Hue Magic: 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Sveicināti burvji!

Pirms pāris mēnešiem es izveidoju mazu burvju kastīti ar zizli savam 3 gadus vecajam dēlam. Kad viņš ar zizli pieskaras kastē, no kastes sāks izstarot mainīga krāsaina gaisma. Ieraugot krāsu, kas viņam īpaši patīk, viņš var pavirzīt zizli uz galda lampu (ar Philips Hue spuldzi iekšpusē), uzburt un krāsa no kastes maģiski pārlēks uz lampu! Lukturim un gaismai no kastes pēkšņi ir tāda pati krāsa…

Pēc dažām sekundēm krāsa pazūd un galda lampa atgriežas savā stāvoklī pirms burvestības. Līdz brīdim, kad tiek pierakstīta jauna burvestība…

1. darbība: kas jums nepieciešams, lai izveidotu šo projektu

Lai izveidotu šo projektu, jums būs nepieciešami šādi materiāli:

• 1 (vai vairāk) Philips Hue krāsu spuldze un Hue Bridge
• 1 Wemos D1 mini vai līdzīgs esp8266 bāzes mikrokontrolleris
• 1 (Arduino) pieskāriena sensors (piemēram, TTP223R)
• 1 (Arduino) īslaicīga poga
• 1 10uF kondensators
• 1 RGB LED (parastais anoda veids)
• 5 rezistori (10, 22 un 47 omi, 2x 10 K omi)
• 2 nelieli prototipu PCB (2x3 collas vai apmēram 5x7 cm jābūt pietiekami lieliem)
• daži (džemperu) vadi
• lodāmurs
• burvju nūjiņa (var iegādāties kā gatavu rotaļlietu veikalā vai arī to var pagatavot pats)
• neliela kastīte, kas izgatavota no kartona vai koka (var būt jau esoša kaste, bet, protams, varat arī izveidot kastīti no nulles)
• kāda lente
• dažas līmes un/vai uzgriežņi un skrūves, lai komplektā iekļautu PCB.
• pēc izvēles: iesaiņojuma papīrs kastē

NB! Izpētot šo pamācību, ir noderīga neliela pieredze shēmu diagrammu lasīšanā. Mana diagramma nav pārāk sarežģīta: ja jūs varat atšķirt kondensatoru no rezistora, jums, iespējams, būs labi.

Noder arī zināma pieredze ar Arduino programmēšanu, izmantojot Arduino IDE. Drīzāk vajadzētu pietikt ar pamata pieredzi, jo es jums sniegšu pilnu kodu, ko kopēt/ielīmēt. Tomēr, lai tas darbotos jūsu iestatījumos, jums būs jāpielāgo dažas lietas (piemēram, tīkla iestatījumi un daži dati no jūsu Hue konfigurācijas). Ja tas izklausās nedaudz biedējoši, neuztraucieties, es jums palīdzēšu izgūt visu nepieciešamo informāciju.

2. darbība: kaste un nūjiņa

Pirmie soļi parasti ir visgrūtākie, bet ne šajā pamācībā! Lai atvieglotu sākumu, jūs varat vienkārši iegādāties burvju nūjiņu no rotaļlietu veikala, un kastē jūs varētu vienkārši atkārtoti izmantot esošo mazo kastīti, kas jau atrodas. Vienkārši pārliecinieties, vai kaste nav izgatavota no metāla, jo tas bloķēs wifi signālus, un mums tie ir nepieciešami maģijai;-).

Pārveidojot esošu kārbu, vienīgais, kas jums jādara, ir jāizveido divi caurumi kastes augšpusē: 1 mazs caurums (izmērs 5 mm = 0,2 collas) RGB gaismas diodēm un lielāks caurums (aptuveni 12 14 mm vai aptuveni 0,5 ) skārienjutīgajam sensoram.

Precīzs caurumu izvietojums nav kritisks, vienkārši novietojiet tos atbilstoši savai estētikas izjūtai, bet paturiet prātā dažas lietas:

• Ievērojiet noteiktu attālumu starp abiem caurumiem, lai pārliecinātos, ka komponentiem, kas tiks uzstādīti zem caurumiem (RGB gaismas diodes un skārienjutīgais sensors), ir atļauts aizņemt pietiekami daudz vietas montāžai un elektroinstalācijai.
• Lielākais caurums ir pieskāriena sensoram. Šis sensors tiks uzstādīts tieši zem cauruma tā, lai to varētu pieskarties (un pat nedaudz nospiest) ar zizli. Tāpēc pārliecinieties, ka iegādātais zizlis nav pārāk biezs!

Pēc izvēles varat izmantot (izsmidzināmu) krāsu vai iesaiņojuma papīru un pārsegu, lai padarītu kastīti nedaudz skaistāku un pasargātu to no pārtikas noplūdēm un netīrām rokām.

Ja šis pirmais solis jums ir pārāk ambiciozs, lūdzu, turpiniet un izveidojiet kasti un zizli pilnīgi no nulles! Ir vairākas instrukcijas, kas palīdzēs jums izveidot skaistu zizli

Neatkarīgi no izvēlētā ceļa tagad ir pienācis laiks izpētīt kastes iekšpusi.

3. darbība. Iekšējā aparatūra

Izmantojiet lodāmuru, lai savienotu elektroniskos komponentus saskaņā ar iepriekš minēto shēmu. Ir dažas lietas, kurām jāpievērš īpaša uzmanība:

• Vadiem starp Wemos D1 Mini un RGB LED jābūt pietiekami gariem, lai RGB LED varētu uzstādīt caurumā, ko esat izveidojis kastes vākā.
• Tas pats attiecas uz vadiem, kas piestiprināti pie mirkļa slēdža un skārienjutīgā sensora, jo tiem jābūt pieejamiem caur otru vāka atveri.
• Momentālā slēdža poga jāpielīmē pieskāriena sensora apakšpusē (nejutīgajā pusē) tā, lai pogu varētu novietot atpakaļ uz mirkļa slēdzi ar piestiprināto skārienjūtīgo sensoru augšpusē (skat. Attēlu). Pieskāriena sensors ir uzstādīts īslaicīgā slēdža augšpusē, lai noteiktu pogas nospiešanu ar pirkstu, tādā gadījumā pogas nospiešana tiks ignorēta. Tikai tad, kad pogu nospiež burvju nūjiņa (kurai jābūt nevadošai, tāpēc plastmasai un kokam ir labi), burvju cikls sāksies.
• Uzstādiet īslaicīgo pogu ar skārienjutīgo sensoru augšpusē ne pārāk dziļi zem vāka cauruma, jo tai ir jābūt sasniedzamai ar burvju nūjiņu, lai iedarbinātu maģiju.
• Lodējot, noteikti ievērojiet kondensatora polaritāti. Ja mainīsit pozitīvos un negatīvos vadus, kondensators, iespējams, izdalīs burvju dūmus un ieslēgs jūsu ķēdi mūžīgā miegā.
• Līmējiet, līmējiet un vai pieskrūvējiet akumulatora turētāju un PCB (-us) vietā. Tam nav jābūt kārtīgam, jo tas nebūs redzams. Tam vajadzētu tikai pierādīt kritienu.

Uz programmatūru!

4. solis: programmatūra

Pārliecinieties, vai jums ir jaunākais (bezmaksas) Arduino programmatūras redaktors, kuru var lejupielādēt vietnē https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Lai pievienotu atbalstu Wemos D1 mini un citām ESP8266 balstītām plāksnēm, veiciet tālāk norādītās darbības.

• Pēc instalēšanas palaidiet Arduino programmatūru un atveriet logu Preferences.
• Laukā "Papildu pārvaldnieka vietrāži URL" ievadiet https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json. Varat pievienot vairākus URL, atdalot tos ar komatiem.
• Atveriet Boards Manager no Tools> Board izvēlnes un instalējiet platformu esp8266 (un pēc instalēšanas neaizmirstiet atlasīt savu ESP8266 paneli izvēlnē Tools> Board. "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & mini" vislabāk darbojas Wemos D1 mini v2 un v3 dēļi.

Ja jums nepieciešama papildu palīdzība Arduino instalēšanā un draiveru iestatīšanā, varat apskatīt vietni

Arduino redaktorā atveriet jaunu failu (Fails> Jauns) un nokopējiet/ielīmējiet zemāk redzamo kodu tikko atvērtajā logā. Vienkārši pārrakstiet rindas, kas jau atrodas jaunajā logā (void setup un void loop).

Tagad esat gandrīz gatavs, taču jums būs jāpielāgo daži koda gabali savai konkrētajai iestatīšanai.

Pirmā lieta, kas jādara, ir mainīt 34. rindas ip adresi (Arduino redaktorā koda rindas ir numurētas) par jūsu Hue tilta ip adresi. Ja jūs nezināt savu Hue Bridge IP adresi, apmeklējiet vietni https://discovery.meethue.com/, un pareizā IP adrese uzreiz parādīsies jūsu pārlūkprogrammā. IP adrese ir punktētais skaitlis, pirms kura ir “internalipaddress”.

Lai sazinātos ar Hue indikatoriem, jums ir jāizveido Hue API lietotājs Wemos D1 mini, lai Wemos varētu sazināties ar Hue gaismu, izmantojot Hue API. Lai to izdarītu, izpildiet norādījumus vietnē https://developers.meethue.com/develop/get-started-2/ un nokopējiet/ielīmējiet ģenerēto (diezgan garo) lietotājvārdu Arduino koda logā. Vienkārši nomainiet katru “YOUR HUE API USERNAME” ar ģenerēto API lietotājvārdu.

Tad jums ir jāizvēlas pareizā Hue gaisma, lai mainītu krāsu. Hue API katrai gaismai ir numurs, tāpēc jums ir jānoskaidro numurs, kas atbilst gaismai, kuru vēlaties izmantot šim projektam. Viens no vienkāršākajiem veidiem, kā noskaidrot, kāds numurs ir konkrētai gaismai, ir lejupielādēt lietotni Hue Viewer Android vai iOS ierīcēm. Aizstājiet tekstu "JŪSU GAISMAS NUMURS" ar pareizo numuru visur Arduino koda logā.

Pēdējā lieta, kas jādara, ir iestatīt Wemos, lai izveidotu savienojumu ar jūsu wifi tīklu. Tas tiek darīts, augšupielādējot kodu Wemos un klēpjdatorā pārslēdzoties uz citu wifi tīklu: uz "AutoConnectAP". Pēc tam jūsu pārlūkprogramma parādīs lapu, kurā varēsit pievienot sava wifi tīkla SSID (vārdu) un paroli, ko Wemos kontrolieris izmantos, lai izveidotu savienojumu ar jūsu wifi tīklu (un Hue tiltu).

NB! Ja koda augšupielāde mūsu Wemos D1 mini, izmantojot USB, nedarbojas, iespējams, jums būs jālejupielādē draiveris USB mikroshēmai Wemos. Jūsu platformas (Windows, Mac) draiveri var lejupielādēt vietnē

Tagad jūs esat gatavs pārbaudīt savu radīto!

// ESP8266 Hue Magic Wand // Ričards van Kampens - 2018 // Šis kods ir pārbaudīts ar Wemos D1 mini, bet, iespējams, derēs arī citām izstrādes dēļiem, kuru pamatā ir ESP8266 // Lai pievienotu atbalstu Wemos D1 mini un citām ESP8266 plāksnēm uz Arduino redaktoru, rīkojieties šādi: // - startējiet Arduino un atveriet logu Preferences. // - laukā Papildu pārvaldnieka vietrāži URL ievadiet https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json. Varat pievienot vairākus URL, atdalot tos ar komatiem. // - Atveriet Boards Manager no Tools> Board izvēlnes un instalējiet platformu esp8266 (un pēc instalēšanas neaizmirstiet izvēlēties ESP8266 tāfeli izvēlnē Tools> Board). // izmantotās bibliotēkas: #include "ESP8266WiFi.h" // ESP8266 Core WiFi Library #include "DNSServer.h" // Vietējais DNS serveris, ko izmanto visu pieprasījumu novirzīšanai uz WiFiManager konfigurācijas portālu, ja nav WIFI iestatījumu (SSID, parole) vēl nav iestatīts. #include "ESP8266WebServer.h" // Vietējais tīmekļa serveris, ko izmanto, lai apkalpotu WiFiManager konfigurācijas portālu #include "WiFiManager.h" // WiFi konfigurācijas burvju bibliotēka, ja tā vēl nav instalēta, lūdzu, skatiet vietni https://github.com/tzapu/WiFiManager #install-through-library-manager #include "RestClient.h" // https://github.com/fabianofranca/ESP8266RestClient, nepieciešams, lai izmantotu Philips Hue API (sk. https://developers.meethue.com/develop/ hue-api/). #include "ArduinoJson.h" // https://github.com/bblanchon/ArduinoJson, kas nepieciešams, lai analizētu Hue API reakciju, lūdzu, instalējiet versiju 5.x, izmantojot bibliotēkas pārvaldnieku programmā Arduino (Izvēlne "Skice"> Iekļaut bibliotēku> Pārvaldīt Bibliotēkas> meklējiet ArduinoJson un mainiet versiju uz jaunāko 5.x). 6. versija (pašlaik beta versija) rada kļūdu. // mainīgie un init: String atbilde; const int redPin = 13; // uz Wemos tas ir d7 const int greenPin = 12; // uz Wemos tas ir d6 const int bluePin = 14; // uz Wemos tas ir d5 const int touchSensor = 5; // uz Wemos this ir d1 const int aktivācijaPin = 4; // Wemos tas ir d2 bool aktivizēšana = HIGH; bool touch = LOW; const char* aan_restore; int bri_restore; dubultā x_restore; dubultā y_restore; dubultā x_magic; dubultā y_magic; bool first = taisnība; neparakstīts garš startMillis; neparakstīta garā strāvaMillis; neparakstīts ilgstošsMillis; RestClient klients = RestClient ("192.168.178.23"); // "jūsu Hue Bridge IP adrese" // Ja jūs nezināt savu Hue Bridge IP adresi, apmeklējiet vietni https://discovery.meethue.com, un tā uzreiz parādīsies jūsu pārlūkprogrammā. IP adrese ir punktētais skaitlis, pirms kura ir "internalipaddress" void setup () {analogWriteRange (255); Sērijas sākums (9600); // Sāciet ar izslēgtu LED. pinMode (aktivizācijas pin, INPUT_PULLUP); pinMode (touchSensor, INPUT); startMillis = milis (); checkWand (); } void loop () {// šeit nav ko darīt, atstājiet tukšu…} void checkWand () {int rgbColour [3]; // Džeimsa Hartona RGB krāsu kods, https://gist.github.com/jamesotron/766994 // Sāciet ar sarkanu. rgbKrāsa [0] = 255; rgbKrāsa [1] = 0; rgbKrāsa [2] = 0; aktivizēšana = digitalRead (aktivizēšanasPin); // LOW nozīmē, ka tiek izmantota zizlis. touch = digitalRead (touchSensor); // HIGH nozīmē, ka zizļa vietā tiek izmantots pirksts, kam tā nevajadzētu būt. kamēr (aktivizēšana == LOW && touch == LOW) {// Izvēlieties krāsas, kuras palielināt un samazināt. par (int decColour = 0; decColour <3; decColour += 1) {int incColour = decColour == 2? 0: decColour + 1; // = trīskāršs operators, nozīmē: int incColour; if (decColour == 2) {incColour = 0;} else {incColour = decColour +1;} // abas krāsas krustojas. par (int i = 0; i <255; i += 1) {rgbColour [decColour] -= 1; rgbKrāsa [incColour] += 1; // tā kā mūsu RGB vadītajam katodam ir kopīgs anods (tāpēc mums ir nepieciešams pieslēgties pie +3,3 V, nevis zemei), mums ir nepieciešamas RGB apgrieztās vērtības: int red = 255 - rgbColour [0]; int zaļš = 255 - rgbKrāsa [1]; int zils = 255 - rgbKrāsa [2]; analogWrite (redPin, sarkans); analogWrite (zaļšPin, zaļš); analogWrite (zilsPin, zils); kavēšanās (8); aktivizēšana = digitalRead (aktivizēšanasPin); ja (aktivizēšana == HIGH) {// HIGH nozīmē, ka zizlis ir pacelts. goto stopColorCycling; }}}} stopColorCycling: currentMillis = millis (); durationMillis = (currentMillis - startMillis); if (durationMillis> 1000) {RGBtoxy (rgbColour [0], rgbColour [1], rgbColour [2]); } cits {// ievietojiet Wemos miega režīmā: ESP.deepSleep (0); }} void RGBtoxy (int red, int green, int blue) {// skatiet https://developers.meethue.com/documentation/color-conversions-rgb-xy double R = karte (sarkana, 0, 255, 0, 1000); R /= 1000; dubultā G = karte (zaļa, 0, 255, 0, 1000); G /= 1000; dubultā B = karte (zila, 0, 255, 0, 1000); B /= 1000; R = (R> 0,04045f)? Pow ((R + 0,055f) / (1,0f + 0,055f), 2,4f): (R / 12,92f); G = (G> 0,04045f)? Pow ((G + 0,055f) / (1,0f + 0,055f), 2,4f): (G / 12,92f); B = (B> 0,04045f)? Pow ((B + 0.055f) / (1.0f + 0.055f), 2.4f): (B / 12.92f); dubultā X = R * 0,649926f + G * 0,103455f + B * 0,197109f; dubultā Y = R * 0,234327f + G * 0,743075f + B * 0,022598f; dubultā Z = R * 0,0000000f + G * 0,053077f + B * 1,035763f; dubultā x = X / (X + Y + Z); dubultā y = Y / (X + Y + Z); // konvertēšana nav pilnībā pabeigta, bet, iespējams, pietiekami laba tam, ko vēlamies sasniegt, tāpēc atstājiet to un nosūtiet XY vērtības lampai: sendtoHue (x, y); } void sendtoHue (dubultā a, dubultā b) {// faktiskā krāsu maiņa no nūjiņu maģijas, ja (pirmā) {// pirmā caurlaide: iegūt pašreizējo lampas stāvokli getCurrentValues (); } // tad sūtiet burvju nūjiņas krāsas: // gaidiet pareizrakstību: ilgi jāgaida; x_magic = a; y_magic = b; // lampiņa ieslēgta burvju nūjiņas krāsā: response = ""; int temp = nejaušs (2, 9); const char* stāvoklis = "patiess"; for (int i = 1; i <= temp; i ++) {// izveidot char masīvu, ko nosūtīt uz tiltu: String temp_body1 = "{" on / ":" + String (state) + ", \" bri / ": 220, / "xy \": [" + virkne (x_magic) +", " + virkne (y_magic) +"], / "pārejas laiks \": 1} "; int str_len1 = temp_body1.length () + 1; char post_body1 [str_len1]; temp_body1.toCharArray (post_body1, str_len1); // tagad mums ir post_body1 kā char masīvs; // veikt atpūtas zvanu: int statusCodePut1 = client.put ("/api/YOUR HUE API USERNAME/lights/YOUR LIGHT NUMBER/state", post_body1, & response); gaidīt = nejauši (100, 600); aizkavēties (gaidīt); ja (štats == "patiess") {valsts = "nepatiess"; } else {state = "true"; }} // samazināt spilgtumu…: response = ""; temp = nejaušs (4, 17); // izveidot char masīvu, ko nosūtīt uz tiltu: String temp_body2 = "{" on / ": true, \" bri / ": 154, \" pārejas laiks / ":" + String (temp) + "}"; int str_len2 = temp_body2.length () + 1; char post_body2 [str_len2]; temp_body2.toCharArray (post_body2, str_len2); // tagad mums ir post_body2 kā char masīvs; // veikt atpūtas zvanu: int statusCodePut2 = client.put ("/api/YOUR HUE API USERNAME/lights/YOUR LIGHT NUMBER/state", post_body2 un & response); gaidīt = nejauši (1000, 2500); aizkavēties (gaidīt); //..un atkal padarīt gaišāku: response = ""; temp = nejaušs (4, 17); // izveidot char masīvu, ko nosūtīt uz tiltu: String temp_body3 = "{" bri_inc / ": 100, \" pārejas laiks / ":}"; int str_len3 = temp_body3.length () + 1; char post_body3 [str_len3]; temp_body3.toCharArray (post_body3, str_len3); // tagad mums ir post_body3 kā char masīvs; // veikt atpūtas zvanu: int statusCodePut3 = client.put ("/api/YOUR HUE API USERNAME/lights/YOUR LIGHT NUMBER/state", post_body3, & response); gaidīt = nejauši (2500, 5000); // pagaidiet 2-5 sekunžu aizkavi (pagaidiet); // un atgriezieties pie vecās vērtības: response = ""; // izveidot char masīvu, ko nosūtīt uz tiltu: String temp_body4 = "{" on / ":" + String (aan_restore) + ", \" bri / ":" + String (bri_restore) + ", \" xy / ": [" + Virkne (x_restore) +", " + virkne (y_restore) +"], / "pārejas laiks \": " + virkne (20) +"} "; int str_len4 = temp_body4.length () + 1; char post_body4 [str_len4]; temp_body4.toCharArray (post_body4, str_len4); // tagad mums ir post_body4 kā char masīvs; // veikt atpūtas zvanu: int statusCodePut4 = client.put ("/api/YOUR HUE API USERNAME/lights/YOUR LIGHT NUMBER/state", post_body4, & response); ESP.deepSleep (0); // atkal eju gulēt … } unsigned int getCurrentValues () {connectWifi (); // vispirms izveidojiet savienojumu ar Wifi response = ""; // veikt atpūtas zvanu: int statusCodeGet = client.get ("/api/YOUR HUE API USERNAME/lights/YOUR LIGHT NUMBER", & response); Serial.print ("Statusa kods no servera pēc GET:"); Serial.println (statusCodeGet); Serial.print ("Atbildes pamatteksts no servera:"); Serial.println (atbilde); StaticJsonBuffer jsonBuffer; // Json atbildes parsēšana // Objekta koka sakne. // // Tā ir atsauce uz JsonObject, faktiskie baiti atrodas // jsonBuffer iekšpusē ar visiem pārējiem objekta koka mezgliem. // Atmiņa tiek atbrīvota, kad jsonBuffer iziet no darbības jomas. JsonObject & root = jsonBuffer.parseObject (atbilde); JsonObject & state = root ["state"]; // Pārbaudiet, vai parsēšana izdodas. ja (! root.success ()) {Serial.println ("parseObject () neizdevās"); } // Iegūt vērtības. aan_restore = stāvoklis ["ieslēgts"]; Serial.println (aan_restore); bri_restore = valsts ["bri"]; x_restore = stāvoklis ["xy"] [0]; y_restore = štats ["xy"] [1]; pirmais = nepatiess;} void connectWifi () {// Vietējā inicializācija. Kad bizness ir pabeigts, nav nepieciešams to turēt ap WiFiManager wifiManager; // atiestatīt iestatījumus - pārbaudei: //wifiManager.resetSettings (); // iestatīt atzvanīšanu, kas tiek izsaukts, kad neizdodas izveidot savienojumu ar iepriekšējo WiFi, un nonāk piekļuves punkta režīmā wifiManager.setAPCallback (configModeCallback); // ielādē ssid un pass un mēģina izveidot savienojumu // ja tas nesavienojas, tas sāk piekļuves punktu ar norādīto nosaukumu // šeit "AutoConnectAP" // un nonāk bloķēšanas ciklā, kas gaida konfigurāciju, ja (! wifiManager.autoConnect ()) {Serial.println ("neizdevās izveidot savienojumu un trāpījās taimauts"); // atiestatīt un mēģināt vēlreiz, vai varbūt likt to dziļā miegā ESP.reset (); kavēšanās (1000); } // ja jūs nokļūstat šeit, esat izveidojis savienojumu ar WiFi Serial.println ("savienots … jā:)"); Serial.print ("Savienots ar:"); Serial.println (WiFi. SSID ()); Serial.print ("IP adrese:"); Serial.println (WiFi.localIP ()); // IP adrese, kas piešķirta jūsu ESP (Wemos) // izdrukājiet saņemtā signāla stiprumu: garš rssi = WiFi. RSSI (); Serial.print ("signāla stiprums (RSSI):"); Serial.println (rssi); } void configModeCallback (WiFiManager * myWiFiManager) {Serial.println ("Ievadīts konfigurācijas režīms"); Serial.println (WiFi.softAPIP ()); // ja izmantojāt automātiski ģenerētu SSID, izdrukājiet to Serial.println (myWiFiManager-> getConfigPortalSSID ()); }