Μουσική αλληλεπιδραστική βάση μπουκαλιών με ρυθμιζόμενα φώτα: 14 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Πριν από λίγο καιρό, ένας φίλος μου διέταξε ένα δαχτυλίδι LED 16 bit για να το ξεγελάσει και ενώ το έκανε πήρε την ιδέα να τοποθετήσει ένα μπουκάλι πάνω του. Όταν το είδα, γοητεύτηκα από το βλέμμα του φωτός που φωτίζει τη φιάλη και θυμήθηκα το φοβερό έργο "Mc Lighting" από τον χρήστη του Hackaday Tobias Blum:

hackaday.io/project/122568-mc-lighting

Μια πτυχή του έργου του ήταν ο έλεγχος των LED LED WS2812 μέσω μιας αυτόματης γραφής διεπαφής ιστού χωρίς τη χρήση οποιασδήποτε εξωτερικής υπηρεσίας. Εμπνευσμένος από την προσέγγισή του στον έλεγχο ενός δακτυλίου LED, αποφάσισα να συνδυάσω αυτές τις δύο ιδέες και να τις φέρω στο επόμενο επίπεδο. Στο μυαλό μου είχα μια βάση μπουκαλιών για έως και τρία μπουκάλια, ελεγχόμενη μέσω μιας τοπικής ιστοσελίδας, με αρκετές αστραπές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που αλληλεπιδρούν με τη μουσική περιβάλλοντος. Για να δημιουργήσετε μια φορητή συσκευή, τροφοδοτείται από μια μπαταρία Li-Ion.

Σε αυτό το διδακτικό θα περάσω από τη διαδικασία κατασκευής και θα σας διδάξω για την υποκείμενη λειτουργία του. Στη συνέχεια, θα πρέπει να μπορείτε να δημιουργήσετε τη δική σας έκδοση και να έχετε μια ιδέα σχετικά με τον τρόπο προσθήκης webcontrol σε ένα έργο χωρίς να χρησιμοποιήσετε εξωτερική υπηρεσία.

Βήμα 1: Επιλογές δημιουργίας

Όσον αφορά τα ηλεκτρονικά αυτού του έργου, μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε μια πλακέτα NodeMCU, η οποία είναι εύκολη στη χρήση και αρκετά φθηνή, είτε μπορείτε να φτιάξετε τη δική σας πλακέτα όπως εγώ. Δεν υπάρχει ιδιαίτερο όφελος από αυτό, απλώς είχα ένα τσιπ ESP8226-12E γύρω και αποφάσισα να το χρησιμοποιήσω για να μπορέσω να κρατήσω την πλακέτα NodeMCU για γρήγορη πρωτοτυπία. Υπάρχει μόνο μία σημαντική διαφορά: χρειάζεστε μια κάρτα USB 3.3V σε σειριακή για να προγραμματίσετε την αυτο-κατασκευασμένη πλακέτα ελεγκτή. Παρόλα αυτά δεν έχει διαφορά τι τύπος επιλέγετε, απλώς λάβετε το υπόψη όταν πρόκειται για τα απαιτούμενα μέρη.

Υπάρχει μια επιλογή που κάνει τη διαφορά όμως: τη λειτουργία μουσικής. Εάν αποφασίσετε να το συμπεριλάβετε, η βάση μπουκαλιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μετρητής VU και επιπλέον μπορεί να αλλάξει το χρώμα των LED κάθε φορά που τα μπάσα της μουσικής φτάνουν σε ένα δεδομένο όριο. Αυτό όμως απαιτεί κάποιο πρόσθετο υλικό. Πρέπει να δημιουργήσετε έναν ενισχυτή που ενισχύει την έξοδο μιας κάψουλας μικροφώνου συμπυκνωτή και ένα φίλτρο χαμηλής διέλευσης για τις συχνότητες μπάσων. Αν και αυτό μπορεί να ακούγεται δύσκολο, δεν είναι πραγματικά. Δεν απαιτεί ειδικά εξαρτήματα και συνιστώ ανεπιφύλακτα να συμπεριλάβετε αυτό το κύκλωμα καθώς βελτιώνει τη συσκευή αρκετά.

Βήμα 2: Απαιτούμενα μέρη και υλικά

Η υπόθεση:

Maybeσως το πιο δύσκολο μέρος αυτού του έργου είναι η περίπτωση. Καθώς ήθελα να δοκιμάσω κάτι νέο, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω πλάκες MDF με πάχος 18 mm και να τις βάψω. Σε σύγκριση με άλλους τύπους ξύλου/υλικών, το MDF έχει το πλεονέκτημα ότι η επιφάνεια του μπορεί να λειανθεί ιδιαίτερα λεία και ως εκ τούτου το χρώμα πάνω του μπορεί να φαίνεται εξαιρετικά γυαλιστερό. Επιπλέον, χρειάζεστε ακρυλικό γυαλί πάχους 4 mm ως κάλυμμα των δακτυλίων LED.

Η θήκη έχει μήκος 33 cm και πλάτος 9 cm, γι 'αυτό προτείνω μια πλάκα με τις ακόλουθες διαστάσεις:

MDF-πλάκα 400 x 250 x 18 mm

Τα καλύμματα των δακτυλίων LED έχουν διάμετρο περίπου 70 mm, οπότε η πλάκα σας από ακρυλικό γυαλί πρέπει να έχει τουλάχιστον τις ακόλουθες διαστάσεις:

Ακρυλική πλάκα 250 x 100 x 4 mm

Για να το βάψω πήρα 125ml λευκό ακρυλικό χρώμα και 125ml γυαλιστερό παλτό. Επιπλέον, σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε ένα ρολό αφρού καθώς αυτό σας επιτρέπει να εφαρμόσετε το χρώμα πιο ομοιόμορφα. Για το κομμάτι λείανσης χρησιμοποίησα φύλλο γυαλόχαρτου με τρίψιμο 180, ένα με 320 και ένα με 600.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

Για τα ηλεκτρονικά χρειάζεστε τρεις δακτυλίους LED 16 bit WS2812. Απλά προσέξτε καθώς βρήκα δύο τύπους δακτυλίων LED 16 bit, χρειάζεστε αυτούς με τη μεγαλύτερη διάμετρο (περίπου 70 mm) και επομένως το μεγαλύτερο κενό μεταξύ των LED.

Για την τροφοδοσία χρειάζεστε μια μπαταρία Li-Ion, έναν αντίστοιχο φορτιστή και έναν διακόπτη. Επιπλέον, χρειάζεστε έναν ρυθμιστή τάσης 3,3 V με χαμηλή τάση εγκατάλειψης (LDO) και δύο πυκνωτές για να τροφοδοτήσετε τον μικροελεγκτή. Εξηγώ γιατί χρειάζεστε τον ρυθμιστή LDO στο βήμα 7.

Εάν αποφασίσετε να δημιουργήσετε το προαιρετικό κύκλωμα ενισχυτή μουσικής και φίλτρου, χρειάζεστε ένα Op-Amp και μερικά παθητικά εξαρτήματα. Και αν επιλέξετε να δημιουργήσετε τη δική σας μονάδα ελέγχου, χρειάζεστε το τσιπ ESP, έναν πίνακα ανάρτησης, μερικές αντιστάσεις, ένα κουμπί και μερικές ακίδες.

Και συνιστώ ανεπιφύλακτα ένα κομμάτι από γυαλόχαρτο για να κολλήσετε τα πάντα σε αυτό.

LED-δαχτυλίδι

3.7V Li-Ion cell (διέσωσα έναν από τους τύπους TW18650 από μια αχρησιμοποίητη μπαταρία)

Φορτιστής Li-Ion

Διακόπτης (Τίποτα ιδιαίτερο, χρησιμοποίησα ένα παλιό που έσωσα από ένα σπασμένο σετ ηχείων)

Ρυθμιστής τάσης LDO (επιπλέον οι πυκνωτές που αναφέρονται στο φύλλο δεδομένων: κεραμικός πυκνωτής 2 x 1uF)

γυψοσανίδα

Κύκλωμα μουσικής (προαιρετικό):

Σύμφωνα με το σχηματικό

Μικροελεγκτής:

NodeMCU

ESP8266 12E (πλάκα προσαρμογέα, κουμπί, αντιστάσεις και ακίδες σύμφωνα με το σχηματικό)

USB σε σειριακό (απαιτείται για τον προγραμματισμό πλακέτας χειροκίνητου ελεγκτή, εάν έχετε ήδη έναν, δεν χρειάζεται να πάρετε άλλο)

Βήμα 3: Άλεση της θήκης

Ένας φίλος μου έφτιαξε ένα MP-CNC και ήταν τόσο ευγενικός να μου αλέσει τα δύο μέρη MDF και τους τρεις ακρυλικούς δακτυλίους. Τα ξύλινα μέρη είναι το πάνω και το κάτω μέρος ενός κουτιού σε σχήμα χαπιού. Στην κορυφή του κουτιού, υπάρχουν τρεις θέσεις για τα LED-rings και τα ακρυλικά τους καλύμματα. Καθώς αυτά τα εμβαθύνματα έχουν σχεδιαστεί για να είναι μόνο ένα κλάσμα μεγαλύτερα από τα PCB, ταιριάζουν και κάθονται στη θέση τους χωρίς να χρειάζεται κόλλα ή βίδες. Το ίδιο ισχύει και για τα ακρυλικά καλύμματα. Δεδομένου ότι έχουν μεγαλύτερη διάμετρο από τους δακτυλίους LED, τοποθετούνται σε μια άκρη πάνω από τα LED (βλέπε εικόνα).

Βήμα 4: Ολοκληρώστε την υπόθεση

Mightσως έχετε παρατηρήσει ότι αυτή τη στιγμή, λείπουν πολλά πράγματα στη θήκη. Πράγματα όπως τρύπες για τα καλώδια του δακτυλίου, μια τρύπα για την υποδοχή USB και μια τσέπη για την μπαταρία. Επιπλέον, εάν επιλέξετε να συμπεριλάβετε το κύκλωμα μουσικής, απαιτείται επίσης μια τρύπα για το μικρόφωνο. Επιπλέον, σας συνιστώ να ανοίξετε τρύπες κάτω από τα LED-Rings, ώστε να τις σπρώξετε έξω από τη θήκη. Χρησιμοποίησα ένα περιστροφικό εργαλείο λείανσης για να προσθέσω τις παραπάνω τρύπες.

Στην τρίτη εικόνα, μπορείτε να δείτε τις "συντήρηση" και τις οπές καλωδίων για το δαχτυλίδι. Όπως ίσως έχετε ήδη παρατηρήσει, δημιούργησα δύο οπές καλωδίων. Αυτό δεν έγινε επίτηδες. Αυτό ήταν σε πρώιμο στάδιο όπου πίστευα ότι οι γωνίες των δακτυλίων θα ήταν ασήμαντες, αλλά δεν είναι. Τοποθετήστε και τα τρία με τα καλώδια τους στην ίδια πλευρά. Κατέληξα να τα τοποθετήσω προς τα εμπρός.

Σημαντικό: Να φοράτε πάντα μάσκα σκόνης όταν πριονίζετε, τρυπάτε ή φρεζάρετε σε MDF. Το ίδιο ισχύει και για το τρίψιμο.

Βήμα 5: Ολοκληρώνοντας την υπόθεση

Τώρα η θήκη βάφεται. Πριν το κάνετε αυτό, σας συνιστώ να παρακολουθήσετε ή να διαβάσετε ένα σεμινάριο σχετικά με αυτό, καθώς αυτό αποδείχθηκε ότι ήταν πιο δύσκολο από ό, τι νόμιζα ότι ήταν. Αυτό καλύπτει όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για το θέμα.

Αρχικά, τρίψτε καλά το εξωτερικό των τμημάτων του MDF. Χρησιμοποίησα το χαρτί grit 160 για αυτό. Μετά από αυτό, πολλά μαθήματα συνιστούν τη σφράγιση της επιφάνειας, ειδικά στις άκρες, με ένα ειδικό αστάρι MDF. Πέρασα αυτό το μέρος καθώς το αστάρι είναι αρκετά ακριβό και, παρόλο που το αποτέλεσμα δεν είναι τόσο καλό όσο θα μπορούσε να είναι, θα το έκανα ξανά.

Στη συνέχεια, μπορείτε να αρχίσετε να βάφετε την επιφάνεια στο χρώμα που θέλετε. Αποφάσισα να βάψω το δικό μου σε καθαρό λευκό. Περιμένετε να στεγνώσει το χρώμα, στη συνέχεια τρίψτε το με λεπτό γυαλόχαρτο (χρησιμοποίησα το τρίμμα 320), ξεσκονίστε το και εφαρμόστε το επόμενο στρώμα χρώματος. Επαναλάβετε αυτή τη διαδικασία έως ότου είστε ικανοποιημένοι με την αδιαφάνεια του χρώματος. Εφάρμοσα τέσσερα στρώματα χρώματος.

Μετά το τελικό στρώμα χρώματος, τρίψτε το με ένα ακόμη λεπτότερο γυαλόχαρτο από πριν (στην περίπτωσή μου το τρίξιμο 600) και αφαιρέστε όλη τη σκόνη που απομένει στην επιφάνεια. Μετά από αυτό, μπορείτε να εφαρμόσετε το πρώτο στρώμα του γυαλιστερού παλτό. Όπως και με το χρώμα, εφαρμόστε όσες στρώσεις χρειάζεται για να σας ικανοποιήσει. Χρησιμοποίησα τρία για την κορυφή και τα πλαϊνά, και δύο για το κάτω μέρος. Μπορείτε να δείτε το αποτέλεσμα σε μία από τις εικόνες. Παρόλο που η επιφάνεια θα μπορούσε να είναι πιο λεία (περισσότερο τρίψιμο και αστάρι MDF), είμαι ευχαριστημένος με το επιτυγχανόμενο αποτέλεσμα γυαλάδας.

Βήμα 6: Προετοιμασία των δαχτυλιδιών

Παράλληλα με τη διαδικασία στεγνώματος του πρώτου στρώματος χρώματος, μπορείτε να τρίψετε τους δακτυλίους από ακρυλικό γυαλί. Στη συνέχεια, αυτοί οι δακτύλιοι διαχέουν το φως που εκπέμπεται από τα LED-Rings. Μιλώντας για αυτό, βρήκα ότι τα PCB αυτών των δακτυλίων έχουν μερικές ανεπιθύμητες άκρες που έχουν απομείνει από τη διαδικασία παραγωγής, οπότε ίσως χρειαστεί να τα ξεθωριάσετε. Διαφορετικά δεν ταιριάζουν στην υπόθεση.

Στη συνέχεια, μερικά καλώδια πρέπει να κολληθούν στους δακτυλίους. Σας συνιστώ να χρησιμοποιείτε εύκαμπτο σύρμα. Χρησιμοποίησα ένα σκληρό και είχα το πρόβλημα ότι έσπρωξαν τα δύο μέρη της θήκης, κάτι που απαιτούσε άσχημη κάμψη. Επιπλέον, είναι πιο πιθανό να σπάσει το άκαμπτο σύρμα, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα μια άσχημη διαδικασία συγκόλλησης, καθώς πρέπει να βγάλεις τον αντίστοιχο δακτύλιο και τον πίνακα ελέγχου από τη θήκη.

Βήμα 7: Τροφοδοσία

Ως πηγή ενέργειας χρησιμοποιείται μια μπαταρία Li-Ion μπαταρίας. Φορτίζεται μέσω του κυκλώματος φορτιστή. Αυτό το κύκλωμα διαθέτει προστασία υπερφόρτισης και υπερφόρτισης. Για να απενεργοποιήσετε τη συσκευή, είναι ενσωματωμένος ένας διακόπτης που διακόπτει τη θετική έξοδο της πλακέτας φορτιστή.

Καθώς η μέγιστη τάση της μπαταρίας είναι 4,2V, το ESP8266 δεν μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας. Η τάση είναι πολύ υψηλή για τον μικροελεγκτή 3,3V καθώς επιβιώνει μόνο από τάσεις μεταξύ 3,0V - 3,6V. Ο ρυθμιστής τάσης χαμηλής πτώσης (LDO) είναι ένας ρυθμιστής τάσης που λειτουργεί ακόμη και όταν η τάση εισόδου είναι κοντά στην καθορισμένη τάση εξόδου. Έτσι, μια τάση εγκατάλειψης 200 mV για ένα LDO 3,3V σημαίνει ότι βγάζει 3,3V εφόσον η τάση εισόδου είναι πάνω από 3,5V. Όταν υποσυνδέει αυτήν την τιμή, η τάση εξόδου αρχίζει να μειώνεται. Καθώς το ESP8266 λειτουργεί με τάσεις έως 3,0V, έτσι λειτουργεί μέχρι να πέσει η τάση εισόδου του LDO στα περίπου 3,3V (η κάθοδος δεν είναι γραμμική). Αυτό μας επιτρέπει να τροφοδοτούμε τον ελεγκτή μέσω της μπαταρίας μέχρι να αποφορτιστεί πλήρως.

Βήμα 8: Πίνακας μικροελεγκτών

Εάν χρησιμοποιείτε έναν πίνακα NodeMCU, αυτό το βήμα είναι αρκετά απλό. Απλώς συνδέστε την έξοδο 3.3V και τη γείωση του τροφοδοτικού σε έναν από τους ακροδέκτες 3V και G των πλακέτων. Επιπλέον, προτείνω να κολλήσετε τον πίνακα σε ένα κομμάτι γυαλιού, καθώς αυτό διευκολύνει τη σύνδεση όλων.

Σε περίπτωση που αποφασίσετε να δημιουργήσετε τη δική σας πλακέτα ελεγκτή, το πρώτο βήμα είναι να κολλήσετε το τσιπ ESP στην πλάκα προσαρμογέα. Μετά από αυτό, προσθέστε όλα τα στοιχεία και τις συνδέσεις όπως φαίνεται στο σχηματικό σχήμα. Τα δύο κουμπιά είναι απαραίτητα για την επαναφορά και το φλας του ελεγκτή. Mightσως παρατηρήσετε στις παρακάτω εικόνες ότι χρησιμοποιώ μόνο ένα κουμπί. Ο λόγος για αυτό είναι ότι μόλις βρήκα ένα ξαπλωμένο, οπότε αντί για το κουμπί για GPIO0, χρησιμοποιώ δύο καρφίτσες και έναν βραχυκυκλωτήρα.

Μπορείτε να δείτε το τελικό κύκλωμά μου στο επόμενο βήμα.

Βήμα 9: Κύκλωμα μουσικής (προαιρετικό)

Ως είσοδος για τη μουσική χρησιμοποιείται μια απλή κάψουλα μικροφώνου συμπυκνωτή. Τροφοδοτείται μέσω μιας αντίστασης περιορισμού ρεύματος που συνδέεται με τη ράγα τροφοδοσίας 3,3V. Με λίγα λόγια, η κάψουλα λειτουργεί σαν πυκνωτής, οπότε όταν ηχητικά κύματα χτυπήσουν το διάφραγμα της, η χωρητικότητά της και η ανάλογη της τάσης της, αλλάζουν. Αυτή η τάση είναι τόσο χαμηλή που δύσκολα μπορούμε να τη μετρήσουμε με τον μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό ESP (ADC). Για να το αλλάξουμε αυτό, ενισχύουμε το σήμα με ένα Op-Amp. Στη συνέχεια, η ενισχυμένη τάση εξόδου φιλτράρεται από ένα παθητικό φίλτρο χαμηλής διέλευσης πρώτης τάξης με συχνότητα διακοπής περίπου 70Hz.

Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε μια πλακέτα NodeMCU, μπορείτε να συνδέσετε την έξοδο του παραπάνω περιγραφόμενου κυκλώματος στον ακροδέκτη A0 της πλακέτας. Εάν θέλετε να δημιουργήσετε τη δική σας πλακέτα ελεγκτή, πρέπει να προσθέσετε ένα διαχωριστή τάσης στο κύκλωμα. Ο λόγος για αυτό είναι τα ESPs επί του ADC που έχουν μέγιστη τάση εισόδου 1V. Το NodeMCU έχει ήδη ενσωματωμένο αυτό το διαχωριστή τάσης, οπότε για να λειτουργήσει ο κώδικας και ο ενισχυτής και στις δύο πλακέτες, το χρειάζεται και ο αυτοδημιούργητος.

Βήμα 10: Ολοκληρώστε και τοποθετήστε τα Ηλεκτρονικά

Αρχικά, τοποθετήστε τους δακτυλίους LED στα καθορισμένα βάθη στο επάνω μέρος της θήκης. Μετά από αυτό, συνδέστε το τροφοδοτικό, τον μικροελεγκτή, τους δακτυλίους και, αν το κατασκευάσατε, το κύκλωμα του ενισχυτή σύμφωνα με το σχηματικό σχήμα.

Προειδοποίηση: Πριν το κάνετε αυτό, ελέγξτε ξανά εάν απενεργοποιήσατε το ρεύμα χρησιμοποιώντας το διακόπτη. Ξέχασα να το κάνω και τηγάνισα έναν ρυθμιστή LDO κατά τη συγκόλληση. Μετά από αυτό, είστε έτοιμοι να τοποθετήσετε τα ηλεκτρονικά μέσα στη θήκη.

Ξεκίνησα συνδέοντας το κελί της μπαταρίας στη θήκη με κάποια ζεστή κόλλα. Μετά από αυτό, τοποθέτησα το κύκλωμα του φορτιστή και έλεγξα αν μπορώ να συνδέσω καλώδιο USB ή όχι. Καθώς δεν εμπιστεύτηκα τη θερμή κόλλα για να αντέξει τη δύναμη να σπρώξει το καλώδιο πολλές φορές, σφυρηλάτησα προσεκτικά τα λεπτά καρφιά μέσα από τα μαξιλάρια συγκόλλησης του φορτιστή για την τάση εισόδου. Μετά τον φορτιστή κόλλησα τη κάψουλα του μικροφώνου στη θέση της.

Στη συνέχεια χρησιμοποίησα μερικές λυγισμένες ακίδες σύρματος για να διορθώσω τον μικροελεγκτή. Αυτή η μέθοδος μου επιτρέπει να βγάζω τον ελεγκτή από τη θήκη για επισκευές όποτε χρειαστεί χωρίς να χρειάζεται να κόψω θερμή κόλλα και να καταστρέψω το MDF.

Τώρα, χρησιμοποίησα μερικούς δεσμούς καλωδίων και λυγισμένους πείρους σύρματος για να τοποθετήσω τα καλώδια. Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να κάνετε, είναι να τοποθετήσετε τους δακτυλίους ακρυλικού καλύμματος. Να είστε προσεκτικοί όταν το κάνετε, ώστε να μην καταστρέψετε το χρώμα καθώς αυτό είναι αρκετά σφιχτό. Μπορεί ακόμη και να μειώσετε την εσωτερική ή/και την εξωτερική διάμετρο των ακρυλικών δακτυλίων καθώς η σανίδα MDF απορροφούσε λίγη βαφή και έτσι οι εμβαθύνσεις έγιναν λίγο μικρότερες.

Βήμα 11: Αναβοσβήνει ο μικροελεγκτής

Μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής υλικού, το μόνο που μένει είναι να αναβοσβήνει το λογισμικό. Χρησιμοποίησα το Arduino IDE για αυτό. Αλλά για να μπορέσετε να προγραμματίσετε τον ελεγκτή, πρέπει να προσθέσετε μερικές βιβλιοθήκες και να επιλέξετε τη σωστή πλακέτα.

Βιβλιοθήκες

Μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε το IDEs Library Manager (Sketch -> Include Libraries -> Mange Libraries) για να τα προσθέσετε, είτε να τα κατεβάσετε και να τα μετακινήσετε στο φάκελο βιβλιοθήκης IDE. Προτείνω τον διαχειριστή καθώς είναι πιο βολικό και μπορείτε να βρείτε όλες τις απαραίτητες βιβλιοθήκες εκεί.

DNSServer από τον Kristijan Novoselic (απαραίτητο για WiFiManager)

WiFiManager by tzapu και tablatronix (ανοίγει ένα AP όπου μπορείτε να εισαγάγετε τα διαπιστευτήρια του τοπικού σας WiFi)

WebSockets από τον Markus Sattler (απαραίτητο για την επικοινωνία μεταξύ της συσκευής χρήστη και του μπουκαλιού)

Adafruit NeoPixel της Adafruit (απαραίτητο για τον έλεγχο των δακτυλίων LED)

Σανίδα

Ανεξάρτητα από τον τύπο της πλακέτας ελεγκτή που επιλέξατε να χρησιμοποιήσετε, στην ενότητα Εργαλεία -> Επιλογή πίνακα NodeMCU 1.0 (Ενότητα ESP -12E). Βεβαιωθείτε ότι το μέγεθος του φλας έχει οριστεί σε 4M (1M SPIFFS) και η ταχύτητα μεταφόρτωσης σε 115200.

Αναβοσβήνει

Για να αναβοσβήνει ο πίνακας NodeMCU, απλά συνδέστε τον με τον υπολογιστή σας, επιλέξτε τη σωστή θύρα και ανεβάστε το πρόγραμμα. Το να αναβοσβήνετε στον αυτο-κατασκευασμένο πίνακα ελεγκτή είναι λίγο πιο περίπλοκο. Συνδέστε τον μετατροπέα USB σε σειριακό στις τρεις ακίδες της πλακέτας. Συνδέστε GND και GND, RX και TX και TX και RX. Για να μπείτε στη λειτουργία φλας του χειριστηρίου, επανεκκινήστε το με το κουμπί RST και ενώ το κάνετε κρατήστε πατημένο το κουμπί GPIO0. Μετά από αυτό, βεβαιωθείτε ότι ο πίνακας μετατροπέα σας έχει οριστεί σε 3.3V. Ολοκληρώστε τη διαδικασία ανεβάζοντας το πρόγραμμα.

Σημαντικό: Ενεργοποιήστε τη συσκευή σας πριν αναβοσβήνει.

Βήμα 12: Ανεβάστε την ιστοσελίδα

Τα αρχεία που απαιτούνται για την ιστοσελίδα αποθηκεύονται στη μνήμη flash των μικροελεγκτών. Πριν από την πρώτη χρήση, πρέπει να τα ανεβάσετε χειροκίνητα. Για να το κάνετε αυτό, τροφοδοτήστε τη συσκευή (ίσως πρέπει πρώτα να τη φορτίσετε). Οι λυχνίες LED πρέπει να λάμπουν κόκκινες (λόγω της φωτογραφικής μηχανής μου μοιάζει με πορτοκαλί στην εικόνα), πράγμα που σημαίνει ότι η βάση του μπουκαλιού δεν είναι συνδεδεμένη σε δίκτυο. Μετά από σύντομο χρονικό διάστημα, θα πρέπει να ανοίξει ένα σημείο πρόσβασης WiFi με το όνομα "bottleStandAP". Ο προεπιλεγμένος κωδικός πρόσβασης είναι "12345678", μπορείτε να τον αλλάξετε στο αρχείο ino. Συνδέστε το smartphone/tablet/φορητό υπολογιστή σας σε αυτό. Θα πρέπει να εμφανιστεί μια ειδοποίηση και να σας προωθήσει σε μια ιστοσελίδα. Εάν δεν συμβεί κάτι τέτοιο, απλώς ανοίξτε το πρόγραμμα περιήγησής σας και πληκτρολογήστε 192.168.4.1. Σε αυτήν τη σελίδα, κάντε κλικ στο Διαμόρφωση WiFi και εισαγάγετε τα διαπιστευτήρια των δικτύων σας. Μετά από αυτό, το σημείο πρόσβασης πρέπει να κλείσει και οι λυχνίες LED να αλλάξουν το χρώμα τους σε γαλάζιο. Αυτό σημαίνει ότι η συσκευή έχει συνδεθεί επιτυχώς στο δίκτυό σας.

Τώρα πρέπει να καθορίσετε τη διεύθυνση IP των συσκευών. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να το συνδέσετε στον υπολογιστή σας, να ανοίξετε το Serial Monitor του Arduino IDE (ο ρυθμός baud είναι 115200) και να επανεκκινήσετε τη συσκευή. Εναλλακτικά, μπορείτε να ανοίξετε την ιστοσελίδα του δρομολογητή WiFi. Αφού μάθετε την IP της συσκευής, ανοίξτε το πρόγραμμα περιήγησής σας και πληκτρολογήστε xxx.xxx.xxx.xxx/upload (όπου το xs σημαίνει IP για τα μπουκάλια). Εξαγάγετε τα αρχεία από το.rar και ανεβάστε τα όλα. Μετά απλώς πληκτρολογήστε το IP της συσκευής σας και θα ανοίξει η σελίδα ελέγχου. Και με αυτό, τελειώσατε να φτιάχνετε το δικό σας μπουκάλι. Συγχαρητήρια!

Βήμα 13: Η ιστοσελίδα

Η ιστοσελίδα σας επιτρέπει να ελέγχετε τη βάση μπουκαλιών σας. Όταν ανοίγετε την κύρια σελίδα, μπορείτε να δείτε τρεις μπλε κύκλους στο επάνω μέσο. Αυτά σας επιτρέπουν να επιλέξετε ποιες ρυθμίσεις δακτυλίου θέλετε να αλλάξετε. Ο χρωματικός τροχός αλλάζει το χρώμα των επιλεγμένων δακτυλίων όταν κάνετε κλικ σε αυτό. Το παρακάτω πεδίο σας δείχνει το χρώμα που επιλέξατε. Πιέζοντας το τυχαίο κουμπί, οι επιλεγμένοι δακτύλιοι τίθενται σε τυχαία λειτουργία χρώματος. Αυτό σημαίνει ότι το χρώμα αλλάζει κάθε φορά που τελειώνει ένας κύκλος λειτουργίας αναπνοής.

Στη δεύτερη σελίδα μπορείτε να επιλέξετε τις διαφορετικές λειτουργίες. Το σταθερό χρώμα και η σταθερή φωτεινότητα κάνουν ακριβώς αυτό που υποδηλώνει το όνομά τους. Η λειτουργία αναπνοής δημιουργεί ένα φαινόμενο "αναπνοής", που σημαίνει ότι η φωτεινότητα των δακτυλίων αυξάνεται σε έναν προσαρμοσμένο χρόνο στο μέγιστο, και στη συνέχεια μειώνεται στο ελάχιστο. Η λειτουργία κύκλου ανάβει μόνο μία λυχνία LED για δεδομένο χρόνο, μετά ανάβει την επόμενη, μετά την επόμενη και ούτω καθεξής. Η λειτουργία κατωφλίου μουσικής αλλάζει χρώμα κάθε φορά που το μικρόφωνο ανιχνεύει ένα σήμα υψηλότερο από ένα κατώφλι προσαρμοσμένης ρύθμισης. Αυτό δεν μπορεί να το ενεργοποιήσει μόνο η μουσική, μπορεί επίσης να χτυπήσει παλαμάκια. Στη λειτουργία μετρητή VU ο αριθμός των LED που ανάβουν εξαρτάται από την ένταση του μπάσου της μουσικής.

Σημείωση: Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους χάρακες χωρίς να ενεργοποιήσετε τις αντίστοιχες λειτουργίες. Για παράδειγμα: Εάν χρησιμοποιείτε τη λειτουργία κύκλου και αλλάζετε τη φωτεινότητα μέσω του χάρακα σταθερής φωτεινότητας, οι δακτύλιοι θα παραμείνουν στη λειτουργία κύκλου αλλά θα αλλάξουν τη φωτεινότητά τους ανάλογα με αυτό που έχετε ορίσει.

Βήμα 14: Πώς λειτουργούν όλα αυτά;

Η λειτουργική αρχή είναι αρκετά εύκολο να κατανοηθεί. Κάθε φορά που ανοίγετε την ιστοσελίδα, το ESP8266 στέλνει τα αρχεία ιστού στη συσκευή σας. Στη συνέχεια, όταν αλλάζετε κάτι στη σελίδα, ένας ειδικός χαρακτήρας, που ακολουθείται κυρίως από μια ακέραιη τιμή, αποστέλλεται στον μικροελεγκτή μέσω σύνδεσης ιστού. Στη συνέχεια, ο ελεγκτής επεξεργάζεται αυτά τα δεδομένα και αλλάζει ανάλογα τα φώτα.

Το τμήμα web είναι γραμμένο σε html, css και javascript. Για να διευκολύνουμε αυτήν την εργασία, μας έκανα το πλαίσιο Materialize CSS και το jQuery. Εάν θέλετε να αλλάξετε την εμφάνιση του ιστότοπου, ρίξτε μια ματιά στην τεκμηρίωση του πλαισίου. Εναλλακτικά, μπορείτε απλά να γράψετε τη δική σας σελίδα και να την ανεβάσετε. Απλώς πρέπει να δημιουργήσετε τη σύνδεση ιστού και να στείλετε τα ίδια δεδομένα.