סרגלי LED מסונכרנים לרשת WiFi: 3 שלבים (עם תמונות)

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

מאת CarlSTeleToyland עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: יוצר מאז ילדותו עם כל הסימפטומים הקלאסיים, בונה רובוטים ומנהל CTO/טכנולוגיית תוכנות אינטרנט. עוד על CarlS »

פרויקט זה הוא אוסף של מוטות LED עם נוריות דיגיטליות הניתנות לשליטה בנפרד (WS2812b "Neopixels"). הם מאפשרים לבצע הנפשות על פניהם מבלי לחבר אותם יחד. הם משתמשים ב- Mesh WiFi כדי להתחבר זה לזה, והאנימציה מסתגלת לברים פחות או יותר ברשת.

ההשראה הייתה לזוג מגמות תופים שיעוטו מסטיקים/אלות למצעד חג המולד. אנימציית ה- LED ביניהם מסונכרנת. נוריות LED יכולות להיות גם קווצות במקום רצועות.

השימוש הנוסף הוא להתקנת אמנות LED שבה אינך רוצה להעביר חוט נתונים בין כל הלדים ברחבי החדר - כל שעליהם לעשות הוא לחבר בנפרד.

עבור פרויקט זה, הם אינם מחוברים לאינטרנט. הם הקימו נקודות גישה פרטיות ל- WiFi ושרתי אינטרנט משלהם. פרויקט זה אינו תלוי ברשת חיצונית ויכול לפעול במיקומים מרוחקים. הם פועלים על 5V, כך שניתן בקלות להפעיל אותם באמצעות סוללות טלפון סלולריות חיצוניות!

שלב 1: חלקים

הפרקים הבאים שימשו בפרויקט עבור כל רצועה:

• פס LED WS2812b שאינו עמיד למים. השתמשתי ב -30 נורות לד/מטר. אלה שאינם עמידים למים בדרך כלל מחוברים אליהם קלטת דו צדדית, כך שקל להעלות אותם. תזדקק למטר אחד לערוץ מכיוון שהערוצים באורך מטר. יותר נוריות למטר זה בסדר - רק הקפד לקבל ספק כוח גדול בהתאמה. כל (5050) LED ברצועות אלה יכול להשתמש עד 60ma כאשר הוא דולק לחלוטין.
• מארז פרוייקטים אלקטרוניים מפלסטיק 60x36x25 מ"מ - זה קטן מספיק בכדי להכיל D1 מיני.
• שקע DC בעל 5.5 מ"מ על 2.1 מ"מ
• ספק כוח 5V - 2 אמפר אמור להיות בסדר עם 30 נוריות @ 0.06 אמפר כל אחת כשהן דולקות.
• כבל USB עד 5.5 מ"מ x 2.1 מ"מ אם ברצונך להפעיל את הפרויקט באמצעות סוללת USB
• לוח D1 מיני ESP8266 - זמין גם בפחות, אך עם המתנה ארוכה יותר.
• תעלת אלומיניום עם כיסוי וקפסות קצה לרצועות LED. יש הרבה פרופילים לבחירה. זה רחב מספיק עבור רצועות LED WS2812b (12 מ"מ) ופרופיל נמוך.
• מוט אלומיניום - התעלה ברוחב 17 מ"מ, כך שמוט אלומיניום רחב בגודל 1/2 "הוא בגודל טוב. הוא צריך להיות בעובי 1/16" ואורך 6 "לכל מוט שתכין.
• סרט קצף דו צדדי - ברוחב 1/2 אינץ '.
• קבל 1000uF - מומלץ לכל רצועה, כדי לסייע במניעת נזקי מתח מפגיעה בנורות הלדים.
• חוט חיבור. חוט סיליקון 26 מד זה גמיש מאוד ועוזר למנוע מהחוט למשוך את כריות ההלחמה מפס ה- LED. הוא גם אינו נמס כאשר אתה נוגע בו בעזרת מלחם. השתמשתי גם בחוט סרוו שהוא גם גמיש מאוד, אך חוט סיליקון הוא החוט האהוב עלי החדש. תצטרך רק 6 אינץ 'מכל צבע (אדום, שחור, צהוב).
• חוטי מגשר - הנקבה אדום, שחור וצהוב משמשים לחיבור למעבד. אתה יכול לדלג על אלה ולהלחם את חוט החיבור ישירות ללוח אם אתה סוג בטוח.
• נגד 330 אוהם להפחתת רעש בקו הנתונים של רצועות LED.
• דיודת אות 1N4448 או דומה כדי לאפשר למעבד 3.3V להניע באופן אמין את רצועת ה- LED של 5V.
• צינורות כיווץ חום בגודל 3 מ"מ - תזדקקו לכ -5 אינץ 'בלבד.

שלב 2: בנה את הסורגים

בניית הסורגים זהה לזו של הוראה קודמת. יש כאן תמונות צעד אחר צעד דומות מתוך מבנה שנערך לאחרונה, וניתן למצוא את הדיון על אותו מדריך אחר.

טיפ אחד חדש להדבקת נוריות הערוץ לערוץ האלומיניום: לפעמים הקלטת הדו-צדדית בפסי הלד קצרה במעט מלוח הלדים ותראה אבזם קל ברצועת הלד. אם אתה פשוט חותך את הקלטת במיקום זה, הוא יישכב שטוח.

השתמשתי גם בכמה טיפות של דבק UV כדי לנעול את חוט החשמל ואת כל חלקי רצועת ה- LED שלא נשארו למטה.

במקום בקרי פוטון החלקיקים, פרויקט זה השתמש בלוחות WeMos D1 Mini משומשים, המבוססים על ערכת השבבים ESP8266. אלה נחמדים וקטנים לפרויקט LED. השתמשתי בכותרות גבריות כדי לאפשר מקום לקופצות. היפוך המחברים לא יתאים למארז. גישה זו היא גם קלה הלחמה. השתמשתי גם בחוט ליבה מוצק של 20 מד עם מחברים נקבים, וזה גם עובד, אבל זה יותר מאמץ.

ברים אלה משתמשים באותה גישת LED קורבנית עבור ה- LED הראשון. בפועל, זה ממש לא מורגש. כמו כן, הפער הקל בין השניים הראשונים כמעט ואינו מורגש

אם בכוונתך להשתמש בקליפים להרכבת תעלת האלומיניום, מוט האלומיניום המחבר את הערוץ לתיבת הפרוייקט עלול להפריע להרכבה ישירה של הקליפים לקיר, כך שתצטרך לשים כמה שטיפים או אגוז רופף מתחת שם כדי להתרחק מהם עד 1/16 אינץ '.

שלב 3: קוד רשת

כל אחד מסרגלי הלד מריץ את אותו קוד. הבסיס לפרויקט זה הוא ספריית ללא כאבים ב- https://gitlab.com/BlackEdder/painlessMesh. ספרייה זו מטפלת ברוב העבודות ברמה נמוכה של הקמת נקודות גישה, שרתים וכו '. כל סרגל הוא צומת רשת.

לרשת יש בקר אחד, והודעות על שינוי אנימציה משודרות לכל הצמתים/פסי הלדים. עבור רשת גדולה, יכול להיות שיש חביון במסרים, אבל מבחינת הסולם שעבדתי זה לא היה מורגש.

בעת ההפעלה, הצומת מניח שהוא הבקר, אך לאחר מכן ההודעה changeNodes מעוררת הערכה. מזהה השבב # הנמוך ביותר ברשת הופך לבקר. זה בדרך כלל לוקח שנייה או שתיים עד שכל הצמתים מתיישבים ומניחים בקר יחיד. אתה יכול להשקיע יותר מאמצים לסנכרן מחדש מהר יותר (אמצע אנימציה), אבל הודעות השינוי האלה די פטפטניות, כך שלמרות הכל קצת לוקח לרשת להתייצב. בפועל, ברגע שהם מסתנכרנים מחדש, הם נשארים מאוד מוצקים.

עבור אנימציות שחוצות ברים, הקוד מקבל רשימה של הצמתים, ממיין אותו ואז מצייר רק אם הצומת הנוכחי הוא זה שנמשך. הם ממיינים בסדר מזהה שבבים, כך שתוכל לעשות אנימציות שיהיו עקביות, לא משנה מתי הן מתחילות. כמו כן, האנימציות יתאימו לצמתים שיופלו.

קוד ההנפשה מופיע בשלושה מקומות. הראשונה היא הפונקציה receivedCallback, שם הבר קיבל פקודת אנימציה חדשה. זה פשוט למדי - פשוט קובע את גודל שלב התזמון של האנימציה ומאפס את המונים. המקום השני הוא בפונקציית הלולאה. שם, הקוד בודק אם ההנפשה הנוכחית מתבצעת ועובר לשלב הבא. המקום האחרון לקוד האנימציה הוא הפונקציה stepAnimation, שבה כל הציור מתבצע.

המערכת משתמשת בטיימר המילס לעדכון - הימנעות משימוש בפונקציית העיכוב מכיוון שהיא חוסמת חלק מהספריות. קוד ה- millis צריך להתהפך כראוי.

שים לב שהיו לי בעיות בספריית NeoPixel ו- Mesh ללא כאבים עם יותר מנורת LED אחת, אז עברתי ל- FastLED.

הנה הקוד ב- GitHib, והוא מצורף גם כאן. אתה די טוען אותו על כל הסורגים ואתה מוכן להמשיך בקידוד אנימציה LED!