Arduino asosidagi ko'p rangli yorug'lik tayog'i: 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Yengil rasm - bu fotosuratchilar tomonidan qo'llaniladigan usul bo'lib, u erda yorug'lik manbai qiziqarli naqshlarni chizish uchun ishlatiladi va Kamera ularni birlashtiradi. Natijada, fotosuratda yorug'lik izlari bo'ladi, natijada yorug'lik yordamida rasm ko'rinishini beradi.

Fotosuratchilar yorug'lik rasmlarini yaratish uchun odatda mash'ala chiroqlari, naychali chiroqlar va boshqa yorug'lik manbalaridan foydalanadilar, lekin bu asboblar ranglarning tor doirasi, qattiq ishlov berish va boshqarish bilan jiddiy cheklangan. Men yasagan engil bo'yash tayog'i bu cheklovlarni osonlikcha engib o'tishi mumkin.

Engil rasm chizish tayog'imizning asosiy xususiyatlari:

• Wi -Fi bilan ishlaydigan - bu engil bo'yash tayog'ini Wi -Fi yoqilgan har qanday qurilmadagi oddiy brauzer yordamida osongina boshqarish mumkin (yoqish/o'chirish, ranglarni o'zgartirish). Shunday qilib, bu Wi -Fi qurilmalari masofadan boshqarish pulti vazifasini bajaradi va fotograflar o'zlarining asosiy qismini yaratishda turli xil ranglarda o'ynashlari mumkin.
• Standart ranglar - bu tayoq oddiy tugma yordamida qizil (ko'k, yashil, oltin, kamalak, oq) kabi standart ranglarni chiqarish uchun kodlangan.
• Maxsus ranglar - standart ranglardan tashqari, bu tayoqchaning xohishiga ko'ra har qanday rangni yaratishga qodir. U ko'k rang, qizil, turkuaz, zaytun, qirmizi va boshqalar kabi har qanday rangdagi RGB kodini kiritish xususiyatiga ega bo'lib, "RGB rang kodlarini" qidirib toping va o'zingizning xohlagan rangingizni oling.

1 -qadam: kerakli materiallar

Men ushbu loyihani amalga oshirish uchun zarur bo'lgan materiallarni sanab o'tdim. Bundan tashqari, uni Amazon.com saytidan sotib olishingiz mumkin bo'lgan havolalarni qo'shdim. Quyidagi havolalardan material sotib olish menga komissiya beradi va o'z navbatida meni kelajakdagi loyihalarda qo'llab -quvvatlaydi:)

1. Arduino Uno - Bu erda sotib oling
2. RGB WS2812 LED tasmasi (25 ta LED) - Bu yerdan sotib oling
3. Quvvat banki (5v, 10000mAh) - Bu erda sotib oling
4. ESP8266 moduli - Bu yerdan sotib oling
5. Ikki tomonlama mantiqiy konvertor moduli - Bu yerdan sotib oling
6. Ulanish simlari

WS2812 RGB LED tasmasi - Bu RGB LEDlari bir -biriga bog'lab qo'yilgan va 60/120 dona sotiladi. Eng diqqatga sazovor tomoni shundaki, bu RGB LED birlashtirilgan chipga ega, bu esa o'z navbatida boshqaruv qismini ancha osonlashtiradi. Bu borada batafsil tushuntirish bu doiradan tashqarida. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun "WS2812 LED tasmasi ishlaydi" havolasini ko'rib chiqing.

ESP8266 moduli: Bu IOT loyihalarida keng qo'llaniladigan, kichkina WiFi -ni ishlab chiqaruvchi kichik taxtadir. Agar siz ESP8266 -ni ilgari ishlatmagan bo'lsangiz, "ESP8266 modulini ishga tushirish" havolasini ko'rib chiqing.

Ikki tomonlama Logic konvertor moduli: Bu modul Arduino -ga signalni 5V darajadan 3.3v mantiq darajasiga o'tkazish orqali ESP8266 modullari bilan aloqa o'rnatishga imkon beradi.

2 -qadam: Blok diagrammasi

Bu Light bo'yash loyihasi IOT kontseptsiyasiga asoslangan bo'lib, unda ikkita tarmoq qurilmasi bir -biri bilan bog'lanib, o'z navbatida aloqa va boshqaruvni o'rnatadi. Bu erda Arduino veb -sahifani joylashtiradi va server vazifasini bajaradi. Ushbu veb -sahifa foydalanuvchidan LED boshqaruvini (Ranglar: Qizil, Moviy, Yashil va YOQISH/O'chirish) qabul qilish uchun mo'ljallangan. Bu joylashtirilgan veb -sahifaga Arduino -ga ulangan va unga ulangan RGB LED chizig'ini boshqaradigan WiFi -ga ulangan qurilma orqali kirish mumkin.

Ushbu loyihani yaxshiroq tushunish uchun sizga "ESP8266 yordamida Arduino veb -serverini yaratish" ni o'qishni maslahat beraman. Bu sizga ushbu loyihaning qanday ishlashi haqida asosiy kontseptual tushuncha beradi. Qisqasi, Arduino ushbu loyihada quyidagi tadbirlarni amalga oshiradi:

1. Bizning qurilmamiz Wi -Fi ulanish nuqtasiga qo'shilish uchun ESP8266 buyrug'ini bering.
2. Arduino veb -sahifasini ESP platasi yordamida server yarating va tashqi mijozlar (qurilma brauzeri) so'rov yuborishini kuting.
3. Mijoz so'rovi kiritilgandan so'ng, Arduino veb -sahifani mijozga (qurilma brauzeri) ESP8266 moduli orqali yuboradi.
4. Keyin u mijozdan LED buyruqlarini cheksiz tekshiradi (veb -interfeys bo'limida tushuntiriladi).
5. LED buyruqlari qabul qilingandan so'ng, Arduino uni qayta ishlaydi va unga ulangan RGB LED tasmasini faollashtiradi.

3 -qadam: O'chirish diagrammasi

Yuqoridagi sxemada Arduino -ni ESP8266 va RGB LED tasmasi bilan qanday ulash mumkinligi ko'rsatilgan. Ko'rib turganingizdek, Arduino -ning TX va RX -lari Logic konvertoriga kiradi, u erda signallar ESP8266 -ga mos keladigan 3.3v ga o'tkaziladi. PWM pinli Arduino -ning 6 -pinli RGB LED tasmasini rangini boshqarish uchun vaqtni boshqarish pulsini uzatadi.

Loyihaning ko'rsatkichi bo'lib xizmat qiladigan ikkita LED mavjud. LED D2 loyiha qachon yoqilganligini ko'rsatadi. LED D1 Arduino qachon veb -serverni muvaffaqiyatli yaratganligini ko'rsatadi. Bu yashil LED foydalanuvchiga server mijozdan (brauzer) so'rovni qabul qilishga tayyor ekanligini tushunishga yordam beradi.

Quvvat bankini tanlash juda muhim, chunki kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin bo'lgan maksimal oqim taxminan 1700ma. Men 5.1/10000mAh quvvatli batareyani ishlatdim, 2A oqim chiqishi bilan.

4 -qadam: ESP8266 -ni Wi -Fi ulanish nuqtasiga ulash

ESP8266 moduli ulangan ulanish nuqtalarini eslab qolishga qodir. Ushbu loyiha avtomatik ulanish qobiliyatiga asoslanib, avval ulangan ulanish nuqtalari bilan ulanishi mumkin. ESP8266 moduli unga maxsus AT buyruqlari yordamida boshqarilishi mumkin. Arduino -dan foydalanib, biz ushbu buyruqlarni bera olamiz va ESP modulini Hotspot qurilmamizga ulanishga majburlashimiz mumkin.

Buning uchun Arduino -ga "Bareminimum" kodini yuklang. Endi ESP8266 -ni mantiq almashtirgich yordamida quyida aytib o'tilganidek Arduino -ga ulang.

Arduino RX -> Mantiqni o'zgartiruvchi -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Mantiqni o'zgartiruvchi -> ESP8266 TX

Endi 57600 (ESP8266 modullarining standart uzatish tezligi) va "NL va CR -ning ikkalasi" tanlangan ketma -ket monitorni oching. Quyidagi buyruqlarni kiriting.

1. DA
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = "Sizning qurilmangiz SSID", "Parolingiz"

Siz ketma -ket monitorda "WIFI ULANGAN" va "WIFI GOT IP" tasdiqini olganingizda. Bu qadam bajarildi va sizning ESP moduli keyingi safar yoqilganda qurilmamga avtomatik ulanadi.

5 -qadam: veb -interfeys va uning kodi

Veb -interfeys katta ahamiyatga ega, chunki u foydalanuvchi interfeysi bo'lib xizmat qiladi, u orqali buyruqlar Arduino -ga ESP8266 orqali yuboriladi. Bizning veb -interfeysimiz juda sodda va oddiy HTML -da kodlangan. Ushbu interfeysdagi tugmalar har bir tugmani bosish bilan URL parametrli GET buyrug'idan o'tadi. Quyida tegishli URL parametrlari bo'lgan tugmalar ro'yxati keltirilgan.

1. Standart ranglar uchun 6 tugma - "/Qizil", "/Gre", "Blu", "/Whi", "/Gol", "Rai"
2. RGB qiymatlari yordamida maxsus rang kiritish - "? R = 255 va G = 255 va B = 255"
3. Chiziqni o'chiring - "/O'chirish"

Ba'zi sabablarga ko'ra veb -interfeys kodini bu erga joylashtira olmadim, siz ushbu havolada bu kodni olishingiz mumkin.

6 -qadam: Algoritm va kod

Uskunani o'rnatishdan oldin siz Arduino -ga yuklangan kodni olishingiz kerak, chunki uni konteynerga qadoqlash kerak va uni keyinroq bajarish mumkin emas. Men sizga Arduino kodini tushunishga yordam beradigan algoritmni yozdim.

Algoritm:

1. "AT+RST / r / n" buyrug'ini yuborish orqali ESP8266 modulini qayta o'rnating.
2. Qurilmamiz hotspotiga ulanish muvaffaqiyatli bo'lganligini bilish uchun ESP8266 javobini tekshiring. Ulangach, "Server yaratish" (quyida qarang) buyrug'i ketma -ketligini ESP8266 ga berishni boshlang.
3. Har bir kirish buyrug'i uchun javobni kuzatib boring.
4. Bu buyruqlarning barchasi "OK / r / n" javobini qaytarishi kerak, agar noto'g'ri javob berilgan bo'lsa, noto'g'ri javob yoki "ERROR" bilan buyruqni takrorlang.
5. Serverni yaratish buyruqlari ketma -ketligi muvaffaqiyatli bajarilgandan so'ng, Arduino -ning 12 -pinidagi yashil LEDni yoqing. Bu foydalanuvchi uchun mijoz so'rovini yuborish uchun ko'rsatma bo'ladi.
6. Arduinoni LAN yoki tarmoq ichida joylashgan har qanday brauzerdan mijoz so'rovini kutishga majbur qiling.
7. Mijoz so'rovi kirgandan so'ng, ulanish identifikatorini tekshiring va "AT+CIPSEND …" buyrug'ini yuboring. unga tegishli ulanish identifikatorini kiritish orqali.
8. ESP8266 ">" belgisi bilan javob beradi, bu belgi olishga tayyorligini ko'rsatadi. Buni olganimizda, biz oldingi bosqichda ko'rgan veb -sahifa kodini ESP8266 moduli orqali mijoz brauzeriga yuboramiz.
9. Endi veb -sahifa foydalanuvchi mijoz brauzerida ko'rinadi, keyin Arduino mijozning "LED buyruqlari" ni cheksiz skanerlash holatiga o'tadi.
10. Veb -sahifa har bir tugmani bosish uchun o'ziga xos URL parametrini taqdim etish uchun yozilgan, shuning uchun tugma bosilganda ESP moduli GET so'rovini o'ziga xos URL parametriga o'tkazadi.
11. Arduino ushbu URLni qayta ishlashi va shunga mos ravishda RGB LED tasmasini boshqarishini ta'minlashi kerak.

Server yaratish buyruqlari:

• DA
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (Android qurilmasi uchun)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Kod:

Ushbu loyihani amalga oshirish uchun siz "Adafruit Neopixel kutubxonasini" o'rnatishingiz, yuklab olishingiz va o'rnatishingiz kerak.

Siz ushbu loyiha uchun Arduino kodini ushbu havola orqali olishingiz mumkin -> "Arduino bilan ishlaydigan engil rasm tayog'i"

7 -qadam: Light tayoqchasini tayyorlash

Men bu "Yengil rasm chizish tayog'i" ni tayyorlash bo'yicha video tayyorladim, aniqroq bo'lsin.

LED chizig'ining oxirigacha simlarni lehimlashdan boshlang. Ulanishni kuchaytirish uchun ustiga issiq elim surtishni davom eting. Plastik tasmasini toping, uning ustiga LED tasmasini yopishtiring. Men ICdan keladigan plastik qadoqlash naychasidan foydalandim. Men o'z uyimda juda ko'p narsalarni topdim, shuning uchun men undan foydalanishga qaror qildim va u juda mos edi.

Qadoqlash naychasini yoki kerakli o'lchamdagi narsalarni toping. Men LED tasmasini qadoqlash trubasiga yopishtiruvchi yopishtiruvchi yordamida yopishtirdim. Issiq elim bu uchun yaxshi fikr bo'lmasligi mumkin, chunki haddan tashqari issiqlik LEDlarga zarar etkazishi mumkin va bu biz xohlagan oxirgi narsa. Keyin uni quritishga ruxsat berish uchun taxminan 20 daqiqa quritdim.

8 -qadam: konteynerni tanlash va tayoqni o'rnatish

Bu juda muhim qadam, chunki powerbank, Arduino, indikatorli LED va ESP8266 modullari bu konteynerga kiradi. Yuqorida aytilganlarning hammasi joylashishi uchun tegishli o'lchamdagi idishni tanlang. Men silindrsimon idishni tanladim, shunda ularni ishlatish paytida ushlab turishim oson bo'ladi.

Men silindrsimon shaklni tanlaganim uchun, LED chizig'i qaysi tomonga yo'nalishini o'q belgisi bilan belgilab qo'ydim. Men konteynerni konteyner ichiga joylashtirishda menga ko'rsatma berish uchun konteynerga belgi qo'ydim. Lehim tabancasi bo'lgan konteyner qopqog'iga kichik bir teshik qo'ying. Yorug'lik tayog'ini ichkariga sig'adigan darajada katta teshik qilganingizga ishonch hosil qiling.

Tayoqni qopqoq ichiga joylashtirgandan so'ng, uni yopishtiruvchi qurol yordamida mahkamlang va tayoqning turg'unligiga va qimirlamasligiga ishonch hosil qiling.

9 -qadam: Quvvat banki va LED indikatorlarini yig'ish

Power Bank bu loyihadagi boshqa komponentlarga qaraganda ancha og'ir bo'ladi. Quvvat bankini konteynerda chizilgan chiziqning chap tomoniga joylashtiring. Shuning uchun u ishlayotganda uning harakatlanmasligiga ishonch hosil qilish kerak. Shu maqsadda men Velcro yamog'idan foydalandim va uni quvvat bankiga mahkam o'rab qo'ydim. Konteyner ichiga yana bir juft Velcro yamog'ini joylashtirdim. Men quvvat bankini Velcro yamog'iga yopishtirdim va u uni mahkam ushlab turadi va bu menga kerak.

Kalitni chizilgan chiziqqa qarama -qarshi joylashtiring. Bu kalit butun loyihani yoqish/o'chirish uchun mo'ljallangan. Kalit ostida. Malumot uchun ikkita LEDni (Qizil va Yashil) joylashtiring va ularni rezistor bilan lehimlang (3 -bosqichdagi elektron sxemaga qarang). Yoritgichlar va kalitlar yorug'lik tayog'i kiradigan tomonga teskari qarama -qarshi bo'lishi kerak. Bu yorug'lik chizish paytida LED indikatorlarining kiruvchi yorug'lik aralashuvini oldini olish uchun. O'tgan rasmda ko'rsatilgandek, ajratilgan USB kabeli va bir nechta ulagichni tugmachaga ulang. Ulanish kabellari Arduino va ESP8266 modullarini quvvatlantirish uchun mavjud.

10 -qadam: Arduino va ESP8266 modullarini konteyner ichiga yig'ish

Arduino taxtasi va ESP8266 plagin modulini birlashtiring, u ham ikki tomonlama mantiq darajasini o'zgartiradi. Simlang, yopishtiring va birlashtiring. Buni idishga joylashtirgandan so'ng, men buni juda ehtiyotkorlik bilan qildim, chunki simlarning hech biri chalkashmasligiga ishonch hosil qilishim kerak. Buning sababi shundaki, men diametri kamroq bo'lgan idishni tanladim. Ammo yorqin tomondan, idish juda qulay va kaftlarimga oson joylashadi.

Yengil bo'yash tayog'idan simlarni quvvat terminallariga va Arduinoning 6 -piniga ulang. Ish tugagach, konteyner qopqog'ini yaxshilab yoping.

11 -qadam: Yoping

Idishni qora lenta yoki boshqa material bilan yoping. Bu yorug'lik aralashuvining engil binoni ishlashiga xalaqit bermasligi uchun qilingan. Buning sababi shundaki, Arduino, ESP8266 va Power bankda LEDlar mavjud. Ularni ochiq holda saqlash fotosuratlarni buzishi va buzishi mumkin.

Buning uchun men qora lentani ishlatganman. Bu maqsadda siz xohlagan narsani ishlatishingiz mumkin, lekin Wi -Fi bilan ishlaydigan engil bo'yash tayog'i endi ajoyib ranglarni bo'yashga tayyor.

12 -qadam: Sinab ko'ring

1. Kalitni yoqing va qizil LED yonishi kerak
2. Yashil LED yonishini kuting, bu odatda 5-10 soniya ichida sodir bo'ladi va bu Arduino serveri yaratilganligini ko'rsatadi.
3. Yashil LED yoqilgandan so'ng, qurilmangizdagi brauzerni oching va 192.168.43.253 IP -manzilini kiriting.
4. 5 -qadamda ko'rgan veb -sahifalar sizning ekraningizda ko'rsatilishi kerak.
5. Endi veb -interfeys bilan o'zaro aloqada bo'ling va LED tasmasini boshqaring
6. Va borib engil salqin rasm chizish.

13 -qadam: eslash kerak bo'lgan narsalar va bir nechta fotosuratlar

• Ushbu loyiha ESP8266 -ning Wi -Fi ulanish nuqtasi bilan avtomatik ulanish imkoniyatiga asoslangan. Shunday qilib, ushbu loyihada ishlatishdan oldin ESP8266 va kirish nuqtasi qurilmasi kamida bir marta bog'lanishi kerak.
• Arduino faqat bitta mijoz aloqasini boshqarish uchun dasturlashtirilgan, bu faqat bitta brauzer Arduino -dan LEDni boshqarishni so'rashi mumkin.
• Arduino tomonidan ESP8266 bilan server yaratish uchun kutish vaqti bor. Bu kutish vaqtining tugashini yashil LED bilan bilish mumkin.
• Yashil LED yonib turgandan so'ng, siz mijozning so'rovini brauzerdan boshlashingiz mumkin. Hech qanday muammosiz ishlashini ta'minlash uchun siz butun loyihani kamida 2A manbasi bilan ta'minlashingiz kerak.
• Bu loyiha ish stoli uchun Google chrome va smartfonlar uchun Opera bilan muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi.

Umid qilamanki, sizga bu ko'rsatma yoqadi, buni sinab ko'ring va natijasini menga ayting. Men ushbu loyiha uchun tenglikni yaratishni rejalashtirgandim va tez orada bu erda nashr etaman. Keyingi takomillashtirish g'oyalari ma'qul.

Bu loyiha Instructable yaratish uchun hujjatlarni tuzish va ko'p vaqt talab qildi. Menga "LED tanlovi", "Arduino tanlovi" va "Masofadan boshqarish tanlovi" da ovoz bering, agar bunga arziydi deb o'ylasangiz. Sizni boshqa o'qituvchi bilan ko'rishga umid qilaman

2017 yilgi LED tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi