Kleur gesinchroniseerde aanraaklampe: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Vir hierdie projek maak ons twee lampe wat hul kleur deur aanraking kan verander en wat hierdie kleur op die internet met mekaar kan sinchroniseer. Ons het dit as 'n kersgeskenk gebruik vir 'n vriend wat na 'n ander stad verhuis het. Sy het een van die lampe gekry en die ander een bly by ons. Op hierdie manier het ons albei 'n mooi lamp, terwyl ons ook kleure vir mekaar kan stuur. Dit is 'n aangename en aangename manier om met mekaar te kommunikeer, selfs al is dit uitmekaar en 'n baie ligter vorm van kommunikasie as deur teks, stem of foto's.

Hierdie projek is geïnspireer deur die Syncenlight -projek van die Duitse radioprogram Netzbasteln, hoewel ons die sagteware 'n bietjie verander het en meer gesofistikeerde lampe vir ons projek gebou het. In die video kan u sien hoe dit werk. Vir demonstrasiedoeleindes staan die twee lampe direk langs mekaar - maar dit sou selfs werk as dit aan weerskante van die planeet was (solank daar WiFi is).

Stap 1: Vaardighede, gereedskap en onderdele benodig

Aangesien ons die elektronika van die lamp moet soldeer, is die enigste spesiale vaardighede wat nodig is vir hierdie projek soldeervaardighede en 'n basiese kennis van elektronika. As u 'n paar basiese dinge oor sagteware -ontwikkeling verstaan, is dit 'n pluspunt, want u kan die sagteware volgens u behoeftes aanpas. Maar as u dit net wil gebruik soos ons dit gedoen het, kan u die sagteware net aflaai en dit na u eie lamp oplaai.

Die dele wat vir die lamp benodig word, kan op die foto hierbo gesien word. As u dit presies soos ons wil bou, is dit wat u nodig het:

• 'n weerstand van 100kΩ
• 'n Wemos D1 mini (of enige ander ESP8266 -bord)
• 'n paar WS2812B LED's (eenkant of 'n strook daarvan)
• 'n paar kabels
• 'n USB -kabel (dieselfde soort as vir die meeste slimfone, moet 'n datakabel wees)
• 'n metaalblompot
• 'n glasvaas
• 'n blikkie ysblomspray (of iets soortgelyks)
• twee houtstokkies
• 'n klein stukkie karton (die grootte van die Wemos D1 mini)

Die laaste vyf items op hierdie lys is dié wat ons vir een van ons spesifieke lampontwerpe gebruik het. Dit is die lampontwerp wat ons as voorbeeld in hierdie instruksies sal gebruik. U kan u eie lamp presies soos hierdie bou, maar u kan natuurlik ook kreatief raak in hierdie deel en u eie lamp ontwerp soos u wil. Soos u op die foto's kan sien, lyk die tweede een wat ons bou anders as die eerste, en ons het reeds idees vir nuwe lampontwerpe. Dit is dus die deel waar daar byna eindelose moontlikhede is.

Natuurlik het ons nie net die onderdele nodig nie, maar ook die gereedskap om alles aanmekaar te sit. Hiervoor benodig ons die volgende items:

• 'n soldeerbout (plus soldeer)
• bietjie skuurpapier
• n sker
• 'n warmsmeltgeweer
• 'n houtsaag

Noudat ons alles het wat ons nodig het, sal ons die basiese idee van die lamp verduidelik, hoe dit alles werk en natuurlik hoe om die lamp te bou.

Stap 2: Die basiese idee en hoe dit werk

Die basiese idee kan gesien word in die bedradingskema. Die kern van die projek is die Wemos D1 mini -bord met 'n ESP8266 -mikrobeheerder. Die voordeel van die ESP8266 is dat dit goedkoop is en WiFi direk aan boord het, en dit is presies wat ons nodig het. Ons het die Wemos D1 mini -bord gebruik, want met hierdie bord het u geen ekstra gereedskap nodig om die sagteware op die mikrobeheerder op te laai nie (behalwe 'n standaard USB -datakabel). Maar enige ESP8266 -direksie moet vir hierdie projek werk.

Om die lamp te beheer, wil ons 'n kapasitiewe aanraaksensor gebruik (dus dieselfde basiese beginsel wat in die meeste slimfoonskerms gebruik word). So 'n aanraaksensor kan gemaak word deur 'n weerstand van 100 kΩ aan te sluit met twee penne van die ESP8266 (in ons geval penne D2 en D5) en dan 'n ekstra draad aan pen D5 te koppel en dan die draad aan 'n metaalplaat te soldeer. Waar u hierdie draad soldeer, hang af van die lampontwerp wat u kies. In die bedradingskema het ons net 'n generiese metaalplaat gebruik, maar vir ons spesifieke lampontwerp het ons hierdie kabel aan die metaalgedeelte van die lamp gesoldeer. As u belangstel in hoe dit presies werk, is daar 'n goeie verduideliking op die webwerf vir die Arduino -biblioteek wat ons gebruik het vir die programmering van die kapasitiewe aanraaksensor.

Noudat ons iets het wat ons kan aanraak om die lamp te beheer, is die volgende ding wat ons nodig het 'n ligbron. Hiervoor het ons WS2812B LED's gebruik. Dit word wyd gebruik in verskillende projekte, en hul grootste voordeel is dat u die kleur van talle LED's kan beheer met slegs een dataverbinding tussen die eerste LED en die mikrobeheerder (in ons geval gekoppel aan D8 van die ESP8266). In ons projek gebruik ons vier WS2812B LED's. In die bedradingskema word twee getoon, maar die byvoeging van ekstra LED's werk presies soos om die tweede een by te voeg: Die DOUT -pen van die tweede LED moet aan die DIN van die derde gekoppel word, en VSS en VDD moet aan die grondpen gekoppel word en die 5V -pen onderskeidelik. Die WS2812B LED's kan dan maklik geprogrammeer word, bv. met die NeoPixel -biblioteek van Adafruit.

Nou het ons al die bestanddele wat ons nodig het: 'n mikrobeheerder met WiFi -vermoë, 'n aanraaksensor vir die bestuur van die lamp en die ligbron self. In die volgende stappe sal ons beskryf hoe u die werklike lamp bou en hoe u die sagteware kan oplaai en wat gedoen moet word sodat twee (of meer) lampe oor die internet kan sinchroniseer.

Stap 3: Soldeer die elektronika

Dus moet ons eerstens al die elektroniese onderdele aanmekaar soldeer. Ons het begin deur die enkele WS2812B LED's saam te soldeer (soos getoon en beskryf in die vorige stap). As ons hierdie projek weer sou doen, sou ons waarskynlik net die WS2812B LED's in strookvorm koop. Die stroke kan so gesny word dat u presies die hoeveelheid LED's het wat u wil hê, en dan hoef u die DIN-, VDD- en VSS -verbindings van die strook aan penne D8, 5V en G van die ESP8266 te soldeer. Dit sou makliker wees as om dit te doen soos ons dit gedoen het, maar die soldering van die enkele WS2812B LED's is ook moontlik, soos op die foto's gesien kan word (alhoewel ons soldeerverbindings nie baie mooi is nie - maar dit werk)

Vervolgens het ons die weerstand tussen penne D2 en D5 gesoldeer. By pen D5 moet ons ook nog 'n ekstra draad soldeer, wat dan later aan die deel van die lamp sal word wat as die aanraaksensor moet funksioneer. Op die foto's kan u sien dat ons die weerstand nie direk aan die bord gesoldeer het nie, maar eerder verbindings aan die bord gesoldeer het waarin ons die weerstand geplaas het. Dit was omdat ons wou uitvind watter weerstand die beste vir hierdie projek werk, maar u kan die weerstand ook direk aan die bord soldeer.

As 'n laaste stap kan ons ons USB -kabel nou aansluit op die USB -aansluiting van die Wemos D1 mini (maak seker dat u 'n USB -datakabel het - daar is ook kabels wat net vir laai werk, maar nie vir die oordrag van data nie, maar ons benodig die data -vermoë om die sagteware later te flits).

Stap 4: Bou die lamp

Noudat die elektroniese onderdele gereed is, kan ons die werklike lamp begin maak. Hiervoor wil ons die vaas van bo af met ons LED's verlig, en ons wil hê dat die lamp van die lamp diffuse moet wees. Omdat die glas van die vaas wat ons gevind het baie helder is, het ons Ice Flower Spray gebruik om die glas 'n meer ryp voorkoms te gee. Daar is verskillende weergawes van spuitstof wat glas 'n meer ryp of diffuse voorkoms kan gee, sodat u net kan kyk wat u kan vind. As u hierdie bespuiting gebruik, moet u seker maak dat alles goed droog is voordat u verder gaan. Dit kan 'n paar uur neem, afhangende van die spuit wat u gebruik.

Om die lamp te bou, moet ons seker maak dat die metaalblompot op die regte hoogte bo -op die vaas bly en dat die elektronika in die pot aangebring word sodat die LED's die vaas verlig. Om dit te doen, gebruik ons die twee houtstokkies, die sandpapier en die houtsaag om 'n kruisie te maak. Hierdie kruis sal bo -op die vaas sit en die punte van die kruis word aan die pot vasgeplak. Op hierdie manier kan ons seker maak dat die pot op die regte hoogte is (as die houtkruis die regte grootte het).

Om dit te doen, het ons eers die saag gebruik om die houtstokke in die regte grootte te kry. Toe gebruik ons die sandpapier om 'n groef in die middel van een van die stokke te skuur. Nou plak ons die ander een in die groef vas met die hulp van die warmsmeltgeweer. As ons dit bo -op die vaas sit, pas dit nie goed nie, want die stokke is nie op dieselfde vlak nie. Ons skuur dus twee nuwe groewe aan die punte van die stok wat op die onderste vlak is, sodat die kruis perfek op die vaas pas. Dit kan goed op die foto's gesien word.

As alles goed pas, is die volgende stap om 'n stuk karton bo -op die kruis te plak. Dit moet aan die kant van die kruis wees waar daar geen groewe is nie. Toe plak ons die Wemos D1 mini -bord bo -op die karton en die LED's aan die ander kant van die kruis.

Die volgende stap is dan om die kabel vir die weerstandige aanraaksensor aan die metaalpot te soldeer. Op hierdie manier kan ons die kleur van die lamp beheer deur aan die pot te raak. As dit gedoen is, kan die houtkruis met die warmsmeltgeweer op die metaalpot vasgeplak word, en daarna kan die kruis en pot bo-op die vaas vasgeplak word.

As 'n laaste stap kan ons nou die USB -kabel met die supergom aan die vaas plak, sodat alles mooi en netjies lyk. Nou is ons amper klaar.

Stap 5: Sit dit in werking

Die laaste stap is om die sagteware op die lamp op te laai en die bediener op te stel wat gebruik sal word vir die sinchronisasie van die lamp. As u belangstel in hoe die sagteware presies werk, is u welkom om die bronkode te bestudeer. Maar die basiese idee is dat elkeen van die lampe wat u wil sinchroniseer, aan dieselfde MQTT -bediener gekoppel moet wees. MQTT is 'n boodskapprotokol vir die internet van dinge en masjien -tot -masjienkommunikasie. As een van die lampe van kleur verander, sal dit dit aan die MQTT -bediener publiseer, wat dan 'n sein na al die ander lampe stuur, wat hulle ook moet sê om van kleur te verander.

Maar moenie bekommerd wees nie, u hoef niks te verstaan oor MQTT, hoe dit werk of hoe u 'n MQTT -bediener kan opstel as u net die lamp wil gebruik nie. U kan natuurlik u eie bediener instel en konfigureer as u wil. Maar as u dit nie wil doen nie, is daar ook verskeie dienste beskikbaar waar u 'n MQTT -bediener kan huur wat in die wolk aangebied word. Ons het CloudMQTT hiervoor gebruik, waar u selfs 'n baie beperkte bediener gratis kan kry (maar met genoeg funksionaliteit en bandbreedte vir ons doeleindes). Die gratis plan word Cute Cat genoem, en as u een hiervan kry, moet u eers na Details → Instansie -inligting kyk, en daar kan u die bediener, die gebruiker, die wagwoord en die poort van u MQTT -instansie sien. Hierdie waardes is al wat u nodig het, so skryf dit neer:-)

Om die sagteware op die lamp op te laai, moet u die USB -kabel aan u skootrekenaar of rekenaar koppel, en dan kan u die sagteware met die Arduino -sagteware oplaai. Hoe u die Arduino -sagteware kan installeer en konfigureer vir gebruik met ESP8266 -borde, word in hierdie instruksies goed uiteengesit, dus ons hoef nie die stappe hier te herhaal nie.

Nadat u alles wat u benodig geïnstalleer en gekonfigureer het, gaan u na Tools → Manage Libraries in die Arduino -sagteware en installeer u die biblioteke wat benodig word vir hierdie projek: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (in weergawe 0.11) en ArduinoJson (in weergawe 5, nie die beta 6 -weergawe nie). As dit geïnstalleer is, kan u die bronkode vir die lamp aflaai van ons Github -bewaarplek vir hierdie projek en dit met die Arduino -sagteware na die lamp oplaai.

As alles goed verloop, begin die lamp nou en is dit gereed om gebruik te word:-) Tydens die aanvang sal dit in blou kleur swaai en probeer om aan te sluit op 'n bekende WiFi. By die eerste aanvang weet die lamp natuurlik nie van enige WiFi nie, dus sal dit sy eie Hotspot begin (met 'n naam wat 'n kombinasie is van 'Syncenlight' en 'n unieke identifiseerder vir die ESP8266 wat u gebruik het). Jy kan verbind bv. met u slimfoon na hierdie WiFi, en u word na die konfigurasiebladsy van die lamp gestuur, waar u u WiFi -geloofsbriewe kan instel en ook die vereiste instellings vir die MQTT -bediener kan invoer (dié wat u 'n paar paragrawe vroeër moes neerskryf). As u klaar is, sal die lamp herlaai en is dit heeltemal gereed vir gebruik!

Laat weet ons hoe u van hierdie projek gehou het, of as u enige vrae het, ons hoop dat u van hierdie instruksies gehou het:-)