Өнгөний синхрон мэдрэгчтэй чийдэн: 5 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү төслийн хувьд бид өнгийг хүрэлцэх замаар өөрчлөх боломжтой, интернэтээр хоорондоо синхрончлох боломжтой хоёр чийдэнг хийх болно. Бид үүнийг өөр хотод нүүж ирсэн найздаа зул сарын баярын бэлэг болгон ашигласан. Тэр нэг чийдэнг авч, нөгөө нь бидэнтэй хамт үлджээ. Ингэснээр бид хоёулаа үзэсгэлэнтэй чийдэнтэй болж, бие биендээ өнгө илгээх боломжтой болно. Энэ бол бие биентэйгээ бие биетэйгээ харилцах сайхан, дажгүй арга бөгөөд текст, дуу хоолой эсвэл зургаар дамжуулснаас хамаагүй хөнгөн хэлбэр юм.

Энэхүү төсөл нь Германы Netzbasteln радио нэвтрүүлгийн Syncenlight төслөөс санаа авсан боловч бид програм хангамжийг бага зэрэг өөрчилж, төслийнхөө хувьд илүү боловсронгуй чийдэн бүтээжээ. Видео бичлэг дээр энэ нь хэрхэн ажилладагийг харж болно. Жагсаалын зорилгоор хоёр чийдэн нь бие биенийхээ дэргэд зогсож байгаа боловч хэрэв тэд дэлхийн хоёр талд байрладаг бол (WiFi байгаа л бол) ажиллах болно.

Алхам 1: Шаардлагатай ур чадвар, багаж хэрэгсэл, эд анги

Дэнлүүний электрон хэрэгслийг гагнах шаардлагатай байгаа тул энэ төсөлд шаардагдах цорын ганц тусгай ур чадвар бол гагнуурын ур чадвар, электроникийн талаархи үндсэн ойлголт юм. Хэрэв та програм хангамжийг хөгжүүлэх талаар зарим үндсэн зүйлийг ойлговол энэ нь давуу тал болно, учир нь та програм хангамжийг өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчилж болно. Гэхдээ хэрэв та үүнийг бидний хийсэн шиг ашиглахыг хүсч байвал програмыг татаж аваад өөрийн чийдэн дээр байршуулж болно.

Дэнлүүнд шаардлагатай хэсгүүдийг дээрх зургаас харж болно. Хэрэв та үүнийг яг бидний хийсэн шиг барихыг хүсч байвал танд хэрэгтэй зүйл бол:

• 100 кВ эсэргүүцэлтэй
• Wemos D1 мини (эсвэл бусад ESP8266 дээр суурилсан бусад самбар)
• зарим WS2812B LED (ганц бие эсвэл зурвас)
• зарим кабель
• USB кабель (ихэнх ухаалаг гар утсанд ашигладаг ижил төрлийн өгөгдлийн кабель байх ёстой)
• металл цэцгийн сав
• шилэн ваар
• мөсөн цэцгийн лааз (эсвэл үүнтэй төстэй зүйл)
• хоёр модон саваа
• жижиг картон цаас (Wemos D1 мини хэмжээтэй)

Энэ жагсаалтын сүүлийн таван зүйл бол бидний тусгай чийдэнгийн дизайнд ашигласан зүйлс юм. Энэ бол энэхүү зааварчилгааны жишээ болгон ашиглах дэнлүүний загвар юм. Та өөрийн гар чийдэнг яг үүн шиг бүтээж болно, гэхдээ мэдээжийн хэрэг та энэ хэсэгт бүтээлч сэтгэлгээтэй байж, хүссэнээрээ лампаа зохион бүтээж болно. Зурган дээрээс харж байгаачлан бидний бүтээсэн хоёр дахь загвар нь эхнийхээс өөр харагдаж байгаа бөгөөд бид шинэ чийдэнгийн дизайны санааг аль хэдийн авсан байна. Энэ бол бараг төгсгөлгүй боломжууд байгаа хэсэг юм.

Мэдээжийн хэрэг, бидэнд зөвхөн эд ангиуд төдийгүй бүх зүйлийг нэгтгэх хэрэгсэл хэрэгтэй болно. Үүний тулд бидэнд дараах зүйлс хэрэгтэй болно.

• гагнуурын төмөр (дээр нь гагнуур)
• зарим зүлгүүр
• хайч
• халуун хайлмал буу
• модон хөрөө

Одоо бидэнд хэрэгтэй бүх зүйл байгаа тул бид чийдэнгийн үндсэн санаа, энэ нь хэрхэн ажилладаг, мэдээж дэнлүү хэрхэн бүтээх талаар тайлбарлах болно.

Алхам 2: Үндсэн санаа ба энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар

Үндсэн санааг утаснуудын схемээс харж болно. Төслийн гол цөм нь ESP8266 микроконтроллертой Wemos D1 мини самбар юм. ESP8266 -ийн давуу тал нь хямд бөгөөд тавцан дээрээ шууд WiFi байдаг нь бидэнд яг хэрэгтэй зүйл юм. Бид Wemos D1 мини хавтанг ашигласан, учир нь энэ самбарын тусламжтайгаар програмыг микроконтроллерт оруулахын тулд нэмэлт хэрэгсэл шаардлагагүй болно (стандарт USB өгөгдлийн кабелиас бусад). Гэхдээ ESP8266 дээр суурилсан аливаа самбар энэ төсөлд ажиллах ёстой.

Дэнлүүг хянахын тулд бид багтаамжийн мэдрэгчийг ашиглахыг хүсч байна (ихэнх ухаалаг гар утасны дэлгэц дээр ижил зарчмыг баримталдаг). Ийм мэдрэгчийг ESP8266 -ийн хоёр голтой (манай тохиолдолд D2 ба D5 зүү) 100 кОм эсэргүүцэлтэй холбож, дараа нь D5 зүү рүү нэмэлт утас холбож, дараа нь уг утсыг металл хавтан дээр гагнах замаар бүтээх боломжтой. Энэ утсыг хаана гагнах нь таны сонгосон чийдэнгийн дизайнаас хамаарна. Утасны схемд бид ердөө л ерөнхий металл хавтанг ашигладаг байсан боловч чийдэнгийн дизайны хувьд бид энэ кабелийг чийдэнгийн металл тогоонд гагнасан. Хэрэв та энэ хэрхэн ажилладаг талаар сонирхож байгаа бол Arduino номын сангийн багтаамжийн мэдрэгч мэдрэгчийг програмчлахад ашигладаг сайн тайлбарыг вэбсайтаас олж болно.

Одоо бид дэнлүүгээ удирдахын тулд хүрч болох зүйлтэй болсны дараа бидэнд хэрэгтэй зүйл бол гэрлийн эх үүсвэр юм. Үүний тулд бид WS2812B LED ашигладаг. Эдгээр нь янз бүрийн төслүүдэд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд тэдний гол давуу тал нь та анхны LED болон микроконтроллерийн хоорондох ганц өгөгдлийн холболтыг ашиглан олон тооны LED -ийн өнгийг хянах боломжтой байдаг (манай тохиолдолд ESP8266 -ийн D8 -т холбогдсон). Манай төсөлд бид дөрвөн WS2812B LED ашиглаж байна. Утасны схемд хоёрыг харуулав, гэхдээ нэмэлт LED нэмэх нь хоёр дахь гэрлийг оруулахтай яг адилхан ажилладаг: Хоёр дахь LED -ийн DOUT зүүг гуравдахь хэсгийн DIN -тэй холбох шаардлагатай бөгөөд VSS ба VDD -ийг газардуулгатай холбох хэрэгтэй. 5V зүү тус тус. Тэдгээр WS2812B LED -ийг дараа нь хялбархан програмчилж болно, жишээ нь. Adafruit -ийн NeoPixel номын сантай.

Одоо бидэнд хэрэгтэй бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд байна: WiFi чадвартай микроконтроллер, дэнлүүг хянах мэдрэгч, гэрлийн эх үүсвэр. Дараагийн алхамуудад бид бодит чийдэнг хэрхэн яаж бүтээх, програм хангамжийг хэрхэн байршуулах, хоёр (эсвэл түүнээс дээш) чийдэнг интернетээр синхрончлохын тулд юу хийх хэрэгтэйг тайлбарлах болно.

Алхам 3: Электроникийг гагнах

Тиймээс юуны өмнө бид бүх электрон эд ангиудыг гагнах хэрэгтэй. Бид нэг WS2812B LED -ийг гагнах замаар эхлүүлсэн (өмнөх алхамд үзүүлсэн ба тайлбарласан). Хэрэв бид энэ төслийг дахин хийх юм бол WS2812B LED -ийг зурвас хэлбэрээр худалдаж авах болно. Эдгээр туузыг хүссэн хэмжээгээр LED -тэй болгохын тулд огтлох боломжтой бөгөөд дараа нь та уг зурвасын DIN, VDD, VSS холбогчийг ESP8266 -ийн D8, 5V, G зүүгээр гагнах хэрэгтэй. Энэ нь бидний хийсэн шиг хийхээс хамаагүй хялбар байх болно, гэхдээ ганц WS2812B LED -ийг гагнах нь зураг дээр харагдаж байгаа шиг боломжтой (хэдийгээр бидний гагнуурын холболт тийм ч үзэсгэлэнтэй биш боловч тэд ажилладаг)

Дараа нь бид D2 ба D5 зүү хоорондын резисторыг гагнав. D5 зүү дээр бид нэмэлт утсан дээр гагнах хэрэгтэй бөгөөд дараа нь дэнлүүний мэдрэгч шиг ажиллах ёстой хэсэгт гагнах болно. Зураг дээр бид резисторыг шууд самбар дээр гагнахгүй, харин оронд нь холбогчийг самбар руу холбож, дараа нь резисторыг байрлуулсан болохыг харж болно. Учир нь бид энэ төсөлд аль резистор хамгийн сайн ажилладаг болохыг олж мэдэхийг хүссэн боловч та резисторыг шууд самбар дээр гагнах боломжтой байв.

Эцсийн алхам бол бид USB кабелиа Wemos D1 mini -ийн USB залгуурт холбож болно (танд USB өгөгдлийн кабель байгаа эсэхийг шалгаарай. Зөвхөн цэнэглэх зориулалттай боловч мэдээлэл дамжуулах зориулалттай кабель байдаг, гэхдээ бидэнд хэрэгтэй байна. програм хангамжийг дараа нь асаах өгөгдлийн чадвар).

Алхам 4: Дэнлүү барих

Цахим эд анги бэлэн болсон тул бид жинхэнэ дэнлүүгээ хийж эхлэх боломжтой. Үүний тулд бид ваарыг LED -ээр дээрээс нь гэрэлтүүлж, дэнлүүний гэрэл сарнисан байхыг хүсч байна. Бидний олсон ваарны шил маш тодорхой тул бид мөсөн цэцгийн шүршигч ашиглан шилийг илүү царцсан харагдуулсан. Шилийг илүү царцсан эсвэл сарнисан харагдуулах боломжтой шүрших хэд хэдэн хувилбар байдаг бөгөөд та олж чадах зүйлээ л харах боломжтой. Хэрэв та энэ шүршигч хэрэглэвэл үргэлжлүүлэхээсээ өмнө бүх зүйл сайн хатсан эсэхийг шалгаарай. Энэ нь таны хэрэглэж буй шүршигчээс хамаарч хэдэн цаг болно.

Дэнлүүг бүтээхийн тулд бид ваарны дээд талд металл өндрийг зөв өндрөөр нь байлгаж, цахилгаан хэрэгслийг тогоонд наасан байх ёстой бөгөөд ингэснээр LED нь ваарыг гэрэлтүүлнэ. Үүнийг хийхийн тулд бид модон мод, элс цаас, модон хөрөө ашиглан загалмай хийв. Энэ загалмай нь ваарны орой дээр сууж, загалмайн үзүүрийг саванд наалдуулах болно. Ингэснээр бид савыг зөв өндөрт байгаа эсэхийг шалгаарай (хэрэв модон хөндлөн огтлол нь зохих хэмжээтэй бол).

Үүнийг хийхийн тулд бид эхлээд модон саваа зөв хэмжээтэй болгохын тулд хөрөө ашигласан. Дараа нь бид элсний цаас ашиглан нэг савхны дунд ховил зүлгэв. Одоо бид нөгөөгөө халуун хайлсан бууны тусламжтайгаар ховилд наасан. Хэрэв бид үүнийг ваарны дээр тавьвал сав баглаа боодол нь ижил түвшинд биш тул таарахгүй. Тиймээс бид модны доод хэсэгт байрлах хоёр шинэ ховилыг зүлгэж, загалмай нь вааранд төгс тохирно. Үүнийг зургуудаас сайн харж болно.

Хэрэв бүх зүйл тохирсон бол дараагийн алхам бол цаасан хуудсыг загалмай дээр наах явдал юм. Энэ нь ховилгүй загалмайн талд байх ёстой. Дараа нь бид картон дээр Wemos D1 мини хавтанг нааж, загалмайн нөгөө талд LED -ийг наасан.

Дараагийн алхам бол эсэргүүцэх мэдрэгчтэй кабелийг металл тогоонд гагнах явдал юм. Ингэснээр бид тогоонд хүрэх замаар чийдэнгийн өнгийг хянах боломжтой болно. Хэрэв ингэсэн бол модон загалмайг халуун хайлсан буугаар металл тогоонд нааж, дараа нь загалмай, ваарыг ваарны дээд талд нааж болно.

Сүүлийн алхам бол бид USB кабелийг супер цавуугаар вааранд нааж, бүх зүйл сайхан, эмх цэгцтэй харагдаж байна. Одоо бид бараг дуусч байна.

Алхам 5: Үүнийг ажиллуулна уу

Сүүлийн алхам бол дэнлүү дээр програм хангамжийг байршуулж, чийдэнгийн синхрончлолд ашиглах серверийг тохируулах явдал юм. Хэрэв та програм хангамж яг хэрхэн ажилладаг талаар сонирхож байгаа бол эх кодыг судалж үзэхийг урьж байна, бид энд нэг их дэлгэрэнгүй ярихгүй. Гэхдээ үндсэн санаа бол синхрончлохыг хүссэн чийдэн бүрийг ижил MQTT сервертэй холбох ёстой. MQTT бол эд зүйл, машинаас машин руу дамжих интернетийн мессежийн протокол юм. Хэрэв чийдэнгийн аль нэг нь өнгөө өөрчилвөл үүнийг MQTT серверт нийтэлж, бусад бүх чийдэн рүү дохиог илгээж, өнгөө өөрчлөхийг хэлнэ.

Гэхдээ санаа зовох хэрэггүй, хэрэв та дэнлүүг ашиглахыг хүсвэл MQTT -ийн талаар, энэ нь хэрхэн ажилладаг, MQTT серверийг хэрхэн тохируулах талаар юу ч ойлгох шаардлагагүй болно. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв та хүсвэл өөрийн серверээ тохируулж, тохируулж болно. Гэхдээ хэрэв та үүнийг хийхийг хүсэхгүй байгаа бол үүл дээр байрлуулсан MQTT сервер түрээслэх хэд хэдэн үйлчилгээ бас байдаг. Бид үүний тулд CloudMQTT -ийг ашигласан бөгөөд та маш хязгаарлагдмал серверийг үнэ төлбөргүй авах боломжтой (гэхдээ бидний үйл ажиллагаанд хангалттай ажиллагаатай, зурвасын багтаамжтай). Үнэгүй төлөвлөгөөг Cute Cat гэж нэрлэдэг бөгөөд хэрэв та тэдгээрийн нэгийг нь олж авах юм бол Дэлгэрэнгүй мэдээлэл → Instance Info -ийг үзэх хэрэгтэй бөгөөд тэндээс сервер, Хэрэглэгч, Нууц үг, MQTT -ийн портыг харах боломжтой. Эдгээр үнэ цэнэ нь танд хэрэгтэй зүйл тул үүнийг бичээрэй:-)

Програмыг дэнлүүнд байршуулахын тулд та USB кабелийг зөөврийн компьютер эсвэл компьютер дээрээ холбох хэрэгтэй бөгөөд дараа нь Arduino програмыг ашиглан програмыг байршуулж болно. Arduino програм хангамжийг ESP8266 дээр суурилсан самбар дээр хэрхэн суулгах, тохируулах талаар энэхүү зааварт сайн тайлбарласан байгаа тул эдгээр алхмуудыг энд давтах шаардлагагүй болно.

Та хэрэгтэй бүх зүйлээ суулгаж, тохируулсны дараа Arduino програм хангамжийн Хэрэгслүүд → Номын санг удирдах хэсэгт очиж, энэ төсөлд шаардлагатай номын сангуудыг суулгана уу: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (0.11 хувилбарт) ба ArduinoJson (5 хувилбарт, бета 6 хувилбар биш). Хэрэв эдгээрийг суулгасан бол та энэхүү төслийн Github репозитороос чийдэнгийн эх кодыг татаж аваад Arduino програм хангамж ашиглан дэнлүү байршуулж болно.

Хэрэв бүх зүйл сайн болсон бол дэнлүү асах бөгөөд ашиглахад бэлэн болно:-) Асаахдаа цэнхэр өнгөөр асч, мэдэгдэж буй WiFi сүлжээнд холбогдохыг оролдоно. Эхний ээлжинд дэнлүү нь ямар ч WiFi сүлжээний талаар мэдэхгүй байгаа тул өөрийн халуун цэгийг эхлүүлэх болно ("Syncenlight" гэсэн хослолтой, таны ашигладаг ESP8266 -ийн өвөрмөц танигчтай). Та холбогдож болно, жишээ нь. Ухаалаг гар утсаа WiFi сүлжээнд холбосноор та дэнлүүний тохиргооны хуудас руу чиглүүлэх болно, та WiFi -ийн итгэмжлэлээ тохируулах боломжтой бөгөөд MQTT серверийн шаардлагатай тохиргоог оруулах хэрэгтэй (хэд хэдэн догол мөрийг өмнө нь бичих шаардлагатай байсан). Хэрэв та үүнийг хийвэл дэнлүү дахин асах бөгөөд одоо ашиглахад бүрэн бэлэн болно!

Энэ төсөл танд ямар таалагдсан, эсвэл танд асуулт байвал энэ заавар танд таалагдсан гэж найдаж байна.:-)