Arduino негізіндегі көп түсті жарық таяқшасы: 13 қадам (суреттермен)

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

Жеңіл кескіндеме - бұл фотографтар қолданатын әдіс, онда жарық көзі қызықты өрнектерді салу үшін қолданылады және Камера оларды біріктіреді. Нәтижесінде Фотосуретте жарық жолдары болады, ол ақырында Light көмегімен суреттің көрінісін береді.

Фотографтар жарық суреттерін жасау үшін әдетте алау шамдары, түтік шамдары және басқа жарық көзі сияқты құралдарды пайдаланады, бірақ бұл құралдар түстердің тар диапазонымен, қатаң өңдеу мен басқарумен шектелген. Мен жасаған жеңіл бояу таяқшасы бұл шектеулерді оңай жеңе алады.

Жеңіл бояу таяқшасының негізгі ерекшеліктері:

• WiFi жұмыс істейді - бұл жеңіл бояу таяқшасы кез келген WiFi қосылған құрылғыларда қарапайым шолғышты қолдану арқылы оңай басқарылады (ҚОСУ/ӨШІРУ, Түстерді өзгерту). Осылайша, бұл WiFi құрылғылары қашықтан басқару пультінің рөлін атқарады, ал фотографтар өздерінің негізгі туындысын жасау кезінде түрлі түстермен ойнай алады.
• Стандартты түстер - бұл таяқша қарапайым түймені енгізу арқылы (қызыл, көк, жасыл, алтын, кемпірқосақ, ақ) сияқты стандартты түстерді шығару үшін кодталған.
• Арнайы түстер - бұл стандартты түстерден басқа, фотографтың қалауы бойынша кез -келген түсті шығаруға қабілетті. Ол көгілдір, қызыл күрең, көгілдір, зәйтүн, қызыл күрең сияқты қалаған кез келген түстің RGB кодын енгізу мүмкіндігімен қосылды. «Мұнда RGB түс кодтарын» іздеңіз және оны өзіңіздің жеке түсіңізді алу үшін қолданыңыз.

1 -қадам: Қажетті материалдар

Мен бұл жобаны жасау үшін қажетті материалдарды тізімге енгіздім. Сондай -ақ, оны Amazon.com сайтынан сатып алуға болатын сілтемелерді қостым. Төмендегі сілтемелерден материалдар сатып алу маған біраз комиссия береді және өз кезегінде маған болашақ жобаларға қолдау көрсетеді:)

1. Arduino Uno - мұнда сатып алыңыз
2. RGB WS2812 жарық диодты жолағы (25 жарықдиодты) - Мұнда сатып алыңыз
3. Power bank (5v, 10000mAh) - Мұнда сатып алыңыз
4. ESP8266 модулі - мұнда сатып алыңыз
5. Екі бағытты логикалық түрлендіргіш модулі - Мұнда сатып алыңыз
6. Қосылатын сымдар

WS2812 RGB светодиодты жолағы - Бұл RGB светодиодтары тізбектелген және 60/120 дана бірлікпен сатылады. Ең ерекшелігі - бұл RGB светодиодында интеграцияланған чип бар, бұл өз кезегінде басқару бөлігін айтарлықтай жеңілдетеді. Бұл туралы егжей -тегжейлі түсініктеме бұл шеңберден тыс. Қосымша ақпарат алу үшін «WS2812 LED жолағы жұмыс істейді» сілтемесін қараңыз.

ESP8266 модулі: бұл IOT жобаларында кеңінен қолданылатын кішкентай WiFi дамыту тақтасы. Егер сіз бұрын ESP8266 қолданбаған болсаңыз, «ESP8266 модулін бастау» бөліміндегі мына сілтемені қараңыз.

Екі бағытты логикалық түрлендіргіш модулі: Бұл модуль Arduino -ға сигналды 5В деңгейінен 3.3в логикалық деңгейге түрлендіру арқылы ESP8266 модульдерімен байланыс орнатуға мүмкіндік береді.

2 -қадам: блок -диаграмма

Бұл жарық кескіндеме жобасы IOT тұжырымдамасына негізделген, онда екі желілік құрылғы бір -бірімен байланыс орнатып, желі құрады. Мұнда Arduino веб -бетті орналастырады және сервер ретінде әрекет етеді. Бұл веб -бет пайдаланушыдан жарықдиодты басқару кірістерін (Түстер: Қызыл, Көк, Жасыл және ҚОСУ/ӨШІРУ) алуға арналған. Бұл орналастырылған веб -бетке Arduino -ға қосылған WiFi қосылған құрылғы арқылы кіруге болады және оған қосылған RGB жарықдиодты жолағын басқаруға болады.

Бұл жобаны жақсы түсіну үшін сізге «ESP8266 көмегімен Arduino веб -серверін құру» тақырыбын оқуға кеңес беремін. Бұл сізге бұл жобаның қалай жұмыс істейтіні туралы негізгі тұжырымдамалық түсінікті береді. Қысқаша айтқанда, Arduino бұл жобада келесі әрекеттерді орындайды:

1. Біздің құрылғының WiFi хотспотына қосылу үшін ESP8266 командасын беріңіз.
2. ESP тақтасының хост веб -бетін Arduino -да қолдана отырып сервер құрыңыз және сыртқы клиенттердің (құрылғы шолушысы) сұранысты күтіңіз.
3. Клиент сұранысы енгізілгеннен кейін Arduino веб -бетті клиентке (құрылғы шолушысы) ESP8266 модулі арқылы жібереді.
4. Содан кейін ол клиенттен LED командаларын шексіз сканерлейді (веб -интерфейс бөлімінде түсіндіріледі).
5. Жарықдиодты командалар қабылданғаннан кейін Arduino оны өңдейді және оған қосылған RGB жарық диодты жолағын іске қосады.

3 -қадам: схема

Жоғарыдағы схема Arduino -ны ESP8266 және RGB жарықдиодты жолақпен қалай қосуға болатынын көрсетеді. Байқағаныңыздай, Arduino TX және RX логикалық түрлендіргішке енеді, онда сигналдар ESP8266 -мен үйлесімді 3.3в -ке ауысады. PWM түйреуіші болып табылатын Arduino -ның 6 -түйрегіші RGB жарықдиодты жолағының түсін басқару үшін уақытты басқару пульсін береді.

Бұл жобаның индикаторы болып табылатын екі жарық диоды бар. D2 жарық диоды жобаның ҚОСУ кезін көрсетеді. LED D1 Arduino веб -серверді сәтті құрғанын көрсетеді. Бұл жасыл жарық диоды пайдаланушыға сервердің клиенттен сұранысты қабылдауға дайын екенін түсінуге көмектеседі (браузер).

Powerbank таңдау өте маңызды, өйткені схема шамамен 1700мм максималды ток шығара алады. Мен 5.1/10000мАх аккумуляторлық қуаты 2А кез келген сәтте қолдандым.

4 -қадам: ESP8266 құрылғысын WiFi хотспотына қосу

ESP8266 модулі жұптасқан нүктелерді есте сақтауға қабілетті. Бұл жоба бұрын қосылған нүктелерге қосылу үшін автоматты түрде қосылу мүмкіндігіне негізделген. ESP8266 модулін арнайы AT командаларының көмегімен басқаруға болады. Arduino көмегімен біз осы командаларды жібере аламыз және ESP модулін біздің Hotspot құрылғысымен қосылуға мәжбүрлей аламыз.

Мұны істеу үшін Arduino -ға «Bareminimum» кодын жүктеңіз. Енді ESP8266 логикалық ауыстырғышты пайдаланып төменде айтылғандай Arduino -мен қосыңыз.

Arduino RX -> Логикалық ауыстырғыш -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Логикалық ауыстырғыш -> ESP8266 TX

Енді 57600 (ESP8266 модульдерінің әдепкі жіберу жылдамдығы) және «NL & CR -дің екеуі де» таңдалған жылдамдықпен сериялық мониторды ашыңыз. Келесі пәрмендерді енгізіңіз.

1. AT
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = «Сіздің құрылғыңыз SSID», «Сіздің құпия сөзіңіз»

Сіз сериялық мониторда «WIFI CONNECTED» және «WIFI GOT IP» растауын алғаннан кейін. Бұл қадам жасалды және сіздің ESP модулі келесі рет қосылғанда менің құрылғыма автоматты түрде қосылады.

5 -қадам: веб -интерфейс және оның коды

Веб -интерфейс үлкен маңызға ие, өйткені ол ESP8266 арқылы Arduino командаларына өтетін пайдаланушы интерфейсі ретінде қызмет етеді. Біздің веб -интерфейс өте қарапайым және қарапайым HTML -де кодталған. Бұл интерфейстегі түймелер түймені басқан сайын URL параметрі бар GET командасын береді. Төменде сәйкес URL параметрлері бар түймелердің тізімі берілген.

1. Стандартты түстерге арналған 6 түйме - «/Қызыл», «/Гре», «Блю», «/Ви», «/Гол», «Рай»
2. RGB мәндерін қолдана отырып реттелетін түс енгізу - “? R = 255 & G = 255 & B = 255”
3. Жолақты өшіру - «/Өшіру»

Кейбір себептермен мен веб -интерфейс кодын орналастыра алмадым, сіз бұл кодты мына сілтемеден ала аласыз.

6 -қадам: Алгоритм және код

Жабдықты орнатпас бұрын, сіз Arduino -ға жүктелген кодты алуыңыз керек, себебі оны контейнерге салу керек және оны кейінірек жасау мүмкін емес. Мен сізге Arduino кодын түсінуге көмектесетін алгоритм жаздым.

Алгоритм:

1. «AT+RST / r / n» пәрменін жіберу арқылы ESP8266 модулін қалпына келтіріңіз.
2. Біздің құрылғының хотспотына қосылу сәтті болғанын білу үшін ESP8266 жауабын тексеріңіз. Қосылғаннан кейін «Сервер құру» (төменде қараңыз) ESP8266 пәрменінің тізбегін беруді бастаңыз.
3. Әр енгізу пәрмені үшін жауапты бақылаңыз.
4. Бұл командалардың барлығы «OK / r / n» жауабын қайтаруы керек, егер қате жауап берсе, қате жауаппен немесе «ҚАТЕ» пәрменін қайталаңыз.
5. Серверді құру пәрмендерінің барлық тізбегі сәтті аяқталғаннан кейін, Arduino -ның 12 -ші түйреуішіндегі жасыл жарық диодты жағыңыз. Бұл пайдаланушыға клиенттің сұранысын беру үшін көрсеткіш болады.
6. Arduino -ны кез келген браузерден клиенттің сұранысын LAN немесе желіде күтуге мәжбүрлеңіз.
7. Клиенттің сұранысы енгізілгеннен кейін қосылым идентификаторын тексеріңіз және «AT+CIPSEND …» пәрменін жіберіңіз. оған тиісті байланыс идентификаторын енгізу арқылы.
8. ESP8266 таңбаларды қабылдауға дайындығын көрсететін «>» белгісімен жауап береді. Мұны алғаннан кейін біз алдыңғы қадамда көрген веб -бет кодын клиент шолушысына ESP8266 модулі арқылы жібереміз.
9. Енді веб -бет пайдаланушының клиенттік браузерінде көрінеді, содан кейін Arduino клиенттен «жарықдиодты командалар» үшін шексіз сканерлеу күйіне өтеді.
10. Веб -бет әр түймені басу үшін бірегей URL параметрін қамтамасыз ету үшін жазылған, сондықтан түйме басылған сайын ESP модулі сол бірегей URL параметрімен GET сұрауын жібереді.
11. Arduino осы URL мекенжайын өңдеп, сәйкесінше RGB жарық диодты жолағын басқаруды қамтамасыз етуі керек.

Сервер құру пәрмендері:

• AT
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (Android құрылғысы үшін)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Код:

Бұл жобаны іске асыру үшін сізге осы «Adafruit's Neopixel кітапханасын» орнату, жүктеу және орнату қажет.

Сіз осы жобаның Arduino кодын мына сілтеме бойынша ала аласыз -> «Arduino басқаратын жеңіл бояу таяқшасы»

7 -қадам: Жарық таяқшасын дайындау

Мен бұл «Жеңіл кескіндеме таяқшасын» жасау туралы бейне түсірдім, түсінікті болу үшін.

Жарық диодты жолақтың соңына дейін сымдарды дәнекерлеуден бастаңыз. Байланысты күшейту үшін үстіне ыстық желім жағуды жалғастырыңыз. Жарық диодты жолағын жабыстыруға болатын пластикалық жолақтың бөлігін табыңыз. Мен IC -ден келетін пластикалық қаптама түтікті қолдандым. Менде үйде көп нәрсе болды, сондықтан мен оны қолдануға шешім қабылдадым және ол өте жақсы сәйкес келді.

Қаптама түтігін немесе қажет мөлшерде қолдануға болатын нәрсені кесіңіз. Мен жарықдиодты жолақты орау түтігіне жабысқақ желіммен жапсырдым. Ыстық желім бұл үшін жақсы идея болмауы мүмкін, себебі шамадан тыс жылу жарық диодты зақымдауы мүмкін және бұл біз қалайтын соңғы нәрсе. Содан кейін мен оны кептіру үшін шамамен 20 минут құрғаттым.

8 -қадам: контейнерді таңдау және таяқшаны орнату

Бұл өте маңызды қадам, өйткені powerbank, Arduino, индикаторлық LED және ESP8266 модульдері осы контейнерге түседі. Жоғарыда айтылғандардың барлығын орналастыру үшін сәйкес мөлшердегі контейнерді таңдаңыз. Мен цилиндр тәрізді контейнерді таңдадым, оларды пайдалану кезінде ұстау маған оңай болады.

Мен цилиндрлік пішінді таңдағандықтан, мен жарық диодты жолақ қай бағытта болатынын көрсеткі белгісімен белгіледім. Мен контейнерді контейнер ішіне орналастыру кезінде мені бағыттау үшін белгіледім. Контейнер қақпағындағы дәнекер пистолеті бар кішкене тесік салыңыз. Жарық таяқшасына сәйкес келетін үлкен тесік жасағаныңызға көз жеткізіңіз.

Таяқшаны қақпақтың ішіне қойғаннан кейін, оны желім пистолеттің көмегімен тығыздап, таяқтың орнықты және қозғалмайтындығына көз жеткізіңіз.

9 -қадам: қуат банкі мен индикаторлық диодты шамдарды жинау

Power Bank бұл жобаның басқа компоненттерімен салыстырғанда өте ауыр болады. Қуат банкін контейнерге салынған сызықтың сол жағына қойыңыз. Сондықтан жұмыс кезінде оның қозғалмайтынына көз жеткізу маңызды. Осы мақсатта мен Velcro патчын қолдандым және оны қуат банкінің айналасына мықтап орадым. Контейнердің ішіне мен Velcro патчының тағы бір жұбын қойдым. Мен қуат банкін Velcro патчына қаратып қойдым, ол оны мықтап ұстайды, бұл маған қажет.

Коммутаторды сызыққа қарама -қарсы қойыңыз. Бұл қосқыш бүкіл жобаны қосуға/өшіруге арналған. Коммутатордың астында. Анықтама алу үшін екі жарықдиодты (Қызыл және Жасыл) орналастырыңыз және оларды резистормен дәнекерлеңіз (3 -қадамдағы схеманы қараңыз). Жарықдиодты шамдар мен қосқыш жарықтандыру таяқшасы кіретін бағытқа тікелей қарама -қарсы орналасуы керек. Бұл жарық бояу кезінде жарықдиодты индикаторлардың қажетсіз жарық кедергісін болдыртпау үшін. Жойылған USB кабелі мен бірнеше коннекторды соңғы суретте көрсетілгендей түймені қосыңыз. Қосқыш кабельдері Arduino және ESP8266 модульдерін қуаттандыруға арналған.

10 -қадам: Arduino және ESP8266 модульдерін контейнер ішіне жинау

Arduino тақтасы мен ESP8266 плагин модулін біріктіріңіз, ол сонымен қатар логикалық деңгейдің екі бағытты ауыстырғышын ұстайды. Сым салыңыз, желімдеп, біріктіріңіз. Мұны контейнерге салғаннан кейін, мен мұны өте мұқият жасадым, өйткені мен сымдардың ешқайсысы шиеленісіп кетпеуін қадағалауым керек. Себебі мен диаметрі аз контейнерді таңдадым. Бірақ жарқын жағында контейнер өте ыңғайлы және менің алақанға оңай түседі.

Жеңіл бояу таяқшасынан сымдарды қуат терминалдары мен Arduino 6 -шы істігіне жалғаңыз. Аяқтағаннан кейін контейнер қақпағын мұқият жабыңыз.

11 -қадам: Оны жабыңыз

Контейнерді қара таспамен немесе басқа материалмен жабыңыз. Бұл жарық кедергілерінің жарық кескіндеме жұмысын бұзуына жол бермеу үшін. Себебі Arduino, ESP8266 және Power bank -те жарық диодтары бар. Оларды ашық ұстау Фотосуреттерге кедергі келтіруі мүмкін.

Мен осы мақсатта қара таспаны қолдандым. Бұл мақсатта сіз қалаған нәрсені қолдана аласыз, бірақ WiFi -мен жұмыс жасайтын жеңіл бояу таяқшасы енді керемет реңктерді бояуға дайын.

12 -қадам: тестілеу

1. Қосқышты қосыңыз, сонда қызыл жарық диоды жанады
2. Жасыл жарық диодының жануын күтіңіз, бұл әдетте 5-10 секунд ішінде болады және бұл Arduino серверінің құрылғанын көрсетеді.
3. Жасыл жарық диод қосулы болғанда, құрылғыдағы шолғышты ашып, IP мекенжайын теріңіз 192.168.43.253 URL мекенжайын іске қосыңыз.
4. Біз 5 -қадамда көрген веб -бет экранда көрсетілуі керек.
5. Енді веб -интерфейспен өзара әрекеттесіп, жарық диодты жолақты басқарыңыз
6. Ал, барып, жеңіл салқын сурет салыңыз.

13 -қадам: Есте сақтау керек нәрселер және бірнеше фотосуреттер

• Бұл жоба ESP8266 Wi -Fi нүктесі қосылғаннан кейін автоматты түрде қосылу мүмкіндігіне негізделген. ESP8266 мен сіздің хотспот құрылғыңыз осы жобада қолданар алдында кемінде бір рет жұптастырылуы тиіс.
• Arduino тек бір клиенттік байланыспен жұмыс істей алатындай етіп бағдарламаланған, яғни бір ғана браузер Arduino -дан жарықдиодты жарықтандыруды басқаруды сұрай алады.
• Arduino ESP8266 көмегімен сервер құруды күту уақыты бар. Бұл күту уақытының аяқталуын жасыл жарық диоды арқылы білуге болады.
• Жасыл жарық диоды жанғаннан кейін сіз шолушыдан клиенттік сұранысты бастағаныңыз жөн. Проблеманы болдырмау үшін сіз бүкіл жобаны кемінде 2А көзімен қамтамасыз етуіңіз керек.
• Бұл жоба жұмыс үстеліне арналған Google chrome және смартфондарға арналған Opera көмегімен сәтті сыналды.

Барлығына бұл нұсқаулық ұнайды деп үміттенемін, мұны істеп көріңіз және нәтижесін маған хабарлаңыз. Мен осы жобаға ПХД құрастыруды жоспарладым және оны жақын арада осында жариялаймын. Әрі қарай жетілдіру идеялары құпталады.

Бұл жоба нұсқаулықты құруға және құжаттауға көп уақытты қажет етті. Маған «LED Конкурсы», «Ардуино Конкурсы» және «Қашықтан басқару байқауында» маған дауыс беріңіз, егер бұл қажет деп ойласаңыз. Сізді басқа нұсқаушымен көреміз деп үміттенемін

Жарықдиодты жарыста 2017 ж