github репозиторийінен шамның бастапқы кодын жүктей аласыз және Arduino бағдарламалық жасақтамасы арқылы шамға жүктей аласыз.

Егер бәрі ойдағыдай болса, онда шам енді іске қосылады және пайдалануға дайын болады:-) Іске қосылу кезінде ол көк түске боялып, белгілі WiFi желісіне қосылуға тырысады. Алғашқы іске қосылу кезінде шам Wi -Fi желісі туралы білмейді, сондықтан ол өзінің қосылу нүктесін қосады («Syncenlight» комбинациясы мен ESP8266 бірегей идентификаторы бар атаумен). Сіз қосыла аласыз, мысалы. смартфонды осы WiFi -ге қосқанда, сіз WiFi конфигурациясын конфигурациялай алатын шамның конфигурация бетіне бағытталасыз, сонымен қатар MQTT серверінің қажетті параметрлерін енгізесіз (бірнеше параграфты ертерек жазу қажет болатын). Егер сіз мұны істесеңіз, шам қайта қосылады және қазір пайдалануға толық дайын!

Бұл жоба сізге қалай ұнағанын айтыңыз немесе егер сізде сұрақтар туындаса, сізге бұл нұсқаулық ұнады деп үміттенеміз:-)