Rəngli Sinxron Toxunma Lampaları: 5 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu layihə üçün rəngini toxunuşla dəyişə bilən və bu rəngi internet üzərindən bir -biri ilə sinxronizasiya edə bilən iki lampa hazırlayacağıq. Başqa bir şəhərə köçən bir dostumuz üçün bunu Milad hədiyyəsi olaraq istifadə etdik. Lampalardan birini aldı, digəri isə bizimlə qaldı. Bu şəkildə həm gözəl görünüşlü bir lampaya sahibik, həm də bir -birimizə rəng göndərə bilirik. Bu, mətn, səs və ya şəkildən daha çox ünsiyyət forması olsa da, bir -birinizlə ünsiyyət qurmağın gözəl və sərin bir yoludur.

Proqramı bir qədər sakitcə dəyişdirdik və layihəmiz üçün daha mürəkkəb lampalar hazırlamağımıza baxmayaraq, bu layihə Almaniyanın Netzbasteln radio şousunun Syncenlight layihəsindən ilham aldı. Videoda bunun necə işlədiyini görə bilərsiniz. Nümayiş məqsədləri üçün iki lampa birbaşa bir -birinin yanında dayanır - ancaq planetin əks tərəflərində olsalar belə işləyəcək (WiFi olduğu müddətcə).

Addım 1: Lazım olan bacarıqlar, alətlər və hissələr

Lampanın elektronikasını lehimləməyimiz lazım olduğu üçün bu layihə üçün lazım olan yeganə xüsusi bacarıq lehimləmə bacarığı və elektronikanın əsas anlayışıdır. Proqram təminatı ilə bağlı bəzi əsas şeyləri başa düşsəniz, bu bir artı olar, çünki proqramı ehtiyaclarınıza uyğun olaraq dəyişdirə bilərsiniz. Ancaq yalnız etdiyimiz kimi istifadə etmək istəyirsinizsə, proqramı yükləyib öz lampanıza yükləyə bilərsiniz.

Lampa üçün lazım olan hissələri yuxarıdakı şəkildə görə bilərsiniz. Tam olaraq bizim kimi qurmaq istəyirsinizsə, sizə lazım olan budur:

• 100kΩ rezistor
• bir Wemos D1 mini (və ya hər hansı digər ESP8266 əsaslı lövhə)
• bəzi WS2812B LEDləri (tək və ya bir zolaq)
• bəzi kabellər
• USB kabeli (əksər smartfonlar üçün istifadə olunan eyni tipli bir məlumat kabeli olmalıdır)
• metal bir çiçək qabı
• şüşə vaza
• bir banka buz çiçəyi spreyi (və ya bənzəri)
• iki taxta çubuq
• kiçik bir karton parçası (Wemos D1 mini ölçüsü)

Bu siyahıdakı son beş maddə, xüsusi lampa dizaynlarımızdan biri üçün istifadə etdiyimiz məhsullardır. Bu Təlimat kitabında nümunə olaraq istifadə edəcəyimiz lampa dizaynıdır. Öz lampanızı tam olaraq bu şəkildə qura bilərsiniz, amma təbii ki, bu hissədə yaradıcılıqla məşğul ola bilərsiniz və öz lampanızı istədiyiniz kimi dizayn edə bilərsiniz. Şəkillərdə gördüyünüz kimi, ikincisi birincisindən fərqli görünür və yeni lampa dizaynları üçün fikirlərimiz var. Deməli, bu, demək olar ki, sonsuz imkanların olduğu hissədir.

Əlbəttə ki, hər şeyi bir araya gətirmək üçün təkcə hissələrə deyil, alətlərə də ehtiyacımız var. Bunun üçün aşağıdakı maddələrə ehtiyacımız var:

• bir lehimləmə dəmiri (üstəgəl lehim)
• bir az zımpara
• bir qayçı
• qaynar silah
• taxta mişar

İndi ehtiyacımız olan hər şeyə sahib olduğumuz üçün, lampanın əsas fikrini, hamısının necə işlədiyini və əlbəttə ki, lampanın necə qurulacağını izah edəcəyik.

Addım 2: Əsas fikir və necə işləyir

Əsas fikri kabel sxemində görmək olar. Layihənin mərkəzində ESP8266 mikro nəzarətçisinə sahib olan Wemos D1 mini lövhəsi dayanır. ESP8266 -nın üstünlüyü, ucuz olması və birbaşa gəmidə WiFi -nin olmasıdır, tam ehtiyacımız budur. Wemos D1 mini lövhəsindən istifadə etdik, çünki bu lövhə ilə proqramı mikrokontrollerə yükləmək üçün əlavə vasitələrə ehtiyacınız yoxdur (standart USB məlumat kabelindən başqa). Ancaq hər hansı bir ESP8266 əsaslı lövhə bu layihə üçün işləməlidir.

Lampanı idarə etmək üçün bir kapasitiv toxunma sensoru istifadə etmək istəyirik (buna görə də əksər smartfon ekranlarında eyni prinsip istifadə olunur). Belə bir toxunma sensoru, 100 kΩ rezistoru iki ESP8266 sancağı ilə birləşdirmək (bizim vəziyyətimizdə D2 və D5 pinləri) və sonra D5 sancağına əlavə bir tel bağlamaq və sonra bu teli metal lövhəyə lehimləməklə qurula bilər. Bu telin harada lehimlənməsi, seçdiyiniz lampa dizaynından asılıdır. Kabel sxemində yalnız ümumi bir metal lövhədən istifadə etdik, ancaq xüsusi lampa dizaynımız üçün bu kabeli lampanın metal qab hissəsinə lehimlədik. Bunun necə işlədiyi ilə maraqlanırsınızsa, kapasitif toxunma sensorunu proqramlaşdırmaq üçün istifadə etdiyimiz Arduino kitabxanasının veb saytında yaxşı bir izahat var.

İndi lampanı idarə etmək üçün toxuna biləcəyimiz bir şeyə sahib olduğumuz üçün ehtiyac duyduğumuz növbəti şey bir işıq mənbəyidir. Bunun üçün WS2812B LED -lərindən istifadə etdik. Bunlar müxtəlif layihələrdə geniş istifadə olunur və onların əsas üstünlüyü ondadır ki, ilk LED və mikrokontrolör arasında (yalnız ESP8266 D8 -ə bağlıdır) bir məlumat bağlantısı istifadə edərək çoxlu LED -lərin rəngini idarə edə bilərsiniz. Layihəmizdə dörd WS2812B LED istifadə edirik. Kablolama sxemində iki göstərilir, lakin əlavə LED -lərin əlavə edilməsi ikincisini əlavə etmək kimi işləyir: ikinci LED -in DOUT pininin üçüncüsünün DIN -ə, VSS və VDD -nin isə torpaq pininə və Müvafiq olaraq 5V pin. Bu WS2812B LEDləri daha sonra asanlıqla proqramlaşdırıla bilər, məsələn. Adafruit -in NeoPixel kitabxanası ilə.

İndi ehtiyacımız olan bütün maddələrə sahibik: WiFi qabiliyyətli bir mikro nəzarətçi, lampanı idarə etmək üçün toxunma sensoru və işıq mənbəyinin özü. Növbəti addımlarda, həqiqi lampanın necə qurulacağını və proqramın necə yüklənəcəyini və iki (və ya daha çox) lampanın internet üzərindən sinxronizasiya edə bilməsi üçün nələr edilməli olduğunu izah edəcəyik.

Addım 3: Elektronikanın lehimlənməsi

Beləliklə, ilk növbədə bütün elektron hissələri birlikdə lehimləməliyik. Tək WS2812B LED -lərini birlikdə lehimləməklə başladıq (əvvəlki addımda göstərildiyi və təsvir edildiyi kimi). Yenidən bu layihəni etsəydik, ehtimal ki, WS2812B LED -lərini zolaq şəklində alardıq. İstədiyiniz qədər LED miqdarına sahib olmaq üçün bu zolaqlar kəsilə bilər və sonra bu şeridin DIN, VDD və VSS konnektorlarını ESP8266 -nın D8, 5V və G pinlərinə lehimləmək lazımdır. Bunu etdiyimiz kimi etməkdən daha asan olardı, ancaq şəkillərdə göründüyü kimi tək WS2812B LED -lərini birlikdə lehimləmək də mümkündür (lehimləmə yerlərimiz çox gözəl olmasa da - amma işləyir)

Sonra rezistoru D2 və D5 pinləri arasında lehimlədik. D5 pinində əlavə bir tel üzərində də lehimləməliyik, daha sonra lampanın toxunma sensoru kimi işləməli olan hissəsinə lehimlənəcək. Şəkillərdə görə bilərik ki, rezistoru birbaşa lövhəyə lehimləməmişik, əksinə rezistoru qoyduğumuz taxtaya bağlayıcıları lehimləmişik. Bunun səbəbi, bu layihə üçün hansı rezistorun daha yaxşı işlədiyini öyrənmək istədiyimiz üçün idi, ancaq rezistoru birbaşa lövhəyə lehimləyə bilərsiniz.

Son addım olaraq, indi USB kabelimizi Wemos D1 mini -nin USB fişinə qoşa bilərik (USB məlumat kabelinizə malik olduğunuzdan əmin olun - yalnız şarj etmək üçün işləyən, lakin məlumat ötürülməsi üçün olmayan kabellər də var, ancaq bizə lazımdır sonra proqramı flaş etmək üçün məlumat qabiliyyəti).

Addım 4: Lampanın qurulması

Elektron hissələr hazır olduqdan sonra əsl lampanı istehsal etməyə başlaya bilərik. Bunun üçün vazanı LED -lərimizlə yuxarıdan işıqlandırmaq və lampanın işığının yayılmasını istəyirik. Tapdığımız vazanın şüşəsi çox aydın olduğu üçün şüşəyə daha buzlu bir görünüş vermək üçün Buz Çiçəyi Spreyindən istifadə etdik. Şüşəyə daha buzlu və ya yayılmış bir görünüş verə biləcək bir neçə sprey versiyası mövcuddur ki, yalnız tapa biləcəyinizə baxasınız. Bu spreydən istifadə edirsinizsə, davam etməzdən əvvəl hər şeyin yaxşı qurudulduğundan əmin olun. İstifadə etdiyiniz spreydən asılı olaraq bu bir neçə saat çəkə bilər.

İndi lampanı qurmaq üçün metal qabın vazanın üstündə düzgün hündürlükdə qaldığından və elektronikanın qazanın içərisinə yapışdırıldığından əmin olmalıyıq ki, LEDlər vazanı işıqlandırsın. Bunu etmək üçün xaç düzəltmək üçün iki taxta çubuq, qum kağızı və taxta mişardan istifadə etdik. Bu xaç vazanın üstündə oturacaq və xaçın ucları qazana yapışdırılacaq. Bu şəkildə qazanın lazımi hündürlükdə olduğundan əmin ola bilərik (əgər taxta xaç müvafiq ölçüdədirsə).

Bunu etmək üçün əvvəlcə ağac çubuqlarını lazımi ölçüdə əldə etmək üçün mişardan istifadə etdik. Sonra çubuqlardan birinin ortasına bir yiv zımpara etmək üçün qum kağızından istifadə etdik. İndi digərini qaynar silahın köməyi ilə yivə yapışdırdıq. Bunu vazanın üstünə qoysaydıq, uyğun olmazdı, çünki çubuqlar eyni səviyyədə deyil. Çubuğun vazaya mükəmməl uyğunlaşması üçün çubuğun aşağı hissəsindəki iki yeni yivi zımparaladıq. Bunu şəkillərdə yaxşı görmək olar.

Hər şey uyğun gəlirsə, növbəti addım bir xaçın üstünə bir karton yapışdırmaqdır. Bu, heç bir oluğun olmadığı çarmıxın tərəfində olmalıdır. Sonra Wemos D1 mini lövhəsini kartonun üstünə və xaçın digər tərəfindəki LEDləri yapışdırdıq.

Növbəti addım, rezistiv toxunma sensoru üçün kabeli metal qazana lehimləməkdir. Bu şəkildə qazana toxunaraq lampanın rəngini idarə edə bilərik. Bu edilirsə, taxta xaç metal tencereye qaynar silahla yapışdırıla bilər və sonra xaç və qazan vazanın üstünə yapışdırıla bilər.

Son addım olaraq indi USB kabeli super yapışqan ilə vazaya yapışdıra bilərik ki, hər şey gözəl və səliqəli görünsün. İndi demək olar ki, bitirdik.

Addım 5: İşə salın

Son addım, proqramı lampaya yükləmək və lampanın sinxronizasiyası üçün istifadə ediləcək serveri konfiqurasiya etməkdir. Proqramın tam olaraq necə işlədiyi ilə maraqlanırsınızsa, mənbə kodunu öyrənə bilərsiniz, burada çox ətraflı danışmayacağıq. Ancaq əsas fikir, sinxronizasiya etmək istədiyiniz lampaların hər birinin eyni MQTT serverinə qoşulmasıdır. MQTT, əşyaların interneti və maşın -maşın rabitəsi üçün bir mesajlaşma protokoludur. Lampalardan biri rəngini dəyişərsə, bunu MQTT serverində yayımlayacaq, sonra bütün digər lampalara bir siqnal göndərəcək, sonra da rənglərini dəyişdirmələrini söyləyəcək.

Ancaq narahat olmayın, yalnız lampadan istifadə etmək istəyirsinizsə MQTT, onun necə işlədiyini və ya MQTT serverinin necə qurulacağını başa düşməyinizə ehtiyac yoxdur. Əlbəttə ki, istəsəniz öz serverinizi qura və konfiqurasiya edə bilərsiniz. Ancaq bunu etmək istəmirsinizsə, buludda yerləşdirilmiş bir MQTT serverini kirayəyə götürə biləcəyiniz bir neçə xidmət də var. CloudMQTT -dən istifadə etdik, burada çox məhdud bir server əldə edə bilərsiniz (hətta məqsədlərimiz üçün kifayət qədər funksionallıq və bant genişliyi ilə). Pulsuz plan Cute Cat adlanır və bunlardan birini alsanız, Ətraflı → Nümunə Məlumatına baxmalısınız və orada MQTT nümunənizin Serverini, İstifadəçisini, Parolunu və Limanını görə bilərsiniz. Bu dəyərlər sizə lazım olan hər şeydir, bunları yazın:-)

İndi proqramı lampaya yükləmək üçün USB kabelini dizüstü kompüterinizə və ya kompüterinizə bağlamalısınız və sonra Arduino proqramından istifadə edərək proqramı yükləyə bilərsiniz. ESP8266 əsaslı lövhələrlə istifadə üçün Arduino proqramının necə qurulacağı və konfiqurasiya edilməsi bu Təlimat kitabında yaxşı izah edilmişdir, ona görə də burada bu addımları təkrarlamağa ehtiyac yoxdur.

Lazım olan hər şeyi qurduqdan və konfiqurasiya etdikdən sonra Arduino proqramında Alətlər → Kitabxanaları İdarə et bölməsinə keçin və bu layihə üçün lazım olan kitabxanaları quraşdırın: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (0.11 versiyasında) və ArduinoJson (5 versiyasında, beta 6 versiyası deyil). Bunlar quraşdırılıbsa, bu layihə üçün Github depomuzdan lampanın mənbə kodunu yükləyə və Arduino proqramını istifadə edərək lampaya yükləyə bilərsiniz.

Hər şey yaxşı olsaydı, lampa indi işə düşəcək və istifadəyə hazırdır:-) Başlarkən mavi rəngdə çalınacaq və məlum bir WiFi-yə qoşulmağa çalışacaq. İlk başlanğıcda lampanın heç bir WiFi şəbəkəsi haqqında heç bir məlumatı yoxdur, buna görə də öz Hotspotunu işə salacaq ("Syncenlight" birləşməsindən və istifadə etdiyiniz ESP8266 üçün unikal identifikatordan ibarət bir adla). Qoşula bilərsiniz məsələn. Smartfonunuzu bu WiFi -yə bağladığınızda və WiFi etimadnamənizi konfiqurasiya edə biləcəyiniz lampanın konfiqurasiya səhifəsinə yönləndiriləcəksiniz və həmçinin MQTT serverinin tələb olunan parametrlərini daxil edə bilərsiniz (bir neçə paraqrafı əvvəllər yazmaq üçün lazım olanları). Bunu etsəniz, lampa yenidən başlayacaq və artıq istifadəyə tam hazırdır!

Bu layihəni necə bəyəndiyinizi bizə bildirin və ya hər hansı bir sualınız varsa, bu Təlimatlandırmanı bəyəndiyinizə ümid edirik:-)