Σούπερ φώτα χριστουγεννιάτικου δέντρου: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Φέτος αγόρασα ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο, το πρώτο που είχα στην πραγματικότητα. Το επόμενο λοιπόν λογικό βήμα ήταν να το διακοσμήσω. Κοιτάζοντας τριγύρω

οι επιλογές για φώτα που βρήκα δεν υπήρχαν στην πραγματικότητα κανένα φώτο που έκανε αυτό που ήθελα. Το μόνο που ήθελα ήταν μερικά φώτα του χριστουγεννιάτικου δέντρου που μπορούσαν να αναβοσβήνουν και να αλλάζουν χρώματα και να ελέγχονται από τηλέφωνο, κουμπί ή φωνή, όλα 100% προσαρμόσιμα και επαναπρογραμματιζόμενα, σίγουρα θα μπορούσα να βρω κάτι στο amazon για να κάνω ακριβώς αυτό; Αλλά μετά από πολύ ψάξιμο δεν βρήκα κάτι τέτοιο, έτσι αποφάσισα αντί να εγκαταλείψω το όνειρο να κάνω κάποιους να κάνουν αυτό που θέλω εγώ. Αρκετά όμως μια εισαγωγή και για το πώς το έκανα. Υπάρχουν πολλές αλλαγές και βελτιώσεις που μπορείτε να κάνετε για το πώς το έκανα, σας ενθαρρύνω να πάτε και να φτιάξετε την έκδοση σας χρησιμοποιώντας τη δική μου ως σκαλοπάτι, χρησιμοποιώντας τα καλά μέρη και βελτιώνοντας τα κακά.

Σκοπεύω να προσθέσω σε αυτό το έργο τον επόμενο μήνα καθώς το δέντρο είναι ανοικτό, οπότε αναζητήστε ενημερώσεις σύντομα.

Για προμήθειες χρησιμοποίησα τα ακόλουθα:

• Raspberry Pi 3 (κάρτα sd, τροφοδοτικό)
• Πίνακας LED Fadecandy
• WS2811 Διευθυνσιοδοτούμενες λυχνίες LED σε χριστουγεννιάτικο δέντρο με ελαφρύ στυλ (όχι οι κοινές λωρίδες που βρίσκετε) Χρησιμοποίησα οκτώ κορδόνια 50LED
• Τροφοδοτικό 5V 60A και καλώδιο τροφοδοσίας
• Συρρίκνωση θερμότητας καλωδίων
• 3 βραχυκυκλωτήρες JST SM

Για εργαλεία χρησιμοποίησα τα εξής:

• Συγκόλληση
• Σίδερο (συγκόλληση, ροή, κλπ)
• Κατσαβίδι
• Κόφτες/απογυμνωτές καλωδίων
• Πολύμετρο

Βήμα 1: Δύναμη

Είχα ένα επιπλέον τροφοδοτικό 5V 60A που είχε απομείνει από ένα προηγούμενο έργο, οπότε το χρησιμοποίησα, ωστόσο εσείς

μπορεί να ξεφύγει με πολύ μικρότερο τροφοδοτικό ανάλογα με τον αριθμό των LED που θα οδηγήσετε. Πιθανότατα θα μπορούσα να είχα χρησιμοποιήσει τροφοδοτικό 30Α και ήμουν εντάξει στα 500LED, αλλά δεδομένου ότι είχα ήδη μια τροφοδοσία 60Α που χρησιμοποιούσα.

Αυτά τα κοινά τροφοδοτικά DC δεν έχουν συνδεδεμένα καλώδια τροφοδοσίας, οπότε πρώτα πρέπει να το κάνετε αυτό, ξεκινήστε κόβοντας το άκρο ενός καλωδίου τροφοδοσίας και, στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσετε ένα πολύμετρο για να εντοπίσετε τις ακίδες στο C13 (το θηλυκό τέλος) τέλος για να καταλάβουμε ποιο χρώμα αντιστοιχεί στο Ουδέτερο, ποιο είναι το φορτίο και ποιο το αλεσμένο.

Όταν κοιτάζετε στο τέλος και προσανατολίζεστε δύο χαμηλότερες οπές και μία ψηλότερη, ο πείρος έξω πρέπει να είναι ο ακόλουθος. Στην κορυφή είναι η καρφίτσα γείωσης, η αριστερή είναι ουδέτερη, η δεξιά είναι φορτίο. Σας ενθαρρύνω εάν έχετε οποιαδήποτε αμφιβολία να δείτε ένα YouTube σχετικά με αυτό. Να είστε προσεκτικοί όταν ασχολείστε με την ηλεκτρική ενέργεια, ειδικά με υψηλή τάση, όπως αυτό που βγαίνει από τους τοίχους.

Αφού προσδιορίσετε ποιο χρώμα είναι αυτό, θα αφαιρέσετε τη μόνωση από την άκρη του σύρματος και θα την ασφαλίσετε στους αντίστοιχους ακροδέκτες τους. Πριν συνδέσετε την παροχή, επιβεβαιώστε ότι ο διακόπτης στο πλάι (εάν υπάρχει) έχει ρυθμιστεί σε 110V και όχι 220V. Σε αυτό το σημείο θα το συνδέσετε και θα επιβεβαιώσετε ότι είναι ενεργοποιημένο. Αν ναι, τότε θα πρέπει να επιβεβαιώσετε την έξοδο, για αυτό χρησιμοποίησα το πολύμετρο για να ελέγξω την τάση V+ και V-DC. Το δικό μου ήταν 5,5V όταν το μέτρησα, έπειτα ρύθμισα τη βίδα αριστερά των ακροδεκτών για να το κατεβάσω πιο κοντά στα 5V.

Βήμα 2: Προετοιμάστε τα LED

Οι λυχνίες LED που αγόρασα είχαν βύσματα 3 ακίδων σε κάθε άκρο της λωρίδας καθώς και ειδικές γραμμές γείωσης/5V σε κάθε άκρο.

Πρώτα πρέπει να προσδιορίσετε το άκρο εισόδου της λωρίδας καθώς τα δεδομένα πηγαίνουν μόνο προς μία κατεύθυνση. Στη λωρίδα μου που ήταν το τέλος με το αρσενικό βύσμα 3 ακίδων, μπορείτε να ακολουθήσετε το καλώδιο από το βύσμα και να δείτε αν συνδέεται με έναν πείρο Di (data in) ή Do (data out).

Μόλις αυτό έγινε, έκοψα την ειδική γραμμή γείωσης/5V από την πλευρά εξόδου του κλώνου, καθώς δεν θα το χρησιμοποιούσα.

Στη συνέχεια κόλλησα περίπου 2,5 πόδια καλωδίου 18ga σε κάθε μία από τις γραμμές γείωσης και 5V στην πλευρά εισόδου. Σε αυτό το βήμα είναι σημαντικό να είστε συνεπείς με το χρώμα, χρησιμοποίησα κίτρινο και κόκκινο για τα 5V μου και μαύρο/πράσινο για έδαφος, αν τα συνδέσετε ακούσια προς τα πίσω θα καταστρέψετε τα LED σας. Μετά τη συγκόλληση όλων των λωρίδων, πρόσθεσα θερμοσυρρίκνωση για να καλύψω όλες τις αρθρώσεις συγκόλλησης, κάτι που τους προστατεύει από βραχυκύκλωμα μεταξύ τους.

Έκανα αυτή τη διαδικασία και για τα 8 σκέλη LED μου. Στη συνέχεια, αφήστε τα στην άκρη μέχρι αργότερα.

Συμβουλή Αν τα αφήσετε με λαστιχένια επένδυση, κάνει λίγο λιγότερο χάος.

Βήμα 3: Προετοιμάστε τον πίνακα Fadecandy

Ο πίνακας Fadecandy είναι ένας φανταστικός μικρός πίνακας για την οδήγηση διευθυνσιοδοτούμενων LED, θα αναφερθούμε αργότερα σε μερικές από τις ικανότητές του

αλλά προς το παρόν αυτό αφορά μόνο τη φυσική ρύθμιση της σύνδεσής του στα LED.

Υπάρχουν 8 ακίδες εξόδου και 8 ακίδες γείωσης στον πίνακα Fadecandy, ξεκίνησα κολλώντας 2 πόδια μαύρου σύρματος 22ga σε όλες τις ακίδες γείωσης. Στη συνέχεια, κόλλησα 2 πόδια από κίτρινο σύρμα 22ga στις οπές εξόδου (+) στον πίνακα Fadecandy.

Στη συνέχεια, χτύπησα τα ζεύγη καλωδίων για να κάνω λίγο λιγότερο χάος για το επόμενο βήμα.

Πήρα 8 από τα γυναικεία άλματα JST 3 ακίδων και αφαίρεσα τη γραμμή που θα ταιριάζει με την πηγή 5V στα φώτα, καθώς αυτό δεν ήταν απαραίτητο για το Fadecandy. Στα συγκεκριμένα άλματα μου ήταν το κόκκινο σύρμα.

Στη συνέχεια, βάζω τη θερμική συρρίκνωση στα καλώδια Fadecandy (είναι σημαντικό να το κάνετε αυτό πριν από τη συγκόλληση των καλωδίων μαζί).

Τέλος κόλλησα το κίτρινο σύρμα Fadecandy στο καλώδιο δεδομένων στο βραχυκυκλωτήρα (πράσινο στην περίπτωσή μου) και το έδαφος Fadecandy (μαύρο) στη γείωση του άλτη (λευκό). Μετά τη συγκόλλησή τους, μετακίνησα τη θερμική συρρίκνωση και καλύψαμε την ένωση συγκόλλησης και τη θερμάνω με αναπτήρα για να τη συρρικνώσω.

Όταν τελειώσετε, θα πρέπει να έχετε κάπως μια αράχνη με 8 ζεύγη καλωδίων που βγαίνουν από το Fadecandy και έως 3 ακίδες (ή 2 ακίδες εάν αφαιρέσατε το αχρησιμοποίητο καλώδιο). Ελέγξτε ξανά όλες τις συνδέσεις σας και ότι δεν έχετε καλώδια που δεν ταιριάζουν, αφήστε το στην άκρη για αργότερα.

Βήμα 4: Ρύθμιση RPi

Θα ξεκαθαρίσω ορισμένα από αυτά, καθώς είναι εύκολο να πιαστείτε στα ζιζάνια ως προς τη ρύθμιση της ραπίας και άλλα τέτοια, έτσι για βασική απόκτηση

rPi σε λειτουργία και ssh σε αυτό ανατρέξτε στη διεύθυνση

Θα ξεκινήσω στο σημείο να έχω ένα rPi με καθαρή Raspian εικόνα και να μπορείς να κάνεις SSH σε αυτό και να τρέχεις τις πιο πρόσφατες ενημερώσεις.

εκτέλεσε τη συνήθη εντολή ενημέρωσης/αναβάθμισης για να διασφαλίσει ότι το rPi ήταν ενημερωμένο.

sudo apt -get -y ενημέρωση

sudo apt -get -y αναβάθμιση

μετά από αυτό

sudo apt -get -y install git

git clone git: //github.com/scanlime/fadecandy cd fadecandy/server make submodules make sudo mv fcserver/usr/local/bin

Στη συνέχεια, πρέπει να κάνουμε το πρόγραμμα να ξεκινήσει αυτόματα για να το κάνουμε αυτό:

sudo nano /etc/rc.local

και ακριβώς πριν την τελική "έξοδο 0" τοποθετούμε τα εξής.

/usr/local/bin/fcserver /usr/local/bin/fcserver.json> /var/log/fcserver.log 2> & 1 &

Στη συνέχεια θα χρειαστεί να δημιουργήσουμε ένα αρχείο διαμόρφωσης

sudo nano /usr/local/bin/fcserver.json

και επικολλήστε τα παρακάτω, θα πρέπει να αντικαταστήσετε το YOURSERIALHERE με το σειριακό του πίνακα σας. Μπορείτε να βρείτε το σειριακό πίνακα πληκτρολογώντας τα ακόλουθα

fcserver

θα πρέπει να αναγράφει το Serail# ακολουθούμενο από το σειριακό σας.

τελικά θα κάνεις ένα

sudo επανεκκίνηση

για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτά τα βήματα, ανατρέξτε στην εξαιρετική εγγραφή adafruits εδώ

Σε αυτό το σημείο ο διακομιστής fadecandy θα πρέπει να είναι σε λειτουργία.

Βήμα 5: Συνδέστε τα όλα και ελπίζετε ότι δεν υπάρχει καπνός

Υπάρχουν δύο τρόποι για να επιτευχθεί αυτό, πρώτον (και πιθανότατα το πιο σοφό) θα ήταν να δοκιμάσετε κάθε σκέλος από τον εαυτό του και στη συνέχεια να τα συνδυάσετε.

Αυτό που έκανα ήταν να συνδέσω απολύτως τα πάντα, να εφαρμόσω ισχύ και να πηδήξω για το καλύτερο και λειτούργησε εντάξει. Αλλά αν πρόκειται να το κάνετε με αυτόν τον τρόπο, να είστε πολύ σίγουροι για την προετοιμασία που θα φτάσει σε αυτό το σημείο (χωρίς ασύμφορα καλώδια).

Βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια τροφοδοσίας/γείωσης από τους κλώνους είναι καλά στερεωμένα στα τερματικά μπλοκ. Επόμενο βύσμα στα καλώδια jader fadecandy που είναι κλειδωμένα, έτσι ώστε να πηγαίνουν μόνο με έναν τρόπο. Τέλος, συνδέστε το καλώδιο USB fadecandy στο raspberrypi και ενεργοποιήστε το rPi.

Σε αυτό το σημείο είστε έτοιμοι να συνδέσετε το ρεύμα στην κύρια τροφοδοσία. Θα πρέπει να σας χαιρετήσει… τίποτα Αν έχετε έντονα φώτα/καπνό/θόρυβο/κλπ υπάρχει πρόβλημα.

Αν δεν έχετε κάτι, ωστόσο συγχαρητήρια.

Ο ουρανός είναι το όριο όσον αφορά τον κώδικα για αυτό, αλλά αυτό με το οποίο ξεκίνησα ήταν μερικά μόνο παραδείγματα από τη βιβλιοθήκη fadecandy για να διασφαλίσω ότι οι λωρίδες λειτουργούσαν σωστά. Από έναν άλλο υπολογιστή έτρεξα το παράδειγμα http στη βιβλιοθήκη fadecandy που κατεβάσαμε νωρίτερα (Το https://github.com/scanlime/fadecandy/blob/master/… θα λειτουργήσει, αν και θα χρειαστεί να αλλάξετε τον αριθμό των LED).

Βεβαιωθείτε ότι έχετε αλλάξει το localhost στα παραδείγματα στη διεύθυνση IP του RaspberryPi. Σε αυτό το σημείο εξαρτάται από εσάς σχετικά με το πόσο παιχνίδι θέλετε να κάνετε, αποφάσισα να κρεμάσω τα φώτα στο δέντρο πριν πάω πολύ μπροστά, καθώς αυτό θα μου έδινε μια καλύτερη εικόνα για το πώς θα έμοιαζαν εγκατεστημένα.

Βήμα 6: Εγκαταστήστε τα φώτα στο δέντρο

Σε αυτό το σημείο θα χρειαστεί να αποσυνδέσετε όλα όσα έχετε κάνει σε αυτό το σημείο, είναι ένας πόνος, αλλά καλό είναι να το ελέγξαμε για προβλήματα πριν

καλωδίωση του δέντρου και διαπίστωση ότι δεν λειτουργούν.

Αυτό το μέρος είναι αρκετά αυτονόητο, ο καθένας θα έχει τις δικές του προτιμήσεις για το πώς να το κάνει καλύτερα, για μένα βασικά τα εγκατέστησα σχεδόν κάθετα στο δέντρο από κάτω προς τα πάνω περίπου κάθε 30deg (καθώς περίπου 90deg του δέντρου μου είναι αόρατο). Φροντίστε να αφήσετε αρκετό χώρο για να μπορέσετε να συνδέσετε τα καλώδια τροφοδοσίας/σήματος που είχαμε ρυθμίσει πριν.

Μόλις γίνει αυτό, έρχεται η ώρα να επανασυνδέσουμε τα καλώδια όπως κάναμε πριν, προσέχοντας τις συνδέσεις ρεύματος και τα καλώδια σήματος.

Επίσης σε αυτό το σημείο είναι σημαντικό να παρακολουθείτε τη σειρά των καλωδίων σήματος, έκανα 0-7 ξεκινώντας από το αριστερότερο σκέλος και δουλεύοντας προς τα δεξιά.

Βήμα 7: Ανάψτε το δέντρο

Τώρα έχετε εγκαταστήσει τα πάντα στο δέντρο και έχετε ελέγξει όλες τις συνδέσεις που μπορείτε να τα ενεργοποιήσετε και να παρακολουθήσετε την εκπομπή, φυσικά θα είναι πάλι κενό όπως πριν από δύο βήματα μέχρι να ξεκινήσετε κάτι για να μιλήσετε στον διακομιστή fadecandy. Ο πιο γρήγορος τρόπος είναι στο επόμενο βήμα, οπότε πηγαίνετε να το ελέγξετε.

Βήμα 8: Εύκολος έλεγχος κινητού τηλεφώνου

Έχετε λοιπόν το δέντρο στριμωγμένο (το οποίο μπορεί να είναι ένα χάος καλωδίων θα το παραδεχτώ) και όλα συνδεδεμένα ξανά, το raspberry pi τρέχει και είναι έτοιμο. Εδώ είναι ένας γρήγορος τρόπος για να το δοκιμάσετε. Αυτή η εφαρμογή λευκασμένη από τον Bertrand Martel κάνει φανταστική δουλειά στον έλεγχο του πίνακα fadecandy

Μετά την εγκατάσταση κάντε τα εξής.

1. Βεβαιωθείτε ότι είστε στο ίδιο δίκτυο WiFi με το rPi
2. Ξεκινήστε την εφαρμογή, κάντε κλικ στο κουμπί χάμπουργκερ επάνω αριστερά
3. κάντε κλικ στη διαμόρφωση διακομιστή
4. καταργήστε την επιλογή "εκκίνηση τοπικού διακομιστή"
5. πληκτρολογήστε τη διεύθυνση IP διακομιστή ως IP του Raspberry Pi
6. χτύπα εντάξει
7. Κάντε ξανά κλικ στο κουμπί hamberger
8. Κάντε κλικ στο "led count configuration" και πληκτρολογήστε 500 και επιλέξτε Εντάξει

Σε αυτό το σημείο θα έχετε τον βασικό έλεγχο των φώτων από το κινητό σας.

Βήμα 9: Κωδικός κώδικα και περισσότερος κώδικας

Με βάση αυτό που κάναμε νωρίτερα τώρα που τα φώτα είναι στη θέση τους, ήρθε η ώρα να δουλέψουμε περισσότερο με τον κώδικα.

Ξεκίνησα νομίζοντας ότι θα ήταν ωραίο να έχω έναν ιστότοπο που φιλοξενείται στο rPi όπου θα τον ανοίγω στο κινητό ή τον υπολογιστή μου και θα αλλάζω τα φώτα εκεί, και αυτό μπορεί να συμβεί ακόμα ανάλογα με το πόσο χρόνο θα έχω τις επόμενες εβδομάδες Το Αλλά προς το παρόν αποφάσισα προς το συμφέρον να πάρω αυτό το έργο σε κατάσταση λειτουργίας και να κρατήσω τα πράγματα απλά, θα έκανα το εξής.

• Ορίστε μερικά μοτίβα που μπορούν να αλλάξουν για εκτέλεση
• Ρυθμίστε το rPi για να ακούτε μηνύματα MQTT που του λένε ποια patters πρέπει να εκτελεστεί

Αυτή η διαδρομή καθιστά εύκολη την εναλλαγή του δέντρου από τα υπόλοιπα έργα αυτοματισμού του σπιτιού μου και ανοίγει πολλές επιλογές όσον αφορά τη σύνδεση σε σκανδάλη για να πείτε στο δέντρο να κάνει πράγματα.

Θα ξεκαθαρίσω τις ρυθμίσεις MQTT, υπάρχουν πολλές χρήσιμες λεπτομερείς οδηγίες για το πώς να το ρυθμίσετε, ανατρέξτε σε αυτούς που το κάνουν αυτό, δεν είμαι πολύ ενημερωμένος για το MQTT, οπότε θα αναβάλλω αυτούς που είναι για το πώς να κάνετε το rPi σας να φιλοξενεί έναν μεσίτη κουνουπιών. Χρησιμοποίησα τα παρακάτω για να δουλέψω το δικό μου:

www.instructables.com/id/How-to-Use-MQTT-W…

Εντάξει τώρα έχουμε τον μεσίτη MQTT και ένα σενάριο python που ακούει εντολές, ήρθε η ώρα να ορίσουμε μερικές. Για αυτό και πάλι άντλησα τα φανταστικά παραδείγματα στη βιβλιοθήκη fadecandy. Αλλά συνολικά είναι αρκετά βασικό που χρειάζεστε.

εισαγωγή opc

numLEDs = 400 client = opc. Client ('YOURrPiIPhere: 7890') (stuff) pixels = (rgb) client.put_pixels (pixels)

Φυσικά, υπάρχουν πολλά παραδεκτά από αυτό το παραπάνω μπλοκ κώδικα, αλλά το (υλικό) είναι ό, τι κι αν αποφασίσετε να κάνετε για να καθορίσετε το μοτίβο σας, αν αυτό είναι ένα ουράνιο τόξο ή ένα φως καταδίωξης κλπ. Όλα εξαρτώνται από εσάς. Αν το επιτρέψει ο χρόνος, θα γράψω μερικά μοτίβα και θα τα ανεβάσω εδώ σύντομα.

Βήμα 10: Έλεγχος κουμπιού RGB

Ένας φίλος έχει αυτό το πολύ ωραίο έργο στο οποίο εργάζεται, είναι ένας πίνακας που κάθεται σε ένα κουμπί που δίνει αυτό το μεγάλο κουμπί που οδηγεί το RGB εδώ, μπορείτε να το δείτε στο github

Έχω ένα από τα πρωτότυπά του και παρόλο που αυτός θα ήταν ένας φανταστικός τρόπος για να το χρησιμοποιήσω, ο στόχος μου ήταν να κάνω το κουμπί να περνά αργά μέσα από τα χρώματα και όταν το πιέζω θα γυρίζει το δέντρο σε όποιο χρώμα κι αν είναι όταν πιέζεται.

Εδώ είναι το κουμπί μου. Τρισδιάστατα εκτύπωσα μια βάση για αυτό, αυτή τη στιγμή τροφοδοτείται με USB, αλλά μπορεί να το κάνει να τροφοδοτείται με ζύμη κάποια στιγμή στο μέλλον.

Επισυνάπτεται ο κώδικας που έγραψα για το κουμπί που κάνει κύκλους στο ουράνιο τόξο και όταν πατηθεί το κουμπί εναλλάσσει ένα μήνυμα MQTT για αποστολή στο RaspberryPi με το τρέχον χρώμα.

Με αυτό το τρέξιμο μπορώ απλά να συνδέσω το κουμπί σε μια πρίζα USB ή μια μπαταρία και να ελέγξω το δέντρο ασύρματα καθώς το μήνυμα MQTT αποστέλλεται μέσω WiFi.

Σας ευχαριστώ όλους που ελέγξατε αυτό το έργο, ενημερώστε με αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις θα κάνω ό, τι καλύτερο μπορώ για να απαντήσω. Ανυπομονώ να δω τα έργα σας.