אורות מצב רוח MQTT עם ESP32: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

התפתתי די הרבה זמן לקפוץ על עגלת הלדים, אז רצתי החוצה והרמתי פס לד לשעשע איתה. בסופו של דבר הכנתי את אורות הרוח האלה. ניתן לשלוט בהם באמצעות MQTT, מה שמאפשר להוסיף כל מיני חכמות.

זהו פרויקט טוב לסוף שבוע אם אין לכם שום דבר אחר, ורוצים ללכלך את הידיים מלעשות משהו.

שים לב שמטרת הוראה זו היא לתעד את הפרויקט שלי ולשתף רעיונות עם אחרים, ולאו דווקא לספק הנחיות ושיטות מוצקות. עם זאת, המשך לקרוא!

אספקה

מכשירי חשמל:

• 1x לוח פיתוח ESP32
• צג 1x96 אינץ 'I2C OLED
• 1x באזר
• 1x שקע חבית
• ספק כוח 1x 12V (הזרם תלוי באורך הרצועה שלך)
• 1x ממיר LM2596 באק
• 1x רצועת LED RGB-אנודה משותפת
• 3x IRFZ44N MOSFETs
• 3x טרנזיסטורים BC547
• נגדים 3x 10kΩ
• נגדים 4x 100Ω
• 1x לוח אב טיפוס
• 4x מסופי בורג
• כותרות זכר ונקבה
• חוט (השתמשתי בחוט יחיד)

חומרה וכלים אחרים:

• החומר הרצוי למארז (השתמשתי ב- MDF)
• חומר מוליך שטוח למגעי מגע (השתמשתי בדף אלומיניום דק)
• מסורים, מקדחות, נייר זכוכית וכו '.
• מלחם וחברים
• דבק חם

אני ממליץ בחום לא ללכת על ESP32 עם תצוגת OLED מובנית, מכיוון שקשה מאוד לבצע חיתוך מיושר היטב במארז שלך עבורו.

שלב 1: אלקטרוניקה

הסכימה המצורפת מציגה את כל החיבורים הנדרשים, למעט כניסות המגע. יש גם תרשים לוח לחם מעורפל יחסית המראה כיצד לחבר MOSFET אחד, במקרה שהסכימה אינה מספקת.

כּוֹחַ

ממיר LM2596 באק מוריד את 12V מספק החשמל ל- 5V עבור ה- VIN של ה- ESP. וודא כי ספק הכוח שלך מדורג כראוי לאורך אורך רצועת ה- LED שבה אתה משתמש. הרצועה שלי באורך 2 מטר שואבת קצת יותר משני אמפר.

סיכות וציוד היקפי

ארבעה סיכות מגע משמשות לכניסות מגע טוב. לוח ה- ESP32 שלי הגיע עם צג OLED המצורף, שסיכות ה- I2C שלו היו קשורות לחיבור. זה משתמש בארבעה סיכות PWM, אחד לכל רכיב צבע (אדום, ירוק וכחול), ואחד לזמזם.

MOSFET מסתבך

מכשירי MOSFET נבחרו להתמודד עם זמני ההחלפה המהירים של PWM וזרם גבוה יחסית. לכל רכיב צבע יש MOSFET אחד. השתמשתי ב- NPN BJTs נפרדים (BC547) יחד עם נגד משיכה להנעת ה- IRFZ44Ns, מכיוון שאולי האותות הדיגיטליים של 3.3V מ- ESP32 לא הספיקו ל- MOSFET להוביל כמה שיותר זרם. קיימים MOSFETs ברמת ההיגיון כמו IRLZ44N, אך גיליתי עליהם רק לאחר שסיימתי להלחים הכל. כך או כך, הרצועה שלי שמציירת ~ 2A עובדת מצוין.

הַלחָמָה

מסופי ברגים משמשים לחיבור לרצועת ה- LED, וכותרות נקבות לחיבור ה- ESP32, למקרה שארצה להחליף את אחת מהן מבלי להרוס דברים. ההלחמה ארכה כשעתיים והייתה פשוטה מאוד. נתתי גם לרצועת ה- LED שלי כמה חוטים ארוכים יותר.

מדוע בחרתי ב- ESP32

יש לו WiFi ו- Bluetooth על הסיפון (אם כי השתמשתי רק ב- WiFi כרגע), והיה לי אחד שוכב שאני מגרד להשתמש בו. כניסות המגע היו שימושיות גם עבור הממשק בבקר, מכיוון שהן צריכות חוט אחד בלבד לאיש קשר. עם זאת, אם אתה רוצה, ניתן להחליף את ESP32 בקלות במיקרו -בקר כמו ESP8266.

שלב 2: קוד

השתמשתי בערכת הכלים של Arduino (למעשה הרחבה של Arduino ל- VS Code:)) כדי לתכנת זאת. יש הדרכות נהדרות כמו זו כיצד להתחיל עם ESP32 ו- Arduino IDE, אם עדיין לא עשית זאת.

ישנם ארבעה מצבים שונים לטיפול: צבע סטטי, צבע אקראי, התראה אדומה והתראה כחולה. ישנן ארבע כניסות מגע לעילוי, למטה, הבא והתראה אדומה. מגע משתמש בהפרעות.

הוספתי גם את MQTT ליצירות, כדי שאוכל לשלוט בו באמצעות WiFi. אני מנסה להרגיש את שלושת הגדולים של אפליקציית האינטרנט (HTML, CSS, JS), אז עיצבתי דף אינטרנט בנושא מסע בין כוכבים (אך מכוער למדי) המתקשר עם מתווך MQTT כדי לשלוט באורות מצב הרוח.

ניתן למצוא את כל הקוד המצורף שלי, יחד עם דף הפניה מהיר, שאת שם הקובץ שלו תרצה לשנות כדי להפוך אותו לסימון. העבר את כל הקבצים לתיקייה בשם "ESP32MQTTMoodLighting" לפני שתפתח עם Arduino.

שים לב שהקוד שלי עובד, אבל הוא כנראה לא הגדול ביותר. אבל זה לא אמור להיות משנה, כי בכל זאת אתה הולך לכתוב משלך, נכון?:)

שלב 3: מארז והרכבה

במהלך הנעילה, החומר היחיד שיכולתי לשים עליו את הידיים היה יריעה של 5 מ מ MDF. אני חתכתי את החיתוכים הגדולים במסור רגיל ונתתי לכל חול טוב. שכבה כפולה של צבע אמייל סיימה את ההכנה העיקרית.

פאנל אחורי

רציתי שהתיבה שלי ניתנת לפתיחה בקלות, אז הרכבתי את כל האלקטרוניקה שלי ללוח האחורי עם ארבעה עמידות PCB M2. הלוח שלי כבר קדח לתוכו חורי M2. בחלקים האחוריים שלי היו תחתילי הברגה קטנים בתחתית, שאותם התכוונתי לתקן בתוך ה- MDF. אבל, לא היה לי מקדחה מסוג M2. אז, בסימון המיקום של כל חור, השתמשתי במברג קטן עם ראש שטוח כדי להוציא את החורים באופן ידני. גס אבל יעיל. קוטר החורים היה קטן מעט יותר מזה של החלק המושחל של ההפרדה. פיתלתי את הבדלים פנימה והחוצה מהחורים כמה פעמים, שהתרחבו וכמעט השחילו אותם.

בסופו של דבר, ההתנגדות ישבה בחוזקה בחוריהן והחזיקה את לוח הפרפונים במקום. מכיוון שה MDF שלי היה עבה מאוד, שום דבר לא הופיע לצד השני.

קידחתי את החור לשקע החשמל ויצרתי חריץ לחוטי רצועת הלד שיעברו, ממש מתחת למקום שבו היו מסופי הבורג שלי.

פאנל קדמי

גזרת תצוגת OLED

התחלתי את החיתוך שלי ל- OLED עם כמה חורי התחלה והגשתי אותם לפי מידות. בסופו של דבר זה היה מאוד מפוקפק ומיושר. יתכן שלמידות לא בדיקה כפולה היו חלק בכך, אך חסכו לעצמכם בעיות כלשהן על ידי שימוש בלוח פיתוח עם OLED מובנה. הרבה יותר קל פשוט לחבר את המסך לחור שלך.

מַחבֵּר

יצרתי מחבר מכמה כותרות זכר ונקבה. קצה אחד מחובר לחוטים המחוברים למגעי המגע בלוח הקדמי, בעוד שבצד השני היו חוטים שרצים לכניסות המגע של ה- ESP. זאת על מנת שניתן יהיה להסיר את הלוח הקדמי לחלוטין מהגב במידת הצורך, מבלי להפריע למפרקי הלחמה. אם אתה מחבר משהו אחר ללוח הקדמי שלך, ייתכן שתרצה ליצור מחבר גם לזה.

גע ברפידות

מגעי המגע היו עשויים מדף אלומיניום כלשהו. חתכתי אותו כדי לקבל את ארבעת הרפידות הדרושות ואימתתי שאין קצוות משוננים. לאחר מכן קידחתי חורים בלוח הקדמי, מספיק גדול לחוט. כדי לתת להלחמה להיצמד לרפידות, ניפיתי חלק קטן של צד אחד בנייר זכוכית כדי להסיר את השכבה המחומצנת, ולאחר מכן ניסיתי אותה לנגב במהירות להסרת חלקיקים. העברתי כל חוט דרך החור המתאים שלו בלוח הקדמי והלחמתי כל אחד לרפידתו. וודא שההלחמה שלך לא יוצרת בליטה גדולה מדי על הגב, מכיוון שזה לא יאפשר לרפידה לשבת בצורה ישרה עם הלוח.

לבסוף, הוסיפו מעט דבק חם לחלק האחורי של כל כרית ודחפו אותם ללוח הקדמי. הוספת יותר מדי תגרום לרפידות לשבת מורמות מהלוח. נקו כל עודף דבק שאולי נדחק החוצה מתחת לרפידות.

השאר

לוחות הצד פשוטים למדי. חור לגישה מהירה למסופי הבורג היה יותר צרות ממה שהיה שווה. הדבקתי חם את לוחות הצד ללוח הקדמי.

סקוטש בשני קצוות מחזיק את החלק הקדמי ללוח האחורי. הפערים מאפשרים לצליל הבאזר להימלט. אם אתה עושה עבודה טובה יותר ממני, אתה לא צריך בסופו של דבר עם משהו שנראה כמו מלאכת ילדים בגיל חמש שנים:)

לרצועת הלד שלי היה גב דביק (אני בטוח שגם שלך). הרמתי את שלי כך שהאור מתפזר מהקיר.

שלב 4: חבר אותו

כעת אמור להיות לך אור מצב רוח מלא בשליטת MQTT. הרמתי את שלי לשולחן העבודה שלי, שם הוא מוסיף זריקת צבע לעבודה מונוטונית לפעמים. לילה הוא הזמן האידיאלי להרשים בו אנשים.

אני מקווה שנהנתם לקרוא את המדריך הזה וקיבלתם כמה רעיונות לפרויקטים משלכם. כפי שציינתי קודם, אני מתחיל, וזהו ההוראה הראשון שלי. אשמח לכל עצה והערה.