שרביט אור אור מבוסס על צבע ארדואינו: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

ציור אור הוא טכניקה בה משתמשים צלמים, שבה מקור אור משמש לציור דפוסים מעניינים והמצלמה תרכיב אותם יחד. כתוצאה מכך התמונה תכיל את שבילי האור בה אשר בסופו של דבר ייתן מבט של ציור באמצעות אור.

צלמים משתמשים בדרך כלל בכלים כמו אורות לפידים, אורות צינור ומקור אור אחר ליצירת ציורי אור אך כלים אלה מוגבלים ברצינות עם טווח צר של צבעים, טיפול קשה ושליטה. מקל הציור הקל שיצרתי יכול להתגבר בקלות על המגבלות האלה.

המאפיינים העיקריים של מקל הציור הקל שלנו הם:

• מופעל באמצעות WiFi - ניתן לשלוט במקל הציור הקל הזה (להדליק/לכבות, לשנות צבעים) בקלות רבה באמצעות דפדפן פשוט בתוך כל ההתקנים המאפשרים WiFi. מכשירי WiFi אלה ישמשו כשלט רחוק וצלמים יכולים לשחק עם מגוון צבעים תוך יצירת יצירת המופת שלהם.
• צבעים סטנדרטיים - מקל זה מקודד כדי לפלוט צבעים סטנדרטיים כמו (אדום, כחול, ירוק, זהב, קשת, לבן) באמצעות קלט כפתור פשוט.
• צבעים מותאמים אישית - מלבד הצבעים הסטנדרטיים מקל זה מסוגל בהחלט לייצר כל צבע לפי רצון הצלם. הוא נוסף עם תכונה כדי להזין קוד RGB בכל צבע כרצונך כמו ציאן, מגנטה, טורקיז, זית, חום וכו 'חפש את "קודי צבע RGB כאן" והשתמש בו כדי לקבל את הצבע המותאם אישית שלך.

שלב 1: חומרים דרושים

רשמתי את החומרים הדרושים לביצוע הפרויקט הזה. כמו כן הוספתי את הקישורים שבהם אתה יכול לקנות אותו מ- Amazon.com. רכישת חומרים מהקישורים למטה תזכה אותי בעמלות ובתורם תתמוך בי לפרויקטים עתידיים:)

1. Arduino Uno - קנה כאן
2. רצועת LED RGB WS2812 (25 נוריות LED) - קנה כאן
3. בנק חשמל (5V, 10000mAh) - קנה כאן
4. מודול ESP8266 - קנה כאן
5. מודול ממיר לוגי דו -כיווני - קנה כאן
6. חיבור חוטים

רצועת LED WS2812 RGB - נוריות RGB אלה כבולות יחד ונמכרות ביחידות של 60/120 יח '. הבולט ביותר הוא כי LED RGB זה כולל שבב משולב שבתורו הופך את החלק השליטה די קל. הסבר מפורט בנושא זה הוא מעבר להיקף זה. עיין בקישור הזה "רצועת LED WS2812 עובדת" לפרטים נוספים.

מודול ESP8266: זהו לוח התפתחות זעיר של WiFi, הנמצא בשימוש נרחב בפרויקטים של IOT. עיין בקישור זה בנושא "תחילת העבודה עם מודול ESP8266" אם לא השתמשת ב- ESP8266 בעבר.

מודול ממיר לוגי דו -כיווני: מודול זה מאפשר ל- Arduino לתקשר עם מודולי ESP8266 על ידי המרת האות מרמת 5V לרמת לוגיקה של 3.3v.

שלב 2: חסום תרשים

פרויקט ציור אור זה מבוסס על הרעיון של IOT שבו שני התקני רשת מתחברים זה לזה ויוצרים רשת בתורם יוצרים תקשורת ושליטה. כאן ארדואינו יארח דף אינטרנט ויתפקד כשרת. דף אינטרנט זה תוכנן בכדי לקחת מהמשתמש כניסות בקרת LED (צבעים: אדום, כחול, ירוק ו- ON/OFF). ניתן לגשת לדף אינטרנט מתארח זה באמצעות מכשיר המאפשר WiFi המחובר ל- Arduino ולשלוט ברצועת ה- RGB LED המחוברת אליו.

כדי להבין את הפרויקט הזה טוב יותר אני ממליץ לך לקרוא על "יצירת שרת אינטרנט של Arduino עם ESP8266". זה יספק לך הבנה מושגית בסיסית כיצד פועל פרויקט זה. בקצרה ארדואינו יבצע את הפעילויות הבאות בפרויקט זה:

1. הפקודה על ESP8266 להצטרף לנקודה החמה של המכשיר שלנו.
2. צור שרת באמצעות לוח ה- ESP אירח את דף האינטרנט בארדואינו עצמו והמתן עד שלקוחות חיצוניים (דפדפן התקנים) יבקשו את הבקשה
3. ברגע שבקשת הלקוח תיכנס, Arduino ישלח את דף האינטרנט ללקוח (דפדפן מכשיר) באמצעות מודול ESP8266.
4. לאחר מכן הוא יסרוק לאין שיעור פקודות LED (יוסבר בחלק ממשק האינטרנט) מהלקוח.
5. ברגע שיתקבלו פקודות ה- LED, Arduino יעבד את זה ויפעיל את רצועת ה- LED RGB המחוברת אליו.

שלב 3: תרשים מעגלים

תרשים המעגל לעיל מראה כיצד לחבר את Arduino עם רצועת LED ESP8266 ו- RGB. כפי שאתה יכול להבחין כי TX ו- RX של Arduino אשר ייכנסו לממיר הלוגיקה שבו האותות יועברו ל- 3.3v תואם ל- ESP8266. סיכה 6 של Arduino שהיא סיכת PWM מזינה את דופק בקרת הזמן כדי לשלוט בצבע רצועת ה- RGB LED.

ישנם שני נוריות LED המשמשות אינדיקטורים לפרויקט זה. נורית D2 מציינת בכל פעם שהפרויקט מופעל. ואילו LED D1 מציין מתי Arduino יצר בהצלחה שרת אינטרנט. נורית LED ירוקה זו תעזור למשתמש להבין שהשרת מוכן לקבל את הבקשה מהלקוח (הדפדפן).

הבחירה בפאוורבנק חשובה באמת מכיוון שהמעגל יכול למשוך בערך זרם מרבי בסביבות 1700ma. השתמשתי בסוללה של 5.1/10000mah עם הספק הנוכחי של 2A בכל רגע.

שלב 4: חיבור ה- ESP8266 שלך לנקודה חמה של WiFi

מודול ESP8266 מסוגל לזכור את הנקודות החמות המשויכות. פרויקט זה פועל על סמך יכולת החיבור האוטומטי שלו להתחבר לנקודות חמות שהיו מחוברות בעבר. ניתן לשלוט במודול ESP8266 באמצעות פקודות AT ספציפיות המוקדשות לו. באמצעות Arduino נוכל להעביר פקודות אלה ולאלץ את מודול ESP להתחבר לנקודה החמה של המכשיר שלנו.

על מנת לעשות זאת העלה את הקוד "Bareminimum" לארדואינו. כעת חבר את ה- ESP8266 עם Arduino כפי שהוזכר להלן באמצעות מחוון ההיגיון.

Arduino RX -> מחלף לוגי -> ESP8266 RX

Arduino TX -> מחלף לוגי -> ESP8266 TX

כעת פתח את הצג הטורי שלך עם קצב שידור של 57600 (קצב שידור ברירת המחדל של מודולי ESP8266) ובחירת "שניהם NL & CR". הקלד את הפקודות הבאות.

1. בְּ
2. ב-+RST
3. AT+CWJAP = "SSID המכשיר שלך", "הסיסמה שלך"

לאחר שתקבל את האישור "WIFI CONNECTED" ו- "WIFI GOT IP" בצג הטורי שלך. שלב זה מבוצע ומודול ה- ESP שלך יתחבר אוטומטית למכשיר שלי בפעם הבאה שהוא מופעל.

שלב 5: ממשק האינטרנט והקוד שלו

לממשק האינטרנט יש חשיבות רבה מכיוון שהוא ישמש כממשק המשתמש שדרכו הפקודות עוברות ל- Arduino באמצעות ESP8266. ממשק האינטרנט שלנו הוא די פשוט ומקודד ב- HTML רגיל. הכפתורים בממשק זה מעבירים פקודה GET עם פרמטר URL בכל לחיצה על לחצן. להלן רשימת הכפתורים עם הפרמטרים המתאימים של כתובת האתר.

1. 6 כפתורים לצבעים סטנדרטיים - "/אדום", "/גר", "בלו", "/ווי", "/גול", "ראי"
2. קלט צבע מותאם אישית באמצעות ערכי RGB - "? R = 255 & G = 255 & B = 255"
3. כבה את הרצועה - "/כבוי"

מסיבות מסוימות לא יכולתי למקם את קוד ממשק האינטרנט כאן, תוכל לקבל את הקוד הזה בקישור הזה.

שלב 6: אלגוריתם וקוד

לפני הגדרת החומרה עליך להעלות את הקוד לארדואינו מכיוון שהוא צריך להיות ארוז בתוך מיכל ולא ניתן לבצע אותו בכל עת מאוחר יותר. כתבתי את האלגוריתם שיעזור לך להבין את קוד הארדואינו מאז.

אַלגוֹרִיתְם:

1. אפס את המודול ESP8266 על ידי שליחת הפקודה "AT+RST / r / n".
2. בדוק את התשובה מ- ESP8266 כדי לראות אם החיבור לנקודה החמה של המכשיר שלנו מצליח. לאחר החיבור התחל להאכיל את רצף הפקודות "יצירת שרת" (עיין להלן) ל- ESP8266.
3. עקוב אחר התגובה לכל פקודת קלט.
4. כל הפקודות האלה צריכות להחזיר תגובה של "OK / r / n", במקרה של תגובה לא נכונה חזור על הפקודה עם תגובה שגויה או "ERROR".
5. לאחר שכל רצף הפקודות ליצירת שרת נכנס בהצלחה, הדליק את הנורית הירוקה בסיכה 12 של Arduino. זה יהיה אינדיקציה למשתמש לספק את בקשת הלקוח.
6. כפה על ארדואינו להמתין לבקשת הלקוח מכל דפדפן הנמצא בתוך ה- LAN או הרשת.
7. לאחר שהבקשה של הלקוח נכנסה, בדוק אם יש את מזהה החיבור ושלח את הפקודה "AT+CIPSEND…." על ידי הכנסת מזהה החיבור המתאים אליו.
8. ESP8266 מגיב בסימן '>' המציין את נכונותו בקבלת התווים. עם קבלת זה שלח את קוד דף האינטרנט שראינו בשלב קודם לדפדפן הלקוח באמצעות מודול ESP8266.
9. כעת דף האינטרנט יהיה גלוי בדפדפן הלקוח של המשתמש, ואז ארדואינו יכנס למצב של סריקה ללא הגבלת זמן עבור "פקודות LED" מהלקוח.
10. דף האינטרנט נכתב באופן לספק פרמטר URL ייחודי לכל לחיצה על כפתור, כך שבכל פעם שנלחץ על לחצן מודול ESP יעביר בקשת GET עם אותו פרמטר URL ייחודי.
11. ארדואינו צריכה לעבד את כתובת האתר הזו ולספק שליטה על רצועת ה- RGB בהתאם.

פקודות יצירת שרתים:

• בְּ
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (למכשיר אנדרואיד)
• AT+CIPMUX = 1
• ב-+CIPSERVER = 1, 80

קוד:

על מנת שתוכל לגרום לפרויקט הזה לעבוד, עליך להתקין את "ספריית Neopixel של Adafruit" זו, להוריד ולהתקין אותם.

אתה יכול לקבל את קוד הארדואינו לפרויקט זה בקישור הזה -> "מקל צביעת אור המופעל על ידי ארדואינו"

שלב 7: הכנת ה- Light Stick

עשיתי סרטון על הכנת "שרביט הציור הקל" הזה, חפשו יותר בהירות.

התחל בהלחמת חוטים עד סוף רצועת ה- LED. המשך למרוח עליו מעט דבק חם כדי להפוך את החיבור לחזק יותר. מצא פיסת רצועת פלסטיק שעליה תוכל להדביק את רצועת הלד שלך. השתמשתי בצינור אריזה מפלסטיק שממנו מגיעים IC. קיבלתי הרבה מזה בשכיבה בבית שלי, אז החלטתי להשתמש בזה וזה התאים בצורה מושלמת.

גזרו את צינור האריזה או כל דבר שנראה לכם שמיש בגודל הנדרש. הדבקתי את רצועת ה- LED על צינור האריזה באמצעות דבק חזק. דבק חם אולי לא יהיה רעיון טוב לכך, מכיוון שחום עודף עלול לפגוע במנורות LED וזה הדבר האחרון שאנחנו רוצים שיקרה. לאחר מכן נתתי לו להתייבש במשך כ -20 דקות כדי לאפשר לו להתייצב.

שלב 8: בחירת מיכל והגדרת המקל

זהו שלב די חשוב מכיוון שמודולי הספק, ארדואינו, נוריות חיווי ו- ESP8266 ייכנסו למיכל הזה. בחר מיכל בגודל מתאים כדי שיוכל להכיל את כל האמור לעיל. בחרתי מיכל גלילי כך שיהיה לי קל לאחוז תוך כדי הפעלתו.

מכיוון שבחרתי בגליל, סימנתי את הכיוון אליו תפנה רצועת הלד עם סימן חץ. סימנתי את המיכל להדריך אותי בעת הנחת התוכן בתוך המיכל. שים חור קטן במכסה המיכל עם אקדח הלחמה. וודא שעשית חור גדול מספיק בכדי להתאים למקל האור שבתוכו.

לאחר הנחת המקל בתוך המכסה, אטמו אותו בעזרת אקדח דבק וודאו שהמקל יציב ואינו זז.

שלב 9: הרכבת בנק חשמל ונורות חיווי

Power Bank יהיה די כבד בהשוואה לרכיבים אחרים בפרויקט זה. הנח את בנק החשמל בצד שמאל של הקו המצויר במיכל. לכן חשוב לוודא שהוא לא יזוז בזמן הפעולה. לשם כך השתמשתי במדבקת סקוטש וכרכתי אותו היטב סביב בנק הכוח. בתוך המיכל הנחתי עוד זוג תיקוני סקוטש. הדבקתי את בנק הכוח על תיקון הוולקרו והוא מחזיק אותו די חזק וזה מה שאני צריך.

הצב מתג ממש מול הקו המתוח. מתג זה נועד להדליק/לכבות את כל הפרויקט. מתחת למתג. מקם את שני הלדים (אדום וירוק) והלחם אותם עם כל אחד מהם (עיין בתרשים המעגל בשלב 3) לעיון. נוריות ה- LED והמתג צריכות להיות ישרות בניגוד לכיוון שאליו תיכנס מקל התאורה. זאת על מנת למנוע הפרעות אור לא רצויות מנורות נוריות בזמן צביעת אור. חבר את כבל ה- USB המופשט וכמה מחברים לכפתור כפי שמוצג בתמונה האחרונה. כבלי המחבר נמצאים שם כדי להפעיל את המודולים של Arduino ו- ESP8266.

שלב 10: הרכבת מודולי Arduino ו- ESP8266 בתוך המיכל

הרכיבו את לוח ה- Arduino ואת מודול התוספים ESP8266 המחזיק גם את מחוון הרמה הלוגית הדו -כיוונית. חברו אותו, הדביקו אותו וחברו אותו. לאחר שהכנסתי את זה בתוך המיכל, עשיתי את זה בזהירות מירבית, מכיוון שאני צריך לוודא שאף אחד מהחוטים לא מסתבך. הסיבה לכך היא שבחרתי מיכל עם פחות קוטר. אבל בצד הבהיר המיכל נוח מאוד ומתאים בקלות לכפות הידיים שלי.

חבר את החוטים ממקל צביעה אור למסופי חשמל ולסיכה השישית של ארדואינו. לאחר סיום סגרו את מכסה המיכל בזהירות.

שלב 11: לכסות אותו

מכסים את המיכל בקלטת שחורה או כל חומר אחר. זאת כדי למנוע מהפרעות האור להפריע לפעולה של ציור קל. הסיבה לכך היא שבארדואינו, ESP8266 ובנק החשמל יש בהם נוריות LED. השארתם חשופים עלולה להפריע ולקלקל את התמונות.

השתמשתי בקלטת שחורה למטרה זו. למרות שאתה יכול להשתמש בכל דבר אחר לבחירתך למטרה זו.ברגע שנעשה WiFi מופעל מקל צביעה אור מוכן כעת לצבוע כמה גוונים מגניבים.

שלב 12: בדוק את זה

1. הפעל את המתג והנורית האדומה אמורה להידלק
2. המתן עד שהנורית הירוקה תידלק, זה קורה בדרך כלל תוך 5 עד 10 שניות וזה מצביע על כך שנוצר שרת Arduino.
3. לאחר שנורית ירוק דולקת, פתח את הדפדפן במכשיר שלך והקלד את כתובת ה- IP 192.168.43.253 הפעל את כתובת האתר
4. דף אינטרנט שראינו בשלב 5 אמור להופיע במסך שלך.
5. כעת אינטראקציה עם ממשק האינטרנט ושליטה ברצועת ה- LED
6. ולך ותעשה ציור אור מגניב.

שלב 13: דברים שכדאי לזכור ועוד כמה תמונות

• פרויקט זה מבוסס על היכולת של ESP8266 להתחבר אוטומטית לנקודה החמה של WiFi ברגע שהופעל. לכן יש לזווג את ESP8266 ואת התקן הנקודה החמה שלך לפחות פעם אחת לפני השימוש בפרויקט זה.
• ה- Arduino תוכנת בצורה כזו להתמודד עם תקשורת לקוח אחת בלבד, כלומר רק דפדפן אחד יכול לבקש מארדואינו לשלוט על נוריות ה- LED.
• יש זמן המתנה ליצירת שרת על ידי Arduino עם ESP8266. את סוף זמן ההמתנה הזה אפשר לדעת על ידי LED ירוק.
• ברגע שהנורית הירוקה נדלקת אתה טוב ליזום את בקשת הלקוח מהדפדפן שלך. עליך לספק לפרויקט כולו מקור של 2A לפחות על מנת לשמור עליו ללא בעיות.
• פרויקט זה נבדק בהצלחה עם גוגל כרום לשולחן העבודה ואופרה לסמארטפונים.

מקווה שכולכם אוהבים את ההנחיה הזו, נסו זאת וספרו לי על התוצאה. תכננתי לעצב PCB לפרויקט זה ואפרסם אותו בקרוב כאן. רעיונות לשיפור נוספים יתקבלו בברכה.

פרויקט זה לקח הרבה זמן לבנות ולתעד כדי ליצור מדריך. אנא הצביע עבורי ב"תחרות לד "," תחרות ארדואינו "ו"תחרות שלט רחוק" אם אתה חושב שזה שווה את זה. מקווה לראותך עם עוד מדריך

סגנית תחרות LED 2017