Παίξτε με το Fire Over WIFI! ESP8266 & Neopixels: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Από την ElectropeakElectroPeak Επίσημη Ιστοσελίδα Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά: Το ElectroPeak είναι το ιδανικό μέρος για να μάθετε ηλεκτρονικά και να υλοποιήσετε τις ιδέες σας. Προσφέρουμε κορυφαίους οδηγούς για να σας δείξουμε πώς μπορείτε να κάνετε τα έργα σας. Προσφέρουμε επίσης προϊόντα υψηλής ποιότητας, ώστε να έχετε… Περισσότερα για το Electropeak »

Δημιουργήστε ένα εφέ προσομοίωσης δροσερής φωτιάς με ασύρματο έλεγχο Wi-Fi. Μια εφαρμογή για κινητά (για smartphone Android) με όμορφη διεπαφή είναι έτοιμη να εγκατασταθεί για να παίξει με τη δημιουργία σας! Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης Arduino και ESP8266 για τον έλεγχο της φλόγας. Στο τέλος αυτού του έργου θα μάθετε:

• Πώς λειτουργούν τα NeoPixels.
• Πώς να προγραμματίσετε το ESP8266 και να ελέγξετε μεταβλητές μέσω wifi
• Πώς να δημιουργήσετε ένα δροσερό εφέ φωτιάς με το Neopixels

Βήμα 1: Εισαγωγή στα Neopixels

LED με ατομική διεύθυνση ή συχνά αποκαλούμενα Neopixles υπάρχουν εδώ και αρκετό καιρό και πιθανότατα τα γνωρίζετε αλλά, αν δεν το κάνετε, είναι σαν τα κανονικά LED RGB, αλλά όπως υποδηλώνει το όνομα, το χρώμα του καθενός από αυτά μπορεί να αντιμετωπιστεί ξεχωριστά, επιτρέποντας να γίνουν απείρως δροσερά μοτίβα και κινούμενα σχέδια. Για το WS2812b χρειάζεστε μόνο 3 καλώδια, 2 για τροφοδοσία και 1 για δεδομένα. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεστε μόνο μια δωρεάν καρφίτσα Arduino για τον έλεγχο ενός τόνου LED!

Σε αυτό το έργο, πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα έξυπνα LED για να δημιουργήσουμε ένα αποτέλεσμα φωτιάς. Για τον έλεγχο των LED θα χρησιμοποιήσουμε την εκπληκτική βιβλιοθήκη FastLED. Θα χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα σκίτσων Fire2012 της βιβλιοθήκης που έγραψε ο Mark Kriegsman. Χρησιμοποιούμε 6 λωρίδες LED κάθε μία με 30 LED (συνολικά 180 LED) τις κολλάμε σε ένα κομμάτι σωλήνα PVC και τις τοποθετούμε σε γυάλινο κύλινδρο (αυτοί οι γυάλινοι κύλινδροι χρησιμοποιούνται συνήθως ως βάζα). Πρέπει να διαχέουμε το φως των LED για να φαίνονται συνεχόμενα, για να το κάνουμε αυτό χρησιμοποιήσαμε χαρτί ανίχνευσης που αφήνει το φως να διαχέεται και διαχέει το φως.

Βήμα 2: Απαιτούμενα υλικά

Συστατικά υλικού

• ESP8266 Serial WIFI Witty Cloud Board × 1
• Neopixels Smart LED Strip (ταινία 60LED/m) × 1
• Μετατροπέας λογικού επιπέδου × 1
• 21cm 40P αρσενικό προς θηλυκό άλμα ire 1
• Σωλήνας PVC 60cm μέγεθος 2”× 1
• Χαρτί ανίχνευσης × 1
• Γυάλινος κύλινδρος × 1

Εφαρμογές λογισμικού

Arduino IDE

Εργαλεία χειρός

• Πυροβόλο θερμής κόλλας
• Συγκολλητικό σίδερο

Βήμα 3: Κατασκευή

Πρώτα πάρτε έναν σωστό γυάλινο κύλινδρο, ο κύλινδρός μας έχει μήκος 60cm και διάμετρο 12cm.

Εάν μπορείτε να βρείτε κύλινδρο με παγωμένο γυαλί που θα είναι ωραίο, αλλά αν είναι διαυγές γυαλί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε χαρτί ανίχνευσης για να καλύψετε την επιφάνεια του κυλίνδρου (εσωτερική ή εξωτερική επιφάνεια), το χαρτί ανίχνευσης κάνει καλή δουλειά στη διάχυση του φωτός και αποδίδει καλά αποτελέσματα. Αφού πάρετε έναν γυάλινο κύλινδρο, μετρήστε το εσωτερικό του μήκος και στη συνέχεια κόψτε τον σωλήνα PVC έτσι ώστε να ταιριάζει στο εσωτερικό του κυλίνδρου. Ο γυάλινος κύλινδρός μας έχει ύψος 60cm (εκτός βάσης έχει εσωτερικό μήκος 59cm) οπότε κόβουμε τον σωλήνα PVC μας στα 59cm. Θα κολλήσετε λωρίδες LED σε αυτόν τον σωλήνα, ένας σωλήνας με διάμετρο 4cm θα ήταν τέλειος. Στη συνέχεια πρέπει να κόψουμε τη λωρίδα led μας σε 6 ίσα μέρη εδώ χρησιμοποιούμε λωρίδα πυκνότητας 60LED/m (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υψηλότερες πυκνότητες για καλύτερα εφέ αν θέλετε) χρησιμοποιούμε έξι μήκη 50 εκατοστών, που σημαίνει ότι χρειαζόμαστε 3 μέτρα. Τοποθετήστε τα έξι μήκη εξίσου γύρω από τον σωλήνα PVC και κολλήστε τις λωρίδες στον σωλήνα. Δείτε πώς πρέπει να μοιάζει.

Στις λωρίδες LED μαζί μπορείτε είτε να κολλήσετε απευθείας σύρματα στη λωρίδα σύμφωνα με το παρακάτω σχέδιο ή να κολλήσετε πρώτα επικεφαλίδες καρφίτσας στις λωρίδες και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε σύρματα σανίδων για να τα συνδέσετε.

Όταν ολοκληρωθούν όλες οι συνδέσεις λωρίδων LED, πρέπει να τοποθετήσετε τον σωλήνα μέσα στον κύλινδρο. Για να κεντράρετε τον σωλήνα μέσα στον κύλινδρο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αφρό για να κόψετε έναν κύκλο που έχει εξωτερική διάμετρο ίση με την εσωτερική διάμετρο του γυάλινου κυλίνδρου και εσωτερική διάμετρο ίση με την εξωτερική διάμετρο του σωλήνα PVC. Προετοιμάστε δύο από αυτά για κάθε πλευρά του σωλήνα. Συνδέστε αυτά τα μέρη στα άκρα και βάλτε απαλά το σωλήνα μέσα στον κύλινδρο.

Βήμα 4: Κωδικός

Χρησιμοποιούμε το Arduino IDE για κωδικοποίηση και μεταφόρτωση στο ESP8266. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν πίνακα που έχει έναν ESP8266 με 3MB SPIFFS εάν θέλετε να ανεβάσετε τα αρχεία λογισμικού του ελεγκτή στο SPIFFS. Το SPIFFS είναι συντομογραφία για "Serial Peripheral Interface Flash File System", μπορείτε να ανεβάσετε τα αρχεία του ελεγκτή σε αυτήν τη μνήμη για να εξυπηρετήσετε τα αρχεία από αυτήν τη θέση. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να ανοίξετε το πρόγραμμα περιήγησής σας (είτε στο τηλέφωνό σας είτε στο σημειωματάριό σας) και να μεταβείτε στη διεύθυνση του ESP (η προεπιλογή είναι 192.168.4.1) και θα λάβετε τη διεπαφή χειριστηρίου στο πρόγραμμα περιήγησής σας χωρίς να χρειάζεται να εγκαταστήσετε την εφαρμογή, εάν έχετε iPhone ή iPad, αυτή είναι η μόνη σας επιλογή.

Ανεβάστε το παρακάτω σκίτσο στην πλακέτα ESP. Χρειαζόμαστε βιβλιοθήκη FastLED, οπότε πρώτα προσθέστε την στο Arduino IDE εάν δεν το έχετε ήδη (Μπορείτε να το κατεβάσετε εδώ). Ο κωδικός προσομοίωσης πυρκαγιάς είναι το σκίτσο του Mark Kriegsman για το fire2012, το οποίο μπορείτε να βρείτε στα παραδείγματα. Αυτό το παράδειγμα αφορά μια λωρίδα led, αλλά εδώ έχουμε τροποποιήσει τον κώδικα για να χρησιμοποιήσει μεταβλητό αριθμό λωρίδων. Όσο περισσότερος είναι ο αριθμός των λωρίδων/λυχνιών, τόσο μεγαλύτερο θα είναι το αποτέλεσμα. Η λογική της προσομοίωσης πυρκαγιάς περιγράφεται σαφώς στο παράδειγμα του αρχείου. Αν θέλετε να μάθετε πώς λειτουργεί διαβάστε τον πηγαίο κώδικα του παραδείγματος.

Βήμα 5: Εφαρμογή

Για να ελέγξετε την "εμφάνιση και αίσθηση" της φωτιάς, υπάρχουν δύο μεταβλητές για να παίξετε: SPARKING και COOLING, τις οποίες μπορείτε να ελέγξετε δυναμικά στο λογισμικό ελεγκτή που ανεβαίνει στο SPIFFS ή στην εφαρμογή Android που μπορείτε να κατεβάσετε. Μπορείτε επίσης να ελέγξετε το FPS εδώ.

Το χρώμα της φωτιάς ελέγχεται με μια παλέτα χρωμάτων η οποία είναι επίσης μεταβλητή μέσω του λογισμικού ελεγκτή (μέσω 4 στάσεων χρώματος). Απλώς κάντε κλικ/πατήστε σε κάθε κύκλο χρώματος που αντιπροσωπεύει μια διακοπή χρώματος για να ορίσετε το χρώμα, αφού ρυθμίσετε το χτύπημα χρώματος κοντά για να κλείσετε το παράθυρο διαλόγου και να δείτε την αλλαγή.

Βήμα 6: Πώς να μεταφορτώσετε στο SPIFFS;

Για να ανεβάσετε τα αρχεία στη μνήμη SPIFFS χρησιμοποιώντας το Arduino IDE, πρέπει πρώτα να δημιουργήσετε έναν φάκελο που ονομάζεται "data" μέσα στον φάκελο του σκίτσου και να τοποθετήσετε όλα τα αρχεία που θέλετε να μεταφορτωθούν σε αυτόν το φάκελο. Το αρχείο που μεταφορτώθηκε εδώ περιέχει τόσο το σκίτσο όσο και αυτόν τον φάκελο.

Στη συνέχεια, χρειάζεστε την προσθήκη μεταφόρτωσης συστήματος αρχείων Arduino ESP8266 για το Arduino. Ακολουθήστε τις οδηγίες στη σελίδα του Github και εγκαταστήστε την προσθήκη. Όταν εγκατασταθεί, θα βρείτε το ESP8266 Sketch Data Upload στο μενού εργαλείων. Θέστε το ESP σε λειτουργία προγραμματισμού και κάντε κλικ σε αυτό. Κάντε υπομονή και αφήστε τα αρχεία να μεταφορτωθούν, αυτό μπορεί να διαρκέσει λίγο. Σημείωση: ορίστε την "ταχύτητα μεταφόρτωσης" σε 921600 για να είναι πιο γρήγορη.

Βήμα 7: Πώς λειτουργεί;

Το σκίτσο που ανέβηκε στον πίνακα ESP8266 δημιουργεί έναν διακομιστή ιστού σε αυτόν, ο οποίος ανταποκρίνεται στα αιτήματα που αποστέλλονται από την εφαρμογή. Η εφαρμογή απλώς στέλνει αιτήματα GET στο διακομιστή (ESP8266). Τα δεδομένα χρώματος για τη δημιουργία της παλέτας αποστέλλονται ως ορίσματα στο αίτημα λήψης, το ίδιο ισχύει και για άλλες παραμέτρους όπως παραμέτρους Sparking και Cooling.

Για παράδειγμα, για να ορίσετε τη φωτεινότητα, το ακόλουθο αίτημα αποστέλλεται από την εφαρμογή https://192.168.4.1/conf?brightness=224 υπάρχει ένας χειριστής για αυτό το αίτημα στο σκίτσο που όταν λαμβάνει αυτό το αίτημα ορίζει τη φωτεινότητα. Ελέγξτε τον κώδικα για να μάθετε περισσότερα.

Βήμα 8: Εφαρμογή Android

Η εφαρμογή Android δημιουργείται χρησιμοποιώντας το Phonegap. Είναι μια τεχνολογία που σας επιτρέπει να δημιουργείτε εφαρμογές για κινητές συσκευές πολλαπλών πλατφορμών χρησιμοποιώντας τεχνολογίες ιστού (HTML, CSS, Javascript). Μπορείτε να λάβετε τον πηγαίο κώδικα από τον παρακάτω σύνδεσμο.