Aqlli kristalli yorug'lik chizig'i: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

Rojdestvo bayrami yaqinlashganda va men uyni avtomatlashtirish va aqlli ob'ektlarni to'liq o'rganyapman, men bu yil aqlli, chiroyli ko'rinishga ega, RGB yorug'lik simini yasashga qaror qildim.

Men Internetda DIY echimlari haqida ko'p izlanishlar olib bordim, bir tomondan, ba'zi loyihalar yorug'lik simining kuchini boshqarish uchun Wi -Fi o'rni yoki aqlli vilkasini qo'shishni o'z ichiga oladi, boshqa tomondan, ba'zi loyihalarda Wi -Fi boshqaruvchisi bo'lgan manzilli chiziqlar ishlatiladi. LEDlarni to'liq nazorat qilish. Menga tekshirgichning manzilli lentani boshqarish usuli yoqdi, lekin men uchun LED tasmasi Rojdestvo chiroqlari uchun juda yaxshi ko'rinmaydi.

Elektron komponentlarga buyurtma berish uchun biroz vaqtim qolgandi, shuning uchun men sozlanadigan va o'zgaruvchan lampochkali diffuzorli o'zimning aqlli yorug'lik chizig'imni yaratishni tanladim va maksimal imkoniyatga ega bo'lsam, faqat ofisimdagi komponentni ishlatardim.

Umuman olganda, aqlli yorug'lik chizig'i juda yaxshi chiqdi, ishlatiladigan diffuzer ajoyib ko'rinishga ega va Wled dasturiy ta'minoti ajoyib xususiyatlarga ega. Chiroqlaringizni haqiqatan ham ehtiyojlaringizga mos ravishda sozlashingiz mumkin. Ammo bu loyiha mukammal emas, men uni hali ham beta -versiya deb hisoblayman va uni biroz yaxshilash kerak. Keyingi qurishda uni yaxshiroq qilish uchun nima qilishim kerakligini batafsil tushuntiraman.

1 -qadam: Kerakli qismlar va asboblar

Men bu loyiha uchun faqat ofisimda bo'lgan qismlarni ishlatardim, chunki u to'liq optimallashtirilmagan, men sizga ishlatilgan qismlarni, shuningdek yorug'lik chizig'ini optimallashtirish uchun ishlatishingiz mumkin bo'lgan ba'zi qismlarni beraman.

Qismlar:

Wemos D1mini (ESP8266)

5V 10A o'rni

• WS2812b tasmasi 144LED/m
• 5V quvvat manbai
• 1000uF kondansatör
• 470 Ohm qarshilik
• 2 pinli quvvat ulagichi
• 3 pinli ma'lumotlar ulagichi
• Tugma
• Protoboard
• Lehim
• 22 AWG simlari (tor va egiluvchan yaxshiroq)
• PETGni tozalash
• Shaffof bo'lmagan PETG (men oq rangdan foydalanardim)

Asboblar:

• 3D printer
• Lehimlash temir
• Pense kesish
• Cımbızlar
• Multimetr
• Mikro USB kabeli

Majburiy emas:

• PCB bilan WS2812b
• Wled Wemos qalqoni (ajoyib DIY taxtasi)
• 3 simli elektr kabeli
• Issiq elim

2 -qadam: 3D bosma

Lampochkalarni yaratish uchun men narsalarning har biridan topilgan 3D modelini o'zgartirdim (manba mana shu erda). Asl model Rojdestvo bayrami uchun mo'ljallangan edi. Men uni qismning pastki qismiga vintli tishli qo'shish uchun Fusion 360 yordamida o'zgartirdim. Men asosan Fusion360 -dan "Thread" funktsiyasidan foydalanardim va bo'lakning bir -biriga mos kelishi uchun etarli bo'shliqqa ega bo'lish uchun har bir ipning o'lchamini 0,15 mm ga kamaytirdim.

Yorug'lik simini yasash va LEDlarni ushlab turish uchun men quvvat va ma'lumot simlari uchun teshikli rozetkani, ws2812b chizig'idagi LED uchun kichik chuqurchani va lampochkani LED rozetkasiga burab qo'yish uchun ipni loyihalashtirdim. Rozetka orqali o'tkaziladigan teshiklar biroz bo'shashib qoladi, bu sizning tasmangiz uzunligi tufayli kuch in'ektsiyasi kerak bo'lganda 4 ta simni qo'yishga imkon beradi. Bu holda siz 5V, Ma'lumotlar va Topraklama uchun 3 ta simli va 4 -chi boshqa 5V tasmani oxirigacha ulashingiz mumkin.

Bo'laklar, har ikkala bo'lakni bir -biriga mahkamlanganda, nurga ulangan simlarni qisib qo'yadigan tarzda yasalgan bo'lib, yorug'lik simini boshqarishda simlarni uzib yubormaslik kerak.

Men ishlatgan qismlarni chop etish uchun:

Qatlam balandligi 0,12 mm, to'ldirilishi 0% va 2 ta devorga ega bo'lgan diffuzor uchun aniq PETG

Qatlam balandligi 0,12 mm bo'lgan LED rozetkasi uchun oq PETG, rozetkaning pastki qismidan o'tadigan yorug'likni cheklash uchun 100% to'ldirish.

Men barcha LED rozetkalarni bitta nashrda chop etishga muvaffaq bo'ldim, chunki bosma sifati bu nashrda unchalik muhim emas.

Lampochka uchun birma -bir chop etishni tavsiya qilaman. Ular juda ingichka va ularni birdaniga bosib chiqarish lampochkaning yomon ishlanishiga va hatto tishli qismning mustahkamligi bilan bog'liq muammolarga olib kelishi mumkin.

Mana bu loyihada ishlatiladigan 3D bosma qismlar:

www.thingiverse.com/thing:4672612

3 -qadam: LEDlarni tayyorlash

Mening holimda men 5V WS2812b LED -laridan foydalanardim, lekin shuni e'tibor beringki, bu loyihada har qanday manzilli LEDlar ishlaydi.

Iloji bo'lsa, bu qism uchun oldindan yig'ilgan mustaqil dumaloq tenglikni ws2812b dan foydalanish yaxshiroq bo'lardi. Bu sizning yorug'lik chizig'ingizni yanada ishonchli qiladi va LED rozetkasida LEDni yig'ishni osonlashtiradi.

Agar siz ham men kabi ws2812b yorug'lik chizig'idan foydalansangiz, siz keyingi bosqichlarda simlaringizni lehimlash uchun chiziqdagi lehim yostiqchalarini etarli darajada ushlab turganingizga ishonch hosil qilib, LEDni chiziqdan birma -bir kesib olishingiz kerak bo'ladi.

Agar siz har bir LEDda lehim yuzasini etarlicha ushlab tura olmasangiz, LEDni qurbon qilib, lehim yostig'ining uzunligini ikkita LED o'rtasida kesib, faqat ikkitadan ortiq LEDni saqlashingiz mumkin.

Keyin siz barcha simlarni tayyorlashingiz kerak. Ikkita lampochka orasidagi uzunlikni tanlang (men 30 sm atrofida bo'lishni tanladim) va sizning simingizda xohlagan sonli LEDlar (men 20 LED ishlatganman) va barcha simlaringizni siz tanlagan uzunlikka kesib oling. Har bir LED uchun 3 ta sim bo'lishi kerak. (Mening holatimda 3x20LED kerak edi, shuning uchun har biri 30 sm bo'lgan 60 ta sim). Quvvat adapteringiz tasmada ishlatiladigan LEDlar soniga bog'liq bo'ladi. To'liq nashrida 5V WS2812b 60mA ni talab qiladi, bu quvvat adapterining quvvat talablariga ega bo'lishi uchun uni LED soniga ko'paytirish kerak. Mening vaziyatimda maksimal quvvat 20LED x 60mA = 1200mA. Men o'zim yotqizgan 5V/3A ishlatardim, lekin kuchsizroq quvvat manbaidan foydalanishim mumkin edi.

Agar siz yorug'lik chizig'ini to'liq oq rangdagi oq rangli naqshda ishlatishni rejalashtirmasangiz, yorug'lik chizig'i hech qachon to'liq quvvatga muhtoj bo'lmaydi. Rojdestvo nuri sifatida siz faqat 40 LED uchun 1A kerak deb o'ylashingiz mumkin.

Hammasi kesilgach, siz simlarning har ikki tomonini echib, qalay qilib qo'yishingiz mumkin. (Bu juda uzoq qadam …)

Agar xohlasangiz, svetodiodlar orasiga chiroyli ko'rinib turishi uchun va ularni Rojdestvo daraxti ichiga yopishib qolishining oldini olish uchun simlarni 3 dan 3 gacha o'rashingiz mumkin.

Endi siz LEDlarning barcha lehim tagliklarini qalay qilishingiz mumkin.

Hammasi qalay bo'lganda, LEDni LED rozetkasiga qo'ying, LED yuqoriga qaragan.

4 -qadam: simlarni ulash

Endi loyihaning eng qiyin qismi keldi. Siz ilgari tayyorlagan simlar yordamida barcha LEDlarni zanjirlashingiz kerak bo'ladi.

Buning uchun 3 simli kabelni svetodiodli paychalarining teshigidan o'tkazing va dazmolingiz bilan kabellarni LED lehim yostiqchalariga ulang. (lehim dazmolingizga juda nozik uchini ishlatishga harakat qiling) Lehimlashda siz LED rozetkasini qizdirmasligingiz va deformatsiya qilmasligingiz kerak.

LEDlarni zanjir bilan lehimlash uchun, LEDlarning yo'nalishini chinakam hurmat qilishda ehtiyot bo'ling !!

Bolal yo'nalishini hurmat qilish uchun siz har bir LEDdagi o'qni ishlatishingiz mumkin. Agar siz bu haqda g'amxo'rlik qilmasangiz, siz LEDlarni orqaga burab qo'yasiz.

Simlarni o'rashni tanlaganlar uchun siz keyingi LEDga ulashingiz kerak bo'lgan simlarning har bir uchini aniqlash uchun multimetrdan foydalanishingiz kerak bo'ladi. (Sinovdan keyin ta'mirdan ko'ra, oldin tekshirish har doim yaxshiroq)

Sovuq yoki yomon lehimlanmaslik uchun lehimingizni tekshirish uchun multimetr bilan yaxshi payvandlangan bo'lsa, hamma narsaga ishonch hosil qiling. Yomon payvandlangan LED bu ishlamay qolishi yoki ishlamasligidan keyin barcha LEDlarga olib keladi. Agar sizda LED yoritilmasa, avval lehimni tekshiring (men buni tajribam bilan aytaman;))

5 -qadam: Dasturlash

Men boshqaruvchi uchun Wemos D1 mini ni tanladim, chunki men bu taxta bilan ishlaganman. Ular ancha arzon, ishonchli, dasturlash oson va Wi -Fi antennasini o'z ichiga oladi.

Men github -da WLED loyihasini topdim, bu Wi -Fi orqali LEDni boshqarish uchun ishlab chiqarilgan dasturiy ta'minot, aynan mening loyiham uchun kerak bo'lgan narsa!

WLED - bu Aircoookie tomonidan ishlab chiqilgan, Esp8266 va ESP32 platalari bilan mos keladigan va juda ko'p funksiyalarga ega bo'lgan ajoyib dasturiy ta'minot. Masalan:

• 100 dan ortiq maxsus chaqmoq effektlari
• LED tasmalarining turli qismlariga turli effektlar va ranglarni o'rnatish uchun LED segmentlari
• LEDni kompyuter yordamida boshqarish uchun veb -boshqaruv interfeysi
• Smartfon ilovasi - LEDni telefoningiz bilan boshqarish
• Infraqizil masofadan boshqarish pulti
• Uyni avtomatlashtirish mosligi
• Alexa Voice yordamchisining mosligi
• Yorug'lik kuchini boshqarish uchun o'rni qo'shilmoqda
• LEDni Wi -Fi -ni ishlatmasdan boshqarish uchun tashqi tugma qo'shilishi
• Bir nechta WLED qurilmalarini mahalliy tarmoq orqali sinxronlashtiring

Va yana …

Loyihaning Github -dagi barcha imkoniyatlarini bilib oling:

W8 -ni esp8266 -ga yoqish unchalik qiyin emas. Hech qanday aniq narsa kerak emas. Siz faqat quyidagi bosqichlarni bajarishingiz kerak:

Oxirgi dasturiy ta'minotni yuklab olish uchun Wled Github sahifasiga o'ting (https://github.com/Aircoookie/WLED/releases)

Wemos D1 Mini uchun ESP8266.bin bilan tugaydigan faylni yuklab oling

Pytno -ni yuklab olish va o'rnatish uchun Python sahifasiga o'ting (https://www.python.org/downloads/)

Sizning operatsion tizimingiz uchun eng yangi Python versiyasini o'rnating

Terminalni oching va quyidagi buyruqlardan foydalaning:

pip esptool -ni o'rnating

Asbob to'g'ri o'rnatilganligini tekshirish uchun quyidagi buyruqni ishlating:

esptool.py

Agar siz Esptool.py bilan muammoga duch kelsangiz, esphome-flasher-ni yuklab olishga urinib ko'rishingiz mumkin. Bu o'rnatuvchi xuddi shunday qiladi, lekin grafik interfeysdan foydalanadi.

Endi siz Wemos D1 mini -kartasini kompyuterga mikro USB kabeli orqali ulashingiz mumkin.

Ulanganidan so'ng, Wled -ni taxtada ko'rsatish uchun quyidagi buyruqni ishlating:

esptool.py write_flash 0x0./WLED_X. X. X_ESP8266.bin

Siz faqat./WLED_X. X. X_ESP8266.bin o'rnini avval yuklagan.bin faylining yo'li bilan almashtirishingiz kerak.

Sizning Wemos kartangiz endi WLED bilan muvaffaqiyatli o'chirilishi kerakmi?

6 -qadam: Kengashni WiFi -ga ulash

Endi sizning taxtangiz yonib ketganda, uni yoqsangiz, WLED-AP deb nomlangan yangi Wi-Fi tarmog'ini ko'rishingiz kerak. Wi -Fi tarmog'iga ulanishga harakat qiling va ushbu paroldan foydalaning:

farrux

Siz veb -sahifaga yo'naltirilasiz, faqat taxtani uyingizdagi Wi -Fi tarmog'iga ulash uchun qadamlarni bajarishingiz kerak

Kengashni uy Wi -Fi -ga sozlaganingizdan so'ng, odatiy Wi -Fi tarmog'ingizga o'ting va avval o'rnatilgan mDNS nomiga ulanish uchun yangi brauzerni oching.

Siz quyidagi veb -sahifaga ulanishingiz kerak:

7 -qadam: PCBni boshqarish

Bu qism tizimning ishlashi uchun shart emas. Siz quvvat blokini faqat tasmangizga va Wemos D1 mini -ga ulashingiz mumkin, so'ngra simi yordamida ma'lumotlarni uzatishni LED chizig'idan Wemos D1 mini d4 piniga ulashingiz mumkin.

Men o'z o'rni va tugmachalarning jismoniy xususiyatlarini sinab ko'rmoqchi edim, shuning uchun prototipni ish protokoliga o'rnatdim, u ishning isboti bo'lishi kerak edi.

Men asosan WLED Wiki -da topilgan simlar sxemasidan foydalandim va WLED Wiki -ning o'sha sahifasida berilgan GPIO -dan foydalanib, o'rni va tugmani qo'shish uchun uni biroz o'zgartirdim.

O'rnimizni loyihangizga qo'shish uchun siz o'z o'rningizni 5V quvvat liniyasi va erga ulashingiz va GPIO12 ni (Wemos D1 mini d6 pinli) o'z o'rni buyrug'i piniga ulashingiz kerak. O'rnimizni boshqa tomonida, o'rni 5V kuchlanish liniyasining o'rtasiga, kirish pinidagi 5V kirishni va o'rni NO (Normal Open) pinidagi 5V chiqishni ulash orqali ulang. Odatiy bo'lib, WLED dasturiy ta'minoti LEDlarni yoqish paytida GPIO12 pinini yoqadi, NO pinidagi 5V chizig'ini ulab, siz LEDlarni yoqishda o'z o'rniizni yoqasiz va LEDlarni o'chirishda o'z o'rniingizni o'chirib qo'yasiz. erishmoqchimiz).

Agar siz LEDni boshqarish uchun soat ishlatmasangiz, siz o'zingizning tugmachangizga tugma qo'shishingiz mumkin. Tugmani sim bilan ulash uchun uni GPIO 0 (Wemos D1 mini -dagi D3) va erga ulang. Tugmani WLED ilova interfeysida bir marta bosish, ikki marta bosib ushlab turish orqali maxsus harakatlarni bajarish uchun sozlash mumkin (Keyingi effekt, oldindan belgilangan tsikl, ON/OFF).

Yengil chiziqli elektr uzatish liniyasiga ulangan kondansatör elektr uzatish liniyasini tekislash va potentsial quvvat uchlarini yutish uchun ishlatiladi. undan yaxshiroq foydalanish uchun uni o'rni tugagandan so'ng va iloji boricha LED chizig'ining boshiga ulang.

Chiziqning Data Line kirishidagi rezistor sizning LED tasmasini bu kirishdan yonib ketishidan himoya qiladi. Agar sizda ma'lumotlar uzatish liniyasi ulangan bo'lsa -da, lekin ijobiy elektr uzatish tarmog'i uzilgan bo'lsa, LEDni ma'lumot pinidan yoqib, uni yoqib yuborish xavfi mavjud.

Agar sizda tekshirgichdan birinchi LEDgacha uzun simli kabel bo'lsa, siz LED chizig'iga ishonchli ma'lumotlarni kiritish uchun Level Shifter -dan foydalanishingiz mumkin. Bu ishni bajarish uchun komponentlar ishlab chiqarilgan, lekin siz chiziqli LEDni darajali o'zgartirgich sifatida ishlatib, arzon alternativadan foydalanishingiz mumkin. Ushbu maqsadga erishish uchun LEDlardan birini to'g'ridan -to'g'ri protobelingizga tekshirgichning chiqishiga yaqin ulang. Keyin siz LED tasma ulagichini ushbu LEDdan keyin ulashingiz mumkin. Chiroqli LEDdan o'tib, ma'lumotlar uzatish liniyasi daraja almashtirgichidan farqli o'laroq ta'sirlanadi. (Bu LED yorug'lik chizig'ini siz bilan yoritib yubormaslik uchun, WLED LED parametrlarida birinchi LEDni o'tkazib yubormaslikni tekshirish mumkin).

Hamma narsa simli bo'lgandan so'ng, barcha ulanishlarni va lehimni tekshirish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi.

Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, endi siz elektr ta'minotini va LED tasmasini elektron kartangizga ulashingiz mumkin.

8 -qadam: LEDni WLED bilan ishlashini yoqing

Yorug'lik chizig'ining Wled -da yaxshi ishlashini ta'minlash uchun siz veb -interfeys sozlamalariga o'tishingiz kerak bo'ladi, keyin LED parametrlariga o'ting va LED chizig'idagi LEDlar sonini kiriting.

Quvvat manbai juda xavfsiz bo'lishi uchun siz yorug'lik chizig'ining maksimal oqimini cheklashingiz mumkin.

Yorug'lik chizig'ini sinab ko'rish uchun sozlamalarni saqlang va asosiy sahifaga qayting.

Endi siz Rojdestvo daraxtini yoritish uchun turli xil ranglar va effektlarni tanlashingiz mumkin!

WLED loyihasining Wiki sahifasidagi barcha oldindan sozlash va effektlar imkoniyatlari ko'rsatilgan to'liq vikini toping:

9 -qadam: Natijalar

Menimcha, Light Strip alfa -versiya uchun juda yaxshi chiqdi, kristalli lampochka aniq PETGli diffuzer sifatida juda yaxshi ishlaydi va WLED dasturiy ta'minoti boshqaruvi juda ajoyib. Albatta, men uyimda aqlli yorug'lik qo'shish uchun WLED -dan oxirgi marta foydalanmayman.

Keyingi safar men yorug'lik chizig'ini ishlatishga harakat qilaman, men WS2812b pcb kabi ishonchli komponentni ishlataman va menimcha, men Wled Wemos qalqonini sinab ko'raman, u ko'proq xususiyatlarga ega, yanada yaxshi ko'rinadigan PCB (masalan, xavfsizlik uchun sug'urta). Men, shuningdek, suv o'tkazmaydigan narsalarni keyingi versiyaga joylashtirishga harakat qilaman, bu chiziqni ochiq havoda qo'shish imkoniyatini beradi.

Ushbu ko'rsatmalarni o'qiganingiz uchun tashakkur, umid qilamanki, bu siz uchun foydalidir, men ushbu maqolani ikkinchi versiya tayyor bo'lganda yangilayman, agar sizni qiziqtirsa, kuzatib boring:)