WiFi Mesh sinhronizētas LED joslas: 3 soļi (ar attēliem)

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

Autors: CarlSTeleToyland

Par: Maker kopš bērnības ar visiem klasiskajiem simptomiem, robotu veidotājs un interneta programmatūras CTO/Tech Product Manager. Vairāk par CarlS »

Šis projekts ir LED stieņu kolekcija ar individuāli vadāmām digitālajām gaismas diodēm (WS2812b "Neopikseli"). Tie ļauj veikt animācijas, nesaistot tos kopā. Viņi izmanto WiFi tīklu, lai izveidotu savienojumu viens ar otru, un animācija pielāgojas, ja tīklā ir vairāk vai mazāk joslu.

Iedvesma bija tam, lai pāris bungu specilisti būtu izrotājuši vāles/nūjas Ziemassvētku parādei. LED animācija starp tām tiek sinhronizēta. Gaismas diodes var būt arī pavedieni, nevis sloksnes.

Otrs izmantošanas veids ir LED mākslas instalācija, kurā nevēlaties vadīt datu vadu starp visiem gaismas diodēm, kas atrodas telpā - viss, kas tiem jādara, ir jāpievieno atsevišķi.

Šim projektam tie nav savienoti ar internetu. Viņi izveidoja savus privātos WiFi piekļuves punktus un tīmekļa serverus. Tātad šis projekts nav atkarīgs no ārējiem tīkliem un var darboties attālās vietās. Tie darbojas ar 5 V spriegumu, tāpēc tos var viegli darbināt ar ārējām mobilo tālruņu baterijām!

1. darbība: detaļas

Projektā katrai sloksnei tika izmantotas šādas daļas:

• Neizturīga WS2812b LED sloksne. Es izmantoju 30 gaismas diodes uz metru. Ūdensnecaurlaidīgajiem parasti ir piestiprināta divpusēja lente, lai tos būtu viegli uzstādīt. Katram kanālam būs nepieciešams 1 metrs, jo kanāli ir metru gari. Vairāk gaismas diodes uz metru ir labi - vienkārši pārliecinieties, vai ir saņemts attiecīgi liels barošanas avots. Katra (5050) gaismas diode šajās sloksnēs var izmantot līdz 60m, kad tā ir pilnībā ieslēgta.
• Plastmasas elektroniskais projekta korpuss 60x36x25mm - šis ir pietiekami mazs, lai turētu D1 Mini.
• Paneļa stiprinājums 5,5 mm x 2,1 mm līdzstrāvas ligzda
• 5 V barošanas avots - 2 ampēriem vajadzētu būt piemērotam ar 30 LED @ 0,06 ampēri, kad tie ir pilnībā ieslēgti.
• USB līdz 5,5 mm x 2,1 mm kabelis, ja vēlaties šo projektu darbināt no USB akumulatora
• D1 Mini ESP8266 dēlis - pieejams arī par mazāk, bet ar ilgāku gaidīšanu.
• Alumīnija kanāls ar vāku un gala vāciņiem LED sloksnēm. Ir daudz profilu, no kuriem izvēlēties. Šis ir pietiekami plašs WS2812b LED sloksnēm (12 mm) un zems profils.
• Alumīnija stienis - kanāls ir 17 mm plats, tāpēc 1/2 collu platam alumīnija stienim ir labs izmērs. Tam jābūt 1/16 collu biezam un 6 collu garam katram izgatavotajam stienim.
• Divpusēja putu lente - 1/2 "plata.
• 1000uF kondensators - ieteicams katrai sloksnei, lai novērstu sprieguma palielināšanos, lai nesabojātu gaismas diodes.
• Savienojuma vads. Šī 26 izmēra silikona stieple ir ļoti elastīga un palīdz novērst vadu, lai tas neizvilktu lodēšanas spilventiņus no LED sloksnes. Tas arī nekūst, pieskaroties tam ar lodāmuru. Esmu izmantojis arī servo vadu, kas ir arī ļoti elastīgs, bet silikona stieple ir mana jaunā mīļākā stieple. Jums būs nepieciešami tikai 6 collas katras krāsas (sarkana, melna, dzeltena).
• Jumper vadi - sarkanā, melnā un dzeltenā sieviete tiek izmantota, lai izveidotu savienojumu ar CPU. Jūs varat izlaist šos un lodēt savienojuma vadu tieši pie tāfeles, ja esat pārliecināts.
• 330 omu rezistors, lai samazinātu troksni LED sloksnes datu līnijā.
• 1N4448 signāla diode vai līdzīga, lai 3.3V procesors varētu droši vadīt 5v LED sloksni.
• 3 mm termiski saraušanās caurule - jums būs nepieciešami tikai apmēram 5 collas.

2. darbība. Izveidojiet stieņus

Stieņu konstrukcija ir tāda pati kā šajā iepriekšējā instrukcijā. Šeit ir līdzīgi soli pa solim attēli no nesen izveidotās versijas, un diskusiju var atrast šajā citā Instructable.

Viens jauns padoms, kā pielīmēt gaismas diodes pie alumīnija kanāla: Dažreiz abpusējā lente uz LED sloksnēm ir nedaudz īsāka nekā LED shēmas plate, un jūs redzēsiet nelielu sprādzi LED sloksnē. Ja jūs vienkārši nogriežat lenti šajā vietā, tā noliksies līdzena.

Es arī izmantoju dažus pilienus UV līmes, lai bloķētu strāvas vadu un visas LED sloksnes daļas, kas nepalika uz leju.

Particle Photon kontrolieru vietā šajā projektā tika izmantotas WeMos D1 Mini plates, kuru pamatā ir mikroshēmu komplekts ESP8266. Tie ir jauki un mazi LED projektam. Es izmantoju vīriešu galvenes, lai dotu vietu džemperēm. Savienotāju maiņa atpakaļgaitā neietilps korpusā. Šo pieeju ir arī viegli lodēt. Esmu izmantojis arī 20 gabarīta cietu serdes vadu ar gofrētiem savienotājiem, un tas arī darbojas, taču tas prasa vairāk pūļu.

Šajos stieņos pirmajai gaismas diodei tiek izmantota tāda pati upurēšanas LED pieeja. Praksē tas tiešām nav pamanāms. Arī neliela plaisa starp pirmajiem diviem ir gandrīz nemanāma

Ja jūs plānojat izmantot skavas alumīnija kanāla montāžai, alumīnija stienis, kas savieno kanālu ar projekta kārbu, var traucēt tieši piestiprināt skavas pie sienas, tāpēc jums, iespējams, būs jānovieto dažas paplāksnes vai vaļīgs uzgrieznis zem tur, lai tos atdalītu par 1/16.

3. darbība. Tīkla kods

Katrā no LED joslām darbojas tas pats kods. Šī projekta pamatā ir nesāpīgāMesh bibliotēka vietnē https://gitlab.com/BlackEdder/painlessMesh. Šī bibliotēka veic lielāko daļu zema līmeņa darbu, lai izveidotu piekļuves punktus, tīmekļa serverus utt. Katra josla ir tīkla mezgls.

Tīklam ir viens kontrolieris, un paziņojumi par animācijas izmaiņām tiek pārraidīti uz visiem mezgliem/LED joslām. Lielām acīm ziņojumapmaiņā varētu būt zināms aizkavēšanās laiks, bet attiecībā uz skalu, kurā strādāju, tas nebija pamanāms.

Uzsākot, mezgls pieņem, ka tas ir kontrolieris, bet pēc tam ziņojums changeNodes aktivizē novērtējumu. Zemākais # mikroshēmas ID tīklā kļūst par kontrolieri. Tas parasti aizņem sekundi vai divas, lai visi mezgli nokārtotos un pieņemtu vienu kontrolieri. Jūs varētu pielikt lielākas pūles, lai ātrāk sinhronizētu ātrāk (vidējā animācija), taču šie izmaiņu ziņojumi ir diezgan pļāpīgi, tāpēc ir vajadzīgs nedaudz laika, lai tīkls tik un tā nokārtotos. Praksē, kad tie tiek atkārtoti sinhronizēti, tie paliek ļoti stabili.

Animācijām, kas šķērso joslas, kods iegūst mezglu sarakstu, kārto to un pēc tam zīmē tikai tad, ja tiek zīmēts pašreizējais mezgls. Tie tiek kārtoti mikroshēmu id secībā, lai jūs varētu veikt animācijas, kas būs konsekventas neatkarīgi no tā, kad tās tiek palaistas. Animācijas pielāgosies arī mezgliem, kas tiek izlaisti.

Animācijas kods parādās trīs vietās. Pirmais ir funkcija ReceiveCallback, kur josla ir saņēmusi jaunu animācijas komandu. Tas ir diezgan vienkārši - vienkārši iestatiet animācijas laika posma lielumu un atiestatiet skaitītājus. Otrā vieta ir cilpas funkcijā. Tur kods pārbauda, vai pašreizējā animācija ir pabeigta, un pāriet uz nākamo darbību. Pēdējā animācijas koda vieta ir stepAnimation funkcija, kurā tiek veikts viss zīmējums.

Sistēma atjaunināšanai izmanto milimetru taimeri - izvairoties no aizkaves funkcijas izmantošanas, jo tā bloķē dažas bibliotēkas. Milisa kodam vajadzētu pareizi apgāzties.

Ņemiet vērā, ka man bija problēmas ar NeoPixel bibliotēku un nesāpīguMesh ar vairāk nekā vienu LED, tāpēc es pārslēdzos uz FastLED.

Šeit ir kods vietnē GitHib, un tas ir pievienots arī šeit. Jūs gandrīz ielādējat to visās joslās un esat gatavs LED animācijas kodēšanai!