DIY gaismas modinātājs: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Vai esat kādreiz gribējuši izmēģināt kādu no šiem modīgajiem modinātājpulksteņiem, kas atdarina saullēktu, lai jūs pamodinātu? Vai vēlaties savai istabai pievienot dažas krāsainas gaismas? Vai vēlaties to visu kontrolēt no jebkuras ierīces ar interneta pārlūkprogrammu? Tad pārbaudiet šo modinātāju, ko es izveidoju, izmantojot to, ko uzzināju, veidojot savu automātisko zivju barotavu.

Gaismas trauksmes galvenais mērķis ir pārliecināties, vai manā istabā ir gaisma, kad es pamodos, it īpaši ziemas laikā, kad parasti vēl ir tumšs. Gaisma izgaist uz noteiktu laiku, kas beidzas ar pilnu spilgtumu iestatītajā modinātāja laikā. Bet tas ir tikai pirmais režīms, ir vēl 7 citi apgaismojuma režīmi, ar kuriem spēlēties!

Gaismas trauksmi kontrolē, izmantojot HTML lapu, kas tiek mitināta uz ESP-8266-12e plates. Tam var piekļūt no jūsu mājas tīkla vai konfigurēt tā piekļuvi no jebkuras vietas internetā, izmantojot portu pāradresāciju.

1. solis: materiāli:

• ESP-8266-12e (NodeMCU) plate
• Jaunākais Arduino IDE
• Bibliotēkas, kas nepieciešamas instalētajam kodam
• Notepad ++ (HTML rediģēšanai, ja vēlaties)
• Pārlūkprogramma (es izmantoju hromu, bet jebkuram vajadzētu darboties, it īpaši, ja tas ļauj redzēt html koda darbību)
• 3D printeris ar vismaz 150 mm x 150 mm konstrukcijas laukumu
• Balts vai caurspīdīgs plastmasas kvēldiegs (ēnā stiprinājums var būt jebkuras krāsas)
• 4 ciparu 7 segmentu displejs ar mikroshēmu TM1637, es izmantoju vienu no šiem
• 1 metru adresējama RGBW LED sloksne, sk6812. Manai sloksnei ir 60LED/metrs, bet vairs netiek pārdota. Arduino kods ir iestatīts RGBW, tāpēc, ja vēlaties izmantot RGB joslu, tas būs jāpārraksta. Es ieteiktu sloksni ar vismaz 60LED.
• JA sloksnei nav līmējoša pamatne: līmlente un superlīme
• Protoboard dēļa uzstādīšanai
• 24AWG vads (es iesaku vairākas krāsas)
• Vismaz 6 pēdu vads jaudai. Es iesaku galda lampām izmantot to, ko pārdod vietējais datortehnikas veikals.
• 5V barošanas avots, es izmantoju šo
• Neaizmirstiet strāvas padeves adapterus
• Lodāmurs
• USB kabelis paneļa programmēšanai
• karsta līme
• Galvenes tapas (vīriešiem un sievietēm)
• Pacietību

2. solis: valdes programmēšana

Padomei būs divi koda komplekti, parastais palaistā arduino kods un HTML kods, ko tā nosūta uz jūsu pārlūkprogrammu. Jūs augšupielādējat arduino kodu tāpat kā ar jebkuru citu dēli. Tomēr HTML ir nepieciešams spraudnis, lai augšupielādētu tāfeles SPIFF atmiņā.

Apmācību par SPIFF izmantošanu skatiet vietnē

Lai uzzinātu, kā augšupielādēt HTML kodu, skatiet vietni https://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=32&t=10081. Lai to izdarītu, jums būs jāinstalē spraudnis arduino.

HTML ir jāsaglabā mapē arduino projekta mapē, ko vienkārši sauc par “datiem”.

HTML augšupielāde aizņem pāris minūtes, es gaidīšanas laikā varēju uzspēlēt tiešsaistes sacīkstes vai divas ar Mario Kart 8. Šī iemesla dēļ, ja veicat izmaiņas HTML, izmantojiet piezīmju grāmatiņu ++, lai rediģētu un nomestu failu pārlūkprogrammā, piemēram, hromā, lai to pārbaudītu.

3. darbība. Kā darbojas kods

Šajā projektā esošais kods ir sadalīts divos failos: tāfeles palaistais kods un tāfeles atmiņā saglabātais HTML, ko tas nosūta pārlūkprogrammai, pārejot uz tīmekļa lapu.

Kad pievienojat plati pie strāvas, tiek sākts tāfeles kods, tāpat kā jebkuram arduino. Tas izveido savienojumu ar jūsu mājas WiFi un pēc tam sazinās ar NIST serveri, lai iegūtu pašreizējo laiku, lai iestatītu iekšējo pulksteni. Kad pulkstenis ir iestatīts, tiek palaists tīmekļa serveris, un jūs varat izveidot savienojumu, izmantojot savu iecienītāko pārlūkprogrammu.

Jums ir jāizveido savienojums pēc tāfeles IP adreses, tāpēc maršrutētājā noteikti rezervējiet statisku IP. Es mainīju arī savas lampas portu, tāpēc, lai izveidotu savienojumu, es pāreju uz 192.168.0.170:301/. Ja vēlaties izveidot savienojumu ar lampu no jebkuras vietas pasaulē, maršrutētājā būs jāiestata portu pāradresācija. Pēc tam jums būs jāizveido savienojums ar IP adresi, kuru redzat, kad izveidojat savienojumu ar vietni https://www.whatsmyip.org/, un portu, kurā iestatījāt lampas vietējo IP.

Kad esat izveidojis savienojumu, tāfele nosūta HTML failu uz jūsu pārlūkprogrammu, kas to atšifrē un parāda lapu. Izmaiņas, ko veicat, neietekmē dēli, kamēr nav nospiesta viena no pogām. tīmekļa lapā. Nospiežot pogu, jūsu pārlūkprogramma nosūta uz tāfeles html veidlapu ar pašreizējiem iestatījumiem, un tāfele pieņem šos iestatījumus un iestata displejus.

Iestatījumi ir diezgan taisni uz priekšu. Lapa tiek pielāgota jūsu pārlūkprogrammas platumam un mobilajās ierīcēs izskatās nedaudz labāk. Lai mainītu iestatījumu lapas izskatu, jums būs jārediģē HTML, un tiešsaistē ir daudz citu apmācību. Tā kā šī bija pirmā reize, kad izmantoju HTML, es mācījos galvenokārt, izmantojot vietni

Kad lapa tiek ielādēta, jūs redzēsit četras pogas, slīdni un nolaižamo izvēlni. Augšējā poga ir galvenā poga "ievadīt" vai "iesaistīties". Nākamās divas pogas pārslēdz ciparu laika displeju un to, vai tas rāda laiku 12 vai 24 stundu formātā. Slīdnis kontrolē digitālā pulksteņa spilgtumu, un tas tiek atjaunināts ikreiz, kad pārslēdzat displeja režīmu vai ieslēdzat pulksteni. Pēdējai pogai vajadzētu izslēgt visas gaismas, bet kāda iemesla dēļ šī koda versija nedarbojas. Tā vietā, nospiežot pogu “Iesaistīties”, ja nav atlasīti iestatījumi, gaisma tiks izslēgta.

Nolaižamajā izvēlnē ir 7 sistēmas režīmi, izvēloties vienu, tiks parādīti nepieciešamie iestatījumi.

• 1. režīms: modinātājs. Ievadiet laiku, kad vēlaties, lai gaisma sasniegtu pilnu spilgtumu, un cik ilgi vēlaties, lai izbalēšana notiktu veselās minūtēs. Noklusējums ir 6:00:00 un 15 minūtes. Gaisma paliks pilnā spilgtumā tikpat ilgi, cik izgaist, pirms automātiski izslēgsies. Noklusējuma vērtību var mainīt HTML kodā.
• 2. režīms: analogais pulkstenis. Izvēlieties trīs krāsas, lai attēlotu analogajā pulkstenī stundu, minūti un sekundi. Slīdnis virs trim krāsu atlasītājiem automātiski ievietos iepriekš iestatītas vēsas vai siltas krāsas, ja tās ir iestatītas attiecīgi pa kreisi vai pa labi. Ja slīdnis ir iestatīts pa kreisi vai pa labi, tad tiek atgriezts centrā, tad krāsu atlasītāji ir iestatīti uz melnu (0, 0, 0, 0) [R, G, B, W]. Kad uz tāfeles tiek nosūtīta pilnīgi nulles krāsa, tā tiek randomizēta. * Tas var izraisīt pārmērīgu zibspuldžu mirgošanu.* Ja vēlaties, lai gaisma nedeg, iestatot jebkuru vērtību uz 1, tiks parādīts “melns” (visas noklusējuma vērtības ir 1 (01, 01, 01, 01), kad krāsu atlasītāji ir inicializēts). Krāsu atlasītājs un RGB slīdņi ir saistīti, savukārt slīdnis W ir neatkarīgs.
• 3. režīms: krāsa. Izvēlieties vienu krāsu, lai iestatītu gaismas. Tas paliks, līdz lietotājs to mainīs.
• 4. režīms: krāsu cikls. Izvēlieties trīs krāsas, kuras vēlaties pārvietoties, un ievadiet laiku katrai krāsai. Krāsu izvēlei tiek izmantotas tādas pašas metodes kā 2. režīmā. Šajā režīmā vislabāk darbojas nejaušas krāsas.
• 5. režīms: krāsu cilindrs. Izvēlieties trīs krāsas (tādas pašas kā iepriekšējās) un cilindra apgriezienu skaitu. Gaismas tiks parādītas kā svītru raksts, kas rotē ap asi. pie jūsu izvēlētajiem apgriezieniem minūtē. Noklusējuma RPM ir 60 vai 1 apgriezieni sekundē. Nejaušas krāsas var izraisīt gaismas mirgošanu!
• 6. režīms: krāsu virpulis. Iestatiet trīs krāsas un apgriezienu skaitu. Šis režīms nav ideāls, bet ideja ir tāda, ka gaismas virpuļo visu diennakti. Ir iebūvēta nejaušība, tāpēc vislabāk ir vienkārši izmantot temperatūras slīdni, lai izvēlētos, vai virpulis sākas silts vai vēss.
• 7. režīms: varavīksne. Iestatiet cikla ātrumu, RPM šeit ir diezgan bezjēdzīgs. Šis bija iepriekš sagatavots piemērs no Neopixel bibliotēkas ar dažiem labojumiem, lai tāfele joprojām varētu reaģēt uz lietotāju ievadīto informāciju.

Kad iestatījumi ir izvēlēti, nospiežot jebkuru pogu, uz tāfeles tiks nosūtīta HTML veidlapa, kas izmanto formas vērtības, lai mainītu displeja iestatījumus. Poga "Iesaistīties" nosūta visus iestatījumus, bet divas pulksteņa pogas - tikai pulksteņa spilgtumu. Pogai "izslēgt" vajadzētu vienkārši izslēgt LED sloksni, tomēr ir kļūda, kas neļauj tam darboties. Šķiet, ka, nospiežot "Iesaistīties", nemainot nevienu iestatījumu, tas darbojas. Kad tāfele ir parsējusi iestatījumus, tā novirza jūsu pārlūkprogrammu uz sākotnējo HTML lapu.

Piezīme: iestatot modinātāja laiku, sistēmas režīms tiek mainīts uz 1, kas pārtrauks jebkuru iepriekš darbojošos režīmu un atiestatīs visus iestatījumus. Tomēr cita režīma iedarbināšana pēc modinātāja laika iestatīšanas nemaina iestatīto laiku, tāpēc varat iestatīt modinātāju un pēc tam sākt jaunu režīmu. Ja jaunais režīms netiek izslēgts, pirms modinātājs sāk zust baltajā gaismā, tas var izraisīt mirgošanu. Lai to novērstu, tāfele ir kodēta, lai izslēgtu visas gaismas un iestatītu sistēmas režīmu uz 1 (modinātājs) 2:00, nemainot iestatīto modinātāja laiku. Šo grūto izslēgšanas laiku var mainīt arduino kodā.

4. darbība: tīkla iestatīšana un savienojuma izveide

Šis solis ir nedaudz neskaidrs, jo katrs maršrutētājs ir atšķirīgs. Googlē savu konkrēto maršrutētāja modeli, lai atrastu maināmos iestatījumus.

Jums jāpiesakās maršrutētājā un, iespējams, jāieslēdz uzlabotais režīms. Savā maršrutētājā man jādodas uz DHCP serveri, lai rezervētu IP adresi. Atrodiet savu ESP8266 MAC adresi; tas būs viens no DHCP klientu saraksta (vai maršrutētāja ekvivalenta), kas pazudīs, kad atvienosit ESP.

Izmantojiet MAC adresi, lai rezervētu lampas IP adresi. Pārliecinieties, vai ieraksts ir iespējots, ja jūsu maršrutētājam ir šis iestatījums.

Ja vēlaties izveidot savienojumu no sava personīgā tīkla, jums ir jāmeklē Google maršrutētājs, lai uzzinātu, kā iestatīt portu pāradresāciju.

5. solis: 3D drukātās detaļas

Drukātajām daļām vajadzētu būt piemērotām lielākajai daļai printeru. Ir divas daļas: stiprinājums un ēna.

Stiprinājums ir tas, uz kura spirāles rakstā ir ietīta LED sloksne, un tā diametrs ir tāds, ka 60 gaismas diodes 1 metra sloksnei jāiesaiņo 3 reizes un visām gaismas diodēm jābūt izlīdzinātām aksiāli. Ja izmantojat sloksni, kur gaismas diodes ir izvietotas atšķirīgi, un tās nesaskaņojas ar stiprinājumu, kā vajadzētu, mainiet diametru ar komplektā iekļautajiem modeļiem. Diametrs ir C/pi, kur C ir apkārtmērs un ir 1/3 sloksnes garuma. Pusapļa atveres stiprinājuma sienas pusē ļauj iziet barošanas kabelim un gaisa plūsmai. Šķērssavienojumi nodrošina stingrību un virsmu, kur piestiprināt komandjoslas.

Toni ir berzes iederas ar stiprinājumu, un ir iegriezums, lai saskaņotu ēnu ar stiprinājumu. Griezumam jāatrodas 12 vai 6 stundu pozīcijā, kad tas ir uzstādīts pie sienas, un 7 segmentu pulksteņa displejam jābūt izlīdzinātam ar iecirtumu. Toni darbojas kā gaismas izkliedētājs un rezultātā ir ļoti plāns. Es to drukāju ar.5 mm sprauslu, un lielākajai daļai komerciālo printeru ir 4 mm sprauslas, tāpēc problēmu vajadzētu būt maz, taču noteikti pārbaudiet griezēju, lai pārliecinātos, ka tonis izdrukās pareizi. Noteikti izmantojiet arī baltu vai citādi caurspīdīgu plastmasu. Citas krāsas izkropļos gaismu krāsas vai bloķēs pārāk daudz gaismas.

Noteikti pārbaudiet, vai jūsu izmantotais digitālā pulksteņa displejs ir ēnā. Tas ir veidots tā, lai būtu piemērots berzei un pietiekami daudz vietas pulksteņa vadiem. Izmantojiet modeļus, lai mainītu pulksteņa stiprinājumu. Mainot toņa modeli, noteikti turiet priekšējās virsmas biezumu zem 1 mm, lai pulkstenis caur to būtu redzams ar nelielu izkliedi.

6. solis: Elektroinstalācija un paneļa montāža

Dēlis un elektroinstalācija ir daudz mazāk sarežģīta nekā mana zivju barotava. Vienkārši pielodējiet pāris rindas sieviešu galvenes tapas protoboudā, lai varētu sēdēt ESP-8266-12e, kā arī divas rindas vīriešu galvas tapas, lai pievienotu barošanu. Es pielodēju divus pulksteņa datu vadus un LED sloksnes datu vadu pie attiecīgajiem tapām protoboardā, un visi strāvas un zemējuma vadi tika pielodēti pie attiecīgajām jaudas sliedēm, kuras es izveidoju plāksnes aizmugurē.

Šo vadu otrajai pusei vajadzētu būt sieviešu pulksteņa galvenēm un LED sloksnes savienotājam. Jums var būt nepieciešams lodēt vīriešu tapas pie pulksteņa, un es iesaku tam leņķiskās tapas. Gaismas diodes sloksnes vadi un strāvas vadi jānovirza uz tāfeles sienas pusi (puse ar ESP), bet pulksteņa vadi - uz priekšējo pusi (kur atrodas visi lodēšanas savienojumi).

Elektrības līnijai es izmantoju 6 pēdas 16-26 vītņu vara stiepli. Tas bija nedaudz biezs, tāpēc es sadalīju katru vadu starp trim sieviešu tapām, lai izveidotu savienojumu ar strāvas un zemes sliedēm. Otrai pusei vajadzētu būt jebkuram savienotājam, kas jums ir barošanas avotam.

Karsti pielīmējiet visus atklātos lodēšanas savienojumus (īpaši uz strāvas kabeļa un ĪPAŠI, ja ir atklāts varš kā mans), lai izolētu visu no nejaušiem šortiem. Jūs varat arī karsti pielīmēt pulksteni pie tāfeles (pulksteņa aizmugure līdz tāfeles lodēšanas pusei), bet es atklāju, ka tas ir vājš savienojums un tas nav tik nepieciešams, kad viss ir uzstādīts.

Aptiniet LED sloksni ap stiprinājuma ārpusi. DROŠI pārbaudiet sloksni 2. režīmā, lai pārbaudītu, vai analogais pulkstenis iet pareizajā virzienā. Noteikti atstājiet ēnā atstarpi ~ 5 mm no priekšējās malas. Pirmais sloksnes gaismas diode (gaismas diodes sekundes krāsa parādās katras minūtes augšdaļā, vienā joslas galā) iet pulksten 12. kad lampa ir piestiprināta pie sienas. Ja jums ir LED sloksne, izmantojiet tās līmplēvi (ja tāda ir) vai līmi, lai to pielīmētu pie stiprinājuma. Superlīme vislabāk darbosies, ja sloksnei nav līmes pamatnes. Izmantojiet skotu lenti, lai noturētu sloksni testēšanas laikā un līmes žūšanas laikā.

Izvelciet LED vadus caur pusapaļajiem caurumiem stiprinājumā, lai izveidotu savienojumu ar plāksni. Strāvas kabelis ir arī vītņots šeit, noteikti izvēlieties caurumu, kuru vads nevilks smaguma vai nejaušas vilkšanas dēļ.

7. solis: montāža

Lai piestiprinātu pie sienas, vienkārši izmantojiet 3-4 3M komandjoslas vai tik daudz, cik vēlaties. Izmantojiet stiprinājuma iecirtumu, lai pārbaudītu tā līmeni. Pēc stiprinājuma uzstādīšanas pievienojiet barošanas kabeli un LED vadus pie plāksnes un ievietojiet pulksteni ēnā. Pēc tam vienkārši uzlieciet ēnu uz stiprinājuma un pievienojiet strāvas kabeli strāvas padevei!