Wyk gesinkroniseerde LED's in die buurt: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ek het 'n paar draadlose LED -balke gehad wat ek gedink het ek vir die vakansie kan blus. Maar in my tuin kon hulle net sowel bedraad gewees het. So, wat is die koeler uitdaging? LED -versierings by al die huise op my blok met 'n gesinchroniseerde vertoning! In hierdie mal jaar is dit 'n manier om ons met mekaar te verbind.

Dit is LED -stringe wat deur ESP8266 aangedryf word, en hulle is met 'n WiFi -netwerk verbind, sodat hulle almal dieselfde stap in die animasievolgorde tegelyk toon. Aangesien hulle 'n gaaskode gebruik om aan te sluit, kan hulle 'n paar huise van mekaar wees, en die boodskappe word van knoop na knoop oorgedra.

Hulle werk op 5 volt, en ek het kragadapters gebruik, maar hulle kan ook 'n rukkie op USB -batterye werk. Hulle is dus draagbaar, het hul eie WiFi -netwerk wat nie aan die internet gekoppel is nie, en kan van die netwerk af loop.

Al ons bure was opgewonde om hierdie gedeelde versiering te hê, en dit is regtig lekker hoe u almal dieselfde uitstalling sien as u langs die straat loop. Ek het 'n paar foto's hier van 'n paar voor my huis om te toets, maar dit was regtig moeilik om dit in die straat af te neem.

Stap 1: Onderdele

ESP8266 D1 Mini - Ek het die D1 Mini -modules gebruik, want al wat ek nodig het, is een I/O -pen vir die LED's. Hierdie projek kan sonder soldeerwerk gedoen word met behulp van 'n terminale skild soos hierdie en 'n ander ESP8266 -module. Daar is 'n weergawe van die D1 Mini met 'n beter antenna - die D1 Mini Pro. Dit het 'n keramiekantenne en 'n U. FL -aansluiting vir 'n eksterne antenna, maar u moet 'n weerstand van 0 ohm vir die eksterne antenna na die oppervlak skuif. Meer bespreking in 'n latere stap.

WS2811 LED stringe - Ek het WS2811 stringe gebruik, aangesien dit waterdig is (behalwe die JST -verbindings) en maklik is om mee te werk. WS2812b "Neopixel" stroke gebruik presies dieselfde kode ens. Ek het 5v kinders gebruik, maar jy kan dit in 12v kry (minder stroom gebruik) - dan benodig jy 'n spanningsomskakelaar vir die ESP8266s. U kan ook WS2811 LED -stringe met waterdigte verbindings kry as u wil. Die LED -stringe wat ek gebruik het, het JST SM -verbindings aan beide kante - die vroulike is die invoer, alhoewel ek dit andersom gesien het (manlik as ingang). Die rigting is ook gemerk op die LED's self. Daar is ook kraginspuitingsdrade - ek het die punte afgesny sodat die blikkies nie kan kortkom nie. U kan dit ook in pakkies van 10 koop.

330 Ohm 1/4 Watt weerstand - dit word gebruik by die gegewenspen op die ESP8266 om te verhoed dat die LED's flikker.

JST SM 3 -pins male -aansluiting - dit moet gekoppel word aan die LED -stroke. Let daarop dat die 'manlike' aansluiting 'n kap oor het.

2.1 mm CCTV vroulike aansluiting - dit word gebruik vir die kragaansluiting. As u wil, kan u 'n ander aansluitstelsel hiervoor gebruik.

5V kragtoevoer - die ampsterkte hang af van hoeveel LED's u sal hê. 'N 2A -een is waarskynlik goed vir 50 of 100 LED's wat nooit heeltemal aan is nie (sien die bedradingstap vir meer inligting).

JST SM 3 -pins verlengdraad of 'n 2,1 mm -verlengdraad - aangesien die JST -aansluiting op die D1 Mini naby die LED's is, wil u gewoonlik 'n verlenging hê sodat die LED's verder weg van die SVE geplaas kan word. In my geval het ek die CPU hoër in die versiering geplaas om 'n beter WiFi -reeks te kry, so ek het die SVE naby die LED's gehou en 'n 2,1 mm -verlengdraad gebruik.

Met 'n USB -kabel van 2,1 mm - dit is opsioneel - kan u die draad van enige USB -bron of battery af aandryf.

Krimpkous van 3 mm - u benodig slegs ongeveer 1 duim hiervan om die weerstand op die D1 Mini te bedek.

20 mm krimpvrye buis - dit is deels opsioneel om die verbindings op die D1 Mini te beskerm. Maak seker dat u die reset -skakelaar omhul nadat u dit aangebring het as die buis die skakelaar saamdruk.

Waterdigte boks - om die kragtoevoer en CPU buite te beskerm. Die meeste van my bure het net plastieksakke gebruik.

1/2 "EMT -kanaal - 'n stuk van 29" pas op die snoeprietvorm - ek het 4 ritsbande gebruik om dit vas te hou. Ek het 1/2 "PVC probeer, en dit pas, maar raak aan die LED's aan beide kante.

3/8 "x 3 'staaf - sodra die EMT aan die vorm geheg is, kan u die staaf in die grond stamp en die EMT -pyp daaroor sit. 1/2" staaf sal pas, maar u moet enige geboë dele, en dit is naby - as dit plat raak of iets as dit ingedruk word, sal dit baie styf wees. Die 3/8 "is dus meer geneig om die binnediameter van die EMT -pyp maklik te verwyder.

Candy Cane -vorm - sien die stap hierop; u kan 'n vorm maak, dit oor 'n bos draai, of 'n vorm soos hierdie gebruik.

Stap 2: Controller -vergadering

Die kontroleerder bestaan uit die D1 Mini (ESP8266), 'n 2,1 mm CCTV vroulike kragaansluiting, 'n weerstand van 330 ohm en 'n 3 -pins JST -aansluiting.

Die veronderstelling vir hierdie projek is dat u 50-100 LED's sal gebruik. As u meer wil gebruik, moet u kraginspuiting gebruik om al die LED's aan te dryf. Sien hierdie ander Instructable vir 'n dieper bespreking daaroor.

Met 50 LED's op volwit, trek hulle 50 x 0,06A = 3amp. Dus, met 'n 2A -adapter, veronderstel ons dat hulle nooit heeltemal aan sal wees nie. Vir 100 LED's is die maksimum 6A, dus moet u nog meer sorg dra dat slegs 'n paar op 'n slag aan is. Selfs met 100 LED's by 0.02A elk, het ons 2 Ampere wat gebruik word. Daarom word 'n hoër stroomvoorsiening aanbeveel, alhoewel ek die skerms afgestem het om nie alle LED's of kleure tegelyk te gebruik nie, dit baie verminder en begin met 2A -voorrade met groter in reserwe. Dit is 'n wonderlike artikel oor die vermindering van kragbehoeftes.

Die weerstand van 330 ohm wat in die datadraad inlyn is, is om flikkering deur elektroniese lui te voorkom, aangesien die data redelik hoog is. Dit is meer 'n faktor met baie LED's, maar dit is 'n goeie gebruik om dit by te voeg.

Ek het die weerstand direk aan die D1 Mini gesoldeer, maar het ongeveer 1/8 "van die lood bokant die bord gelos sodat ek dit plat kon buig. Ek het ongeveer 1" 3 mm hitte krimp op die weerstand gebruik om te voorkom dat dit kortkom op die bord.

Ek het 'n duidelike hittekrimp van 20 mm gebruik om die D1 Mini te beskerm teen die aanraking van metaal, ens. Maak seker dat u die reset -skakelaar aan die kant kyk - u moet die hitte effens verminder om seker te maak dat u nie die skakelaar druk nie. Ek het dit op my almal nodig gehad.

Let daarop dat ek blykbaar nie 'n vlakverskuiwing nodig gehad het van die 3.3V ESP8266 -uitsette en die LED's wat op 5V werk nie (aangesien die LED -chip -spesifikasie die datalyn nie minder as 70% van die aanbod moet hê nie). Ek het wel 'n diode/offer -LED nodig gehad in vorige projekte (stap 3) met WS2812b -stroke, maar die direkte WS2811 -skyfies in die LED's lyk tot dusver OK.

U kan dit doen sonder om te soldeer! 'N ESP8266 terminale skild met 'n ander SVE sou net so goed werk. Die D1 Mini -vormfaktor is klein en klein, maar almal werk ongeveer dieselfde.

Stap 3: vorms

Die LED -stringe kan vryvormig wees, of u kan dit in vorms doen - óf selfdoen, óf in 'n aanlynwinkel. Ek het 'n paar vorms by HolidayCoro bestel - 'n paar klein LED -bome, 'n kous en 'n lekkergoed. Die kous het 50 LED's mooi geneem - die lengte van een draad. Die boompie neem 100 LED's, maar jy kan net die helfte daarvan doen as jy wil - na die straat. Uiteindelik was die lekkergoedriet die gunsteling van die buurman, want dit was 'n bietjie groter. 99 LED's, en ek het die laaste een agter gelaat met die idee dat dit vir ontfouting gebruik kan word.

Aangesien die vorms in wit kom, het ons besluit om rooi strepe daarop te skilder sodat dit beter lyk in die dag. Ek het dit gemasker, vinnig fyn geskuur, met asetoon afgevee (naellakverwyderaar met volle sterkte) en twee lae spuitverf wat op plastiek werk, gebruik. Dit het gelyk asof dit goed hou. Ons het meestal aan die een kant gedoen, en 'n paar aan die ander kant vir 'n paar huise met twee van hulle.

Stap 4: Kode en WiFi

Die D1 Mini gebruik 'n Espressif ESP8266 -module. Ek het dit met die Arduino IDE geprogrammeer, so dit voel soos 'n kragtige Arduino met ingeboude WiFi. Daar is talle instruksies op die internet oor hoe om die Arduino IDE vir die ESP8266 en D1 Mini op te stel, so ek sal dit nie hier herhaal nie.

Die kode is gebaseer op 'n vorige instruksies. Dit gebruik die Painless Mesh -biblioteek om al die SVE's met mekaar te laat praat. Ek het die FastLED-biblioteek gebruik, aangesien ek voorheen probleme gehad het met die mesh-biblioteek en die Neopixel-biblioteek, en ek het dit nie weer getoets nie.

Ek is nie seker wat die maksimum op die aantal knope is nie. Sommige plasings dui aan dat dit beperk sal wees tot die aantal boodskappe en CPU-tipes, en miskien is die deksel ongeveer 30-60 nodusse. Hierdie toepassing stuur nie baie boodskappe nie - net die verandering van die animasie, hoewel daar outomatiese boodskappe is, soos maasverandering en tydsinkronisering.

U kan die LED's tydens die kodering aan die D1 Mini koppel, maar u kan 'n eksterne toevoer benodig as u meer as 50 het, aangesien u moontlik die toevoer van u rekenaar se USB -poort en die kragreguleerder op die D1 Mini sal oorskry. Dit gesê, met my kode wat die LED's nie heeltemal aanskakel nie, kon ek 100 LED's sonder probleme op die USB -verbinding programmeer.

Die ESP8266 -module het WiFi aan boord. Aangesien die maaskode (PainlessMesh) wat ons gebruik, 'n toegangspunt vir elke module skep, is die reikwydte vir 'n buurtwyd bereik belangrik. Ek het snoeprietvorms gebruik en die SVE bo -op geplaas om die beste bereik te kry, en dit was ongeveer 50-100 voet - 'n meter of twee in my omgewing. Hoër en beter siglyn (LOS) verbeter dinge. Die reeks het in sommige gevalle wel die straat oorgesteek (meer afhanklik van motors wat die LOS blokkeer).

Daar was 'n paar huise wat nie gesinkroniseer is nie as gevolg van WiFi -obstruksies, maar die ligte lyk goed, selfs as dit nie gesinchroniseer is nie. Ek het 'n "repeater" -knoop gemaak met net 'n D1 Mini op 'n stok wat deur 'n USB -battery aangedryf word. Toe dit tussen die huise geplaas is, is dit behoorlik gesinkroniseer. Vir 'n meer afgeleë herhaler kan u moontlik 'n sonkrag -USB -battery gebruik, hoewel dit nie baie vinnig laai nie.

Ek sien nog steeds onderbroke sinkronisasieprobleme, en ek het hierdie opmerking gevind oor die feit dat ek te veel nodusse het of versprei het:

gitlab.com/painlessMesh/painlessMesh/-/wik…

Met die opset het dit baie beter begin werk! Dit dui een spesifieke knoop aan as die belangrikste, dus is my kode om oor die beheerknoop te onderhandel onnodig, wat die gaas kan verdeel. Ek het 'n opgedateerde/alternatiewe kodevoorbeeld aangeheg. Hierdie benadering vereis dat die hoofknooppunt aangeskakel is sodat hulle gesinkroniseer kan word, sodat die gaas nie so foutbestand is nie, maar beter werk as dit op myne versprei word. Maak seker dat u die kode vir die weergawe wysig - slegs een node moet op die wortel gestel word - sien die opmerkings in die kode.

Ek het ook nog 'n opdatering by die SetRoot -variant gevoeg: ek het kode bygevoeg om die ESP8266 terug te stel as daar geen opdragte vir 10 minute was nie. Dit gee die knoop die kans om die wortelknoop weer te ontdek. Dit het blykbaar gehelp met 'n paar van die verre nodes.

Aan die einde van die seisoen kon ek 'n paar D1 Mini Pro -modules toets. Hulle het 'n keramiekantenne op die bord, en u kan ook 'n U. FL -aansluiting en eksterne antenna gebruik as u 'n weerstand van 0 ohm beweeg. Ek het 'n paar probeer wat probleme met die D1 Mini Pro met die keramiekantennas gehad het, en dit werk beter. Ek het 'n paar toetse daarna uitgevoer met een node regoor my huis. Op grond van die resultate, gaan ons volgende jaar oor na die D1 Mini Pro -modules met die keramiekantennas.

Met 'n afgeleë D1 Mini: Net die D1 Mini Pro met 'n eksterne antenna het dit gesien, en die seinsterkte was laag

Met 'n afgeleë D1 Mini Pro met keramiekantenne: die D1 Mini, die D1 Mini Pro met keramiekantenne en die D1 Mini Pro met 'n eksterne antenna het almal ongeveer dieselfde seinsterkte gesien, so dit was 'n verbetering. Die oriëntasie van die borde (antennas) maak tot 'n mate saak

Met 'n afgeleë D1 Mini Pro met 'n eksterne antenna: al die ander borde het dit gesien, maar die seinsterkte was nie veel beter as die toetse met die ingeboude keramiekantenne nie, so ek sal nie moeite doen om die weerstand van nul ohm te verskuif en antennas op die lekkergoed kieries

Stap 5: Finale vergadering

Sodra u die kontroleerder gereed en geprogrammeer het, hoef u net die LED's aan te sluit met die JST -drade en 'n 5V -kragtoevoer op die 2,1 mm -aansluiting.

Die JST -uitbreiding behoort nuttig te wees om die beheerder en die kragadapter altyd van die LED's af te hou. Of om die SVE hoër te kry, het ek 'n klein plastieksak daaroor gesit wat met 'n draai vasgemaak is en 'n verlengsnoer van 2,1 mm by die kragtoevoer gebruik.

Die waterdigte boks sal die adapter en die SVE beskerm, maar die meeste van my bure het eenvoudige plastieksakke gebruik.

Tweede prys in die spoeduitdaging vir vakansieversierings