Kulay ng Mga Sinkronadong Touch Lamp: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Para sa proyektong ito gagawa kami ng dalawang mga ilawan na magagawang baguhin ang kanilang kulay sa pamamagitan ng pag-ugnay at na maaaring i-synchronize ang kulay na ito sa bawat isa sa internet. Ginamit namin ito bilang isang regalo sa Pasko para sa isang kaibigan na lumipat sa ibang lungsod. Kumuha siya ng isa sa mga ilawan at ang isa ay nananatili sa amin. Sa ganitong paraan ay pareho kaming may magandang hitsura na lampara habang nakakapagpadala ng mga kulay sa bawat isa. Ito ay isang maganda at cool na paraan upang makipag-usap sa isa't isa kahit na magkalayo at isang mas magaan na anyo ng komunikasyon kaysa sa pamamagitan ng teksto, boses o mga larawan.

Ang proyektong ito ay inspirasyon ng proyekto ng Syncenlight ng palabas sa radyo na Netzbasteln, bagaman binago namin ang software nang tahimik nang kaunti at nagtatayo ng mas sopistikadong mga ilawan para sa aming proyekto. Sa video makikita mo kung paano ito gumagana. Para sa mga layunin ng demonstrasyon ang dalawang ilawan ay tuwid na nakatayo sa tabi ng isa't isa - ngunit gagana pa rin ito kung nasa tapat na bahagi ng planeta (hangga't mayroong WiFi).

Hakbang 1: Kailangan ng Mga Kasanayan, Mga Tool at Bahagi

Tulad ng kailangan naming maghinang ng mga electronics ng lampara ang tanging espesyal na kasanayan na kinakailangan para sa proyektong ito ay ang mga kasanayan sa paghihinang at isang pangunahing pag-unawa sa electronics. Kung naiintindihan mo ang ilang mga pangunahing bagay tungkol sa pag-unlad ng software na magiging isang plus, dahil maaari mong baguhin ang software sa iyong mga pangangailangan. Ngunit kung nais mo lamang gamitin ito sa paraang ginawa namin ito, maaari mo lamang i-download ang software at i-upload ito sa iyong sariling ilawan.

Ang mga bahagi na kinakailangan para sa ilawan ay makikita sa larawan sa itaas. Kung nais mong buuin ito nang eksakto tulad ng ginawa namin ito ang kailangan mo:

• isang risistor na 100kΩ
• isang Wemos D1 mini (o anumang iba pang board na nakabatay sa ESP8266)
• ilang mga WS2812B LEDs (alinman sa mga solong isa o isang guhit ng mga iyon)
• ilang mga kable
• isang USB cable (parehong uri na ginagamit para sa karamihan ng mga smartphone, kailangang maging isang data cable)
• isang metal na bulaklak
• isang basong vase
• isang lata ng spray ng bulaklak na yelo (o katulad na katulad)
• dalawang stick ng kahoy
• isang maliit na piraso ng karton (ang laki ng Wemos D1 mini)

Ang huling limang mga item sa listahang ito ay ang mga ginamit namin para sa isa sa aming tukoy na mga disenyo ng lampara. Ito ang disenyo ng ilawan na gagamitin namin bilang isang halimbawa sa Ituturo na ito. Maaari kang bumuo ng iyong sariling lampara nang eksakto tulad ng isang ito ngunit syempre maaari ka ring maging malikhain sa bahaging ito at idisenyo ang iyong sariling lampara subalit nais mo. Tulad ng nakikita mo sa mga larawan ang pangalawang binubuo namin ay mukhang naiiba kaysa sa una at mayroon na kaming mga ideya para sa mga bagong disenyo ng lampara. Kaya't ito ang bahagi kung saan may halos walang katapusang mga posibilidad.

Siyempre hindi lamang namin kailangan ang mga bahagi ngunit pati na rin ang mga tool upang pagsamahin ang lahat. Para sa mga ito kailangan namin ang mga sumusunod na item:

• isang bakal na panghinang (kasama ang panghinang)
• ilang papel de liha
• isang pares ng gunting
• isang baril na natunaw
• isang kahoy na lagari

Ngayon na mayroon kaming lahat na kailangan namin, ipapaliwanag namin ang pangunahing ideya ng lampara, kung paano ito gumagana lahat at syempre kung paano bumuo ng lampara.

Hakbang 2: Ang Pangunahing Idea at Paano Ito Gumagana

Ang pangunahing ideya ay maaaring makita sa scheme ng mga kable. Sa gitna ng proyekto ay ang Wemos D1 mini board na mayroong isang ESP8266 microcontroller. Ang bentahe ng ESP8266 ay na ito ay mura at direktang nakasakay ang WiFi, na eksakto ang kailangan namin. Ginamit namin ang mini board ng Wemos D1 dahil sa board na ito hindi mo kailangan ng anumang labis na tool upang mai-upload ang software sa microcontroller (bukod sa isang karaniwang USB data cable). Ngunit ang anumang board na nakabatay sa ESP8266 ay dapat na gumana para sa proyektong ito.

Upang makontrol ang lampara nais naming gumamit ng isang capacitive touch sensor (kaya ang parehong pangunahing prinsipyo na ginamit sa karamihan ng mga ipinapakita na smartphone). Ang nasabing isang touch sensor ay maaaring maitayo sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang 100kΩ risistor na may dalawang mga pin ng ESP8266 (sa aming case pin D2 at D5) at pagkatapos ay pagkonekta ng isang karagdagang kawad upang i-pin ang D5 at pagkatapos ay ang paghihinang ng kawad sa isang metal plate. Kung saan mo hinihinang ang kawad na ito ay nakasalalay sa disenyo ng lampara na iyong pinili. Sa scheme ng mga kable nagamit lang namin ang isang generic na plato ng metal ngunit para sa aming tiyak na disenyo ng lampara ay hinangin namin ang cable na ito sa bahagi ng palayok na metal ng lampara. Kung interesado ka sa kung paano ito gumagana nang eksakto mayroong isang magandang paliwanag sa website para sa Arduino library na ginamit namin para sa pagprograma ng capacitive touch sensor.

Ngayon na mayroon kaming isang bagay na maaari naming hawakan upang makontrol ang lampara sa susunod na kailangan namin ay isang mapagkukunan ng ilaw. Para sa mga ito ginamit namin ang WS2812B LEDs. Ang mga iyon ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga proyekto at ang kanilang pangunahing bentahe ay maaari mong makontrol ang kulay ng maraming mga LED gamit ang isang koneksyon sa data sa pagitan ng unang LED at ng microcontroller (sa aming kaso ay konektado sa D8 ng ESP8266). Sa aming proyekto gumagamit kami ng apat na WS2812B LED. Sa scheme ng kable dalawa ang ipinapakita ngunit ang pagdaragdag ng karagdagang mga LEDs ay gumagana nang eksakto tulad ng pagdaragdag ng pangalawa: Ang DOUT pin ng pangalawang LED ay kailangang konektado sa DIN ng pangatlo at ang VSS at VDD ay kailangang ikonekta sa ground pin at ang 5V pin ayon sa pagkakabanggit. Ang mga WS2812B LED na iyon ay maaaring mai-program nang madali, hal. kasama ang library ng NeoPixel ng Adafruit.

Ngayon ay mayroon kaming lahat ng mga sangkap na kailangan namin: isang microcontroller na may kakayahang WiFi, isang touch sensor para sa pagkontrol sa lampara at ang ilaw mismo na mapagkukunan. Sa mga susunod na hakbang ay ilalarawan namin kung paano bumuo ng aktwal na lampara at kung paano i-upload ang software at kung ano ang kailangang gawin upang ang dalawa (o higit pa) na mga lampara ay maaaring magkasabay sa internet.

Hakbang 3: Paghihinang ng Elektronika

Kaya una sa lahat kailangan nating maghinang ng lahat ng mga elektronikong bahagi nang magkasama. Nagsimula kami sa pamamagitan ng paghihinang ng solong WS2812B LEDs nang magkasama (tulad ng ipinakita at inilarawan sa nakaraang hakbang). Kung gagawin namin muli ang proyektong ito malamang na bibili lang kami ng WS2812B LEDs sa strip form. Ang mga strip na iyon ay maaaring i-cut upang mayroon kang eksaktong dami ng mga LED na gusto mo at pagkatapos ay kailangan mo lang maghinang ng mga konektor ng DIN, VDD at VSS ng strip na iyon sa mga pin na D8, 5V at G ng ESP8266. Ito ay magiging mas madali kaysa sa paggawa nito sa paraang ginawa natin ito, ngunit ang paghihinang ng solong WS2812B LEDs magkasama ay posible ring makita sa mga larawan (kahit na ang aming mga soldering joint ay hindi masyadong maganda - ngunit gumagana ang mga ito)

Susunod na hinihinang namin ang risistor sa pagitan ng mga pin na D2 at D5. Sa pin D5 kailangan din nating maghinang sa isang karagdagang kawad na pagkatapos ay ma-solder sa bahagi ng lampara na dapat gumana bilang touch sensor. Sa mga larawan makikita mo na hindi namin na-solder ang risistor nang direkta sa board, ngunit sa halip ay na-solder ang mga konektor sa board kung saan inilalagay namin ang risistor. Ito ay dahil nais naming malaman kung aling risistor ang pinakamahusay na gumagana para sa proyektong ito ngunit maaari mo ring solder ang risistor nang direkta sa board.

Bilang huling hakbang maaari na nating maiugnay ang aming USB cable sa USB plug ng Wemos D1 mini (tiyaking mayroon kang isang USB data cable - mayroon ding mga cable na gumagana lamang para sa singilin ngunit hindi para sa paglilipat ng data, ngunit kailangan namin ang kakayahan sa data upang i-flash ang software sa paglaon).

Hakbang 4: Pagbuo ng lampara

Ngayon na handa na ang mga elektronikong bahagi maaari naming simulan ang paggawa ng aktwal na lampara. Para sa mga ito nais naming maiilawan ang vase mula sa itaas gamit ang aming mga LED at nais naming magkalat ang ilaw ng ilawan. Dahil ang baso ng vase na nakita namin ay napakalinaw na ginamit namin ang Ice Flower Spray upang bigyan ang baso ng mas mayelo na hitsura. Mayroong maraming mga bersyon ng spray na magagamit na maaaring magbigay sa baso ng isang mas mayelo o nagkakalat na hitsura upang maaari mo lamang tingnan kung ano ang maaari mong makita. Kung gagamitin mo ang spray na ito siguraduhing na ang lahat ay pinatuyong mabuti bago ka magpatuloy. Maaari itong tumagal ng maraming oras depende sa spray na iyong ginagamit.

Upang mabuo ngayon ang lampara kailangan naming tiyakin na ang metal na palayok na bulaklak ay mananatili sa tuktok ng plorera sa tamang taas at ang mga electronics ay nakakabit sa loob ng palayok upang ang mga LED ay nag-iilaw ng vase. Upang magawa ito, ginamit namin ang dalawang stick ng kahoy, ang papel na buhangin at ang lagari sa kahoy upang makagawa ng krus. Ang krus na ito ay uupo sa tuktok ng vase at ang mga dulo ng krus ay idikit sa palayok. Sa ganoong paraan masisiguro natin na ang palayok ay nasa tamang taas (kung ang kahoy na krus ay may naaangkop na laki).

Upang magawa ito, ginamit muna namin ang lagari upang makuha ang mga kahoy na stick sa tamang sukat. Pagkatapos ay ginamit namin ang papel na buhangin upang buhangin ang isang uka sa gitna ng isa sa mga stick. Ngayon ay idinikit namin ang isa pa sa uka sa tulong ng hot-melt gun. Kung ilalagay namin ito sa tuktok ng vase hindi ito magkasya nang maayos, dahil ang mga stick ay hindi sa parehong antas. Kaya't pinadpad namin ang dalawang bagong uka sa mga dulo ng stick na nasa mas mababang antas, upang ang krus ay ganap na magkasya sa vase. Makikita ito nang maayos sa mga larawan.

Kung ang lahat ay umaangkop nang maayos, ang susunod na hakbang ay ang pandikit ng isang piraso ng karton sa tuktok ng krus. Ito ay dapat na nasa gilid ng krus kung saan walang mga uka. Pagkatapos ay idinikit namin ang mini board ng Wemos D1 sa tuktok ng karton at ang mga LED sa kabilang panig ng krus.

Ang susunod na hakbang pagkatapos ay upang maghinang ng cable para sa resistive touch sensor sa metal pot. Sa ganitong paraan makokontrol natin ang kulay ng lampara sa pamamagitan ng pagpindot sa palayok. Kung tapos na ito, ang kahoy na krus ay maaaring nakadikit sa metal pot gamit ang hot-melt gun at pagkatapos ay ang krus at palayok ay maaaring nakadikit sa tuktok ng vase.

Bilang isang huling hakbang maaari na nating idikit ang USB cable na may sobrang pandikit sa vase upang ang lahat ay magmukhang maganda at malinis. Ngayon ay halos tapos na tayo.

Hakbang 5: Ilagay Ito sa Operasyon

Ang huling hakbang ay i-upload ang software sa lampara at i-configure ang server na gagamitin para sa pagsabay ng lampara. Kung interesado ka sa kung paano gumagana ang software nang eksakto malugod kang pag-aralan ang source code, hindi namin ito lalagyan ng labis na detalye dito. Ngunit ang pangunahing ideya ay ang bawat isa sa mga lampara na nais mong i-synchronize ay kailangang maiugnay sa parehong server ng MQTT. Ang MQTT ay isang messaging protocol para sa internet ng mga bagay at makina sa komunikasyon sa makina. Kung binago ng isa sa mga ilawan ang kulay nito, mai-publish ito sa MQTT server na pagkatapos ay magpapadala ng isang senyas sa lahat ng iba pang mga ilawan na pagkatapos ay sabihin sa kanila na baguhin din ang kanilang kulay.

Ngunit huwag mag-alala, hindi mo kailangang maunawaan ang anuman tungkol sa MQTT, kung paano ito gumagana o kung paano mag-set up ng isang MQTT server kung nais mo lamang gamitin ang lampara. Siyempre maaari mong i-set up at i-configure ang iyong sariling server kung nais mo. Ngunit kung hindi mo nais gawin iyon mayroon ding maraming mga serbisyo na magagamit kung saan maaari kang magrenta ng isang MQTT server na naka-host sa cloud. Ginamit namin ang CloudMQTT para dito, kung saan makakakuha ka ng isang napaka-limitadong server kahit na libre (ngunit may sapat na pag-andar at bandwith para sa aming mga layunin). Ang libreng plano ay tinatawag na Cute Cat at kung makakakuha ka ng isa sa mga kailangan mo lamang tingnan ang Mga Detalye → Impormasyon sa Instance at doon mo makikita ang Server, ang Gumagamit, ang Password at ang Port ng iyong halimbawa ng MQTT. Ang mga halagang iyon ang kailangan mo lamang, kaya isulat ang mga ito:-)

Ngayon upang mai-upload ang software sa ilawan kailangan mo upang ikonekta ang USB cable sa iyong laptop o computer at pagkatapos ay maaari mong i-upload ang software gamit ang Arduino software. Kung paano i-install at i-configure ang Arduino software para magamit sa mga board na batay sa ESP8266 ay ipinaliwanag nang maayos sa Instructable na ito, kaya hindi namin kailangang ulitin ang mga hakbang na ito dito.

Matapos mong mai-install at mai-configure ang lahat ng kailangan mo upang pumunta sa Mga Tool → Pamahalaan ang Mga Aklatan sa software ng Arduino at mai-install ang mga aklatan na kinakailangan para sa proyektong ito: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (sa bersyon 0.11) at ArduinoJson (sa bersyon 5, hindi ang bersyon ng beta 6). Kung naka-install ang mga iyon maaari mong i-download ang source code para sa lampara mula sa aming Github repository para sa proyektong ito at i-upload ito sa lampara gamit ang Arduino software.

Kung naging maayos ang lahat, ang lampara ay magsisimula na at handa nang gamitin:-) Habang nagsisimula ito ay magpapalabas ng asul na kulay at subukang kumonekta sa isang kilalang WiFi. Sa unang pagsisimula ang lampara ay malinaw naman na hindi alam ang tungkol sa anumang WiFi kaya't sisimulan nito ang sarili nitong Hotspot (na may isang pangalan na isang kumbinasyon ng "Syncenlight" at isang natatanging identifier para sa ginamit mong ESP8266). Maaari kang kumonekta hal. ang iyong smartphone sa WiFi na ito at ididirekta ka sa pahina ng pagsasaayos ng lampara kung saan maaari mong i-configure ang iyong mga kredensyal sa WiFi at ipasok din ang kinakailangang mga setting para sa MQTT server (iyong kailangan upang isulat ang ilang talata nang mas maaga). Kung tapos ka na sa lampara ay magre-reboot at ngayon ay ganap na handa na para magamit!

Ipaalam sa amin kung paano mo nagustuhan ang proyektong ito o kung mayroon kang anumang mga katanungan, inaasahan namin na nagustuhan mo ang Instructable na ito:-)