Arduino дээр суурилсан олон өнгийн гэрэл зурах саваа: 13 алхам (зурагтай)

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

Гэрэл зураг гэдэг нь гэрэл зурагчдын ашигладаг арга бөгөөд гэрлийн эх үүсвэр нь сонирхолтой хэв маягийг зурахад ашиглагддаг бөгөөд камер эдгээрийг нэгтгэн харуулдаг. Үүний үр дүнд Фото зураг нь гэрлийн мөрүүдийг агуулсан байх бөгөөд энэ нь эцэстээ Гэрлийг ашиглан зурсан зургийг харуулах болно.

Гэрэл зурагчид гэрэл зурахдаа бамбар, хоолойн гэрэл болон бусад гэрлийн эх үүсвэр гэх мэт багаж хэрэгслийг ихэвчлэн ашигладаг боловч эдгээр хэрэгслүүд нь нарийн өнгө, хатуу харьцах, хянах зэргээр хязгаарлагдмал байдаг. Миний хийсэн хөнгөн будгийн мод эдгээр хязгаарлалтыг амархан даван туулж чадна.

Манай хөнгөн будгийн гол онцлог нь:

• WiFi ажиллуулдаг - Энэхүү хөнгөн будгийн модыг WiFi идэвхжүүлсэн аливаа төхөөрөмж доторх энгийн хөтөч ашиглан хялбархан удирдах (асаах/унтраах, өнгийг өөрчлөх) удирдах боломжтой. Тиймээс эдгээр WiFi төхөөрөмжүүд нь алсын удирдлага болж ажиллах бөгөөд гэрэл зурагчид өөрсдийн үндсэн бүтээлээ бүтээхдээ янз бүрийн өнгөөр тоглох боломжтой.
• Стандарт өнгө - Энэхүү мод нь товчлуурын энгийн оролтыг ашиглан (Улаан, Цэнхэр, Ногоон, Алт, Солонго, Цагаан) гэх мэт стандарт өнгийг ялгаруулдаг.
• Захиалгат өнгө - Стандарт өнгөнөөс гадна энэ саваа нь гэрэл зурагчийн хүссэнээр ямар ч өнгө гаргах чадвартай. Энэ нь цэнхэр, ягаан, оюу, чидун, хүрэн улаан гэх мэт хүссэн өнгөт RGB кодыг оруулах боломжийг нэмж оруулсан бөгөөд эндээс "RGB өнгөний код" -ыг хайж олоод өөрийн хүссэн өнгө авах боломжтой болно.

Алхам 1: Шаардлагатай материал

Би энэ төслийг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай материалыг жагсаасан болно. Мөн би үүнийг Amazon.com дээрээс худалдаж авах боломжтой линкүүдийг нэмж оруулсан болно. Доорх линкүүдээс материал худалдаж авах нь надад зарим шимтгэл авч, улмаар ирээдүйн төслүүдэд намайг дэмжих болно:)

1. Arduino Uno - Эндээс худалдаж аваарай
2. RGB WS2812 LED зурвас (25 LED) - Эндээс худалдаж аваарай
3. Цахилгаан банк (5v, 10000mAh) - Эндээс худалдаж аваарай
4. ESP8266 модуль - Эндээс худалдаж аваарай
5. Хоёр чиглэлтэй логик хөрвүүлэгч модуль - Эндээс худалдаж аваарай
6. Утас холбох

WS2812 RGB LED зурвас - Энэхүү RGB LED нь гинжлэгдсэн бөгөөд 60/120 ширхэгээр зарагддаг. Хамгийн онцлох зүйл бол энэхүү RGB LED нь нэгдсэн чиптэй бөгөөд энэ нь хяналтын хэсгийг нэлээд хялбар болгодог. Энэ талаархи дэлгэрэнгүй тайлбар нь энэ хүрээнээс хэтэрсэн болно. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг "WS2812 LED зурвас ажиллаж байна" линкээс үзнэ үү.

ESP8266 модуль: Энэ бол IOT төслүүдэд өргөн хэрэглэгддэг бяцхан WiFi хөгжүүлэлтийн самбар юм. Хэрэв та ESP8266 -г өмнө нь ашиглаж байгаагүй бол "ESP8266 модулийг ашиглаж эхлэх нь" гэсэн холбоосыг үзээрэй.

Хоёр чиглэлтэй логик хөрвүүлэгч модуль: Энэхүү модуль нь Arduino -д ESP8266 модулиудтай холбогдох боломжийг олгодог бөгөөд дохиог 5V түвшнээс 3.3v логик түвшинд хөрвүүлдэг.

Алхам 2: Блок диаграм

Энэхүү Хөнгөн будгийн төсөл нь IOT -ийн үзэл баримтлалд үндэслэсэн бөгөөд хоёр сүлжээний төхөөрөмж хоорондоо холбогдож, харилцаа холбоо, хяналтыг бий болгож сүлжээг бий болгодог. Энд Arduino вэб хуудас байршуулж, серверийн үүргийг гүйцэтгэх болно. Энэхүү вэб хуудсыг хэрэглэгчээс LED хяналтын оролт (Өнгө: Улаан, Цэнхэр, Ногоон, ON/OFF) авах зорилгоор бүтээсэн болно. Энэхүү вэбсайтад Arduino -той холбогдсон WiFi идэвхжүүлсэн төхөөрөмжөөр хандаж, түүнтэй холбогдсон RGB LED зурвасыг хянах боломжтой.

Энэ төслийг илүү сайн ойлгохын тулд "ESP8266 ашиглан Arduino вэб сервер үүсгэх" сэдвийг уншихыг танд зөвлөж байна. Энэ нь танд энэ төсөл хэрхэн ажилладаг талаар үндсэн ойлголтыг өгөх болно. Товчхондоо Arduino энэ төсөлд дараахь ажлуудыг хийх болно.

1. Манай төхөөрөмжийн WiFi сүлжээний цэг рүү нэгдэхийг ESP8266 -д тушаана уу.
2. ESP самбар ашиглан вэб хуудсыг Arduino -д байрлуулж сервер үүсгэн гадны үйлчлүүлэгчид (төхөөрөмжийн хөтөч) хүсэлт гаргахыг хүлээнэ үү.
3. Үйлчлүүлэгчийн хүсэлтийг оруулсны дараа Arduino вэб хуудсыг ESP8266 модулаар дамжуулан үйлчлүүлэгчид (төхөөрөмжийн хөтөч) илгээх болно.
4. Дараа нь үйлчлүүлэгчээс LED командыг хязгааргүй сканнердах болно (вэб интерфэйсийн хэсэгт тайлбарлах болно).
5. LED командыг хүлээн авсны дараа Arduino үүнийг боловсруулж, түүнтэй холбогдсон RGB LED зурвасыг идэвхжүүлнэ.

Алхам 3: Хэлхээ диаграм

Дээрх хэлхээний диаграм нь Arduino -ийг ESP8266 ба RGB LED туузаар хэрхэн холбохыг харуулав. Таны харж байгаагаар Arduino -ийн TX ба RX нь логик хөрвүүлэгч рүү орох бөгөөд дохио нь ESP8266 -тэй нийцтэй 3.3v руу шилжих болно. PWM зүү болох Arduino -ийн 6 -р зүү нь RGB LED туузны өнгийг хянахын тулд цагийн хяналтын импульсийг өгдөг.

Энэхүү төслийн үзүүлэлт болох хоёр LED байдаг. LED D2 нь төслийг асаах бүрт зааж өгдөг. LED D1 нь Arduino вэб серверийг амжилттай бүтээснийг харуулдаг. Энэхүү ногоон LED нь хэрэглэгчид серверээс үйлчлүүлэгчээс хүсэлтийг хүлээн авахад бэлэн байгааг ойлгоход туслах болно.

Хэлхээ нь ойролцоогоор 1700 м -ийн хамгийн их гүйдлийг авч чаддаг тул powerbank -ийн сонголт үнэхээр чухал юм. Би 5.1/10000 мАч батерейг 2А гүйдлийн гаралт бүхий агшинд ашиглаж байсан.

Алхам 4: ESP8266 -г WiFi халуун цэг рүү холбох

ESP8266 модуль нь хосолсон халуун цэгүүдийг санах чадвартай. Энэхүү төсөл нь өмнө нь холбогдсон халуун цэгүүдтэй холбогдох автомат холболт дээр үндэслэн ажилладаг. ESP8266 модулийг тусгай AT командыг ашиглан удирдах боломжтой. Arduino -ийг ашигласнаар бид эдгээр тушаалуудыг дамжуулж, ESP модулийг төхөөрөмжийнхөө халуун цэг рүү холбогдохыг албадаж болно.

Үүнийг хийхийн тулд Arduino руу "Bareminimum" кодыг оруулна уу. ESP8266 -ийг доор дурдсанчлан логик шилжүүлэгч ашиглан Arduino -той холбоно уу.

Arduino RX -> Логик шилжүүлэгч -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Логик шилжүүлэгч -> ESP8266 TX

57600 (ESP8266 модулийн өгөгдмөл хурдны хурд) ба "NL & CR аль аль нь" сонгосон цуваа дэлгэцээ нээнэ үү. Дараах командыг оруулна уу.

1. AT
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = "Таны төхөөрөмжийн SSID", "Таны нууц үг"

"WIFI CONNECTED" ба "WIFI GOT IP" гэсэн баталгаажуулалтыг сериал дэлгэц дээрээ авсны дараа. Энэ алхам хийгдсэн бөгөөд таны ESP модуль дараагийн удаа асах үед төхөөрөмжид автоматаар холбогдох болно.

Алхам 5: Вэб интерфэйс ба түүний код

Вэб интерфэйс нь ESP8266 -ээр дамжуулан Arduino руу тушаах хэрэглэгчийн интерфейс болох тул маш чухал ач холбогдолтой юм. Манай вэб интерфэйс нь маш энгийн бөгөөд энгийн HTML -ээр кодлогдсон байдаг. Энэ интерфэйс дэх товчлуурууд нь товчлуур дарах бүрт URL параметр бүхий GET командыг дамжуулдаг. Холбогдох URL параметрүүдтэй товчлууруудын жагсаалтыг доор харуулав.

1. Стандарт өнгөний 6 товчлуур - "/Улаан", "/Gre", "Blu", "/Whi", "/Gol", "Rai"
2. RGB утгыг ашиглан өөрчлөн өнгө оруулах - "? R = 255 & G = 255 & B = 255"
3. Туузыг унтраах - "/унтраах"

Зарим шалтгааны улмаас би вэб интерфэйсийн кодыг энд байрлуулж чадаагүй тул та энэ кодыг энэ линкээс авах боломжтой.

Алхам 6: Алгоритм ба код

Тоног төхөөрөмжийг тохируулахаас өмнө кодыг Arduino -д оруулах ёстой, учир нь кодыг саванд хийх шаардлагатай бөгөөд үүнийг хэзээ ч хийх боломжгүй болно. Үүнээс хойш би Arduino кодыг ойлгоход туслах алгоритмыг бичсэн.

Алгоритм:

1. "AT+RST / r / n" командыг илгээж ESP8266 модулийг дахин тохируулна уу.
2. Манай төхөөрөмжийн халуун цэг рүү холболт амжилттай байгаа эсэхийг шалгахын тулд ESP8266 -аас ирсэн хариултыг шалгана уу. Холбогдсоны дараа "Сервер үүсгэх" (доороос үзнэ үү) командын дарааллыг ESP8266 руу өгч эхэлнэ.
3. Оруулсан команд бүрийн хариу үйлдлийг хянах.
4. Эдгээр бүх командууд "OK / r / n" гэсэн хариуг буцаах ёстой бөгөөд буруу хариулсан тохиолдолд буруу хариулт эсвэл "ERROR" гэсэн командыг давтана.
5. Сервер үүсгэх тушаалын дараалал амжилттай хийгдсэний дараа Arduino -ийн 12 -р зүү дээрх Ногоон LED -ийг асаана уу. Энэ нь хэрэглэгч үйлчлүүлэгчийн хүсэлтийг өгөх болно.
6. Ардуиног LAN эсвэл сүлжээнд байгаа аливаа хөтөчөөс үйлчлүүлэгчийн хүсэлтийг хүлээхийг албадаарай.
7. Үйлчлүүлэгчийн хүсэлтийг оруулсны дараа холболтын ID -г шалгаад "AT+CIPSEND …" командыг илгээнэ үү. зохих холболтын ID -г түүнд оруулах замаар.
8. ESP8266 нь тэмдэгтүүдийг хүлээн авахад бэлэн байгаагаа илэрхийлсэн ">" тэмдгээр хариулдаг. Үүнийг хүлээн авмагц бид өмнөх алхам дээр үзсэн вэб хуудасны кодыг ESP8266 модулийн тусламжтайгаар үйлчлүүлэгчийн хөтөч рүү илгээнэ үү.
9. Одоо вэб хуудас нь хэрэглэгчийн үйлчлүүлэгчийн хөтөч дээр харагдах болно, дараа нь Arduino нь үйлчлүүлэгчийн "LED команд" -ыг тодорхойгүй хугацаагаар сканнердах төлөвт орно.
10. Вэб хуудсыг товчлуур дарах бүрт өвөрмөц URL параметрийг өгөх зорилгоор бичсэн тул товчлуур дарагдах бүрт ESP модуль нь өвөрмөц URL параметртэй GET хүсэлтийг дамжуулах болно.
11. Arduino нь энэ URL -г боловсруулж, RGB LED зурвасын хяналтыг өгөх ёстой.

Сервер үүсгэх тушаалууд:

• AT
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (Андройд төхөөрөмжийн хувьд)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Код:

Та энэ төслийг ажиллуулахын тулд энэхүү "Adafruit's Neopixel номын сан" -г суулгаж, татаж аваад суулгах хэрэгтэй.

Та энэ төслийн Arduino кодыг энэ линкээс авах боломжтой -> "Arduino -тай ажилладаг хөнгөн будгийн мод"

Алхам 7: Гэрлийн мод бэлтгэх

Би энэ "Хөнгөн будгийн саваа" хийх талаар видео хийсэн бөгөөд илүү тодорхой болгохыг хичээгээрэй.

LED туузны төгсгөл хүртэл утас гагнахаас эхэлнэ. Холболтыг бэхжүүлэхийн тулд халуун цавуу түрхээрэй. LED туузаа наах хуванцар тууз хай. Би IC -ээс ирдэг хуванцар сав баглаа боодол ашигласан. Би гэртээ ийм зүйл ихтэй байсан тул үүнийг ашиглахаар шийдсэн бөгөөд энэ нь төгс тохирсон болно.

Баглаа боодлын хоолой эсвэл шаардлагатай хэмжээгээр хайчилж ав. Би LED туузыг баглаа боодлын хоолой дээр нааж, хүчтэй цавуу хэрэглэсэн. Халуун цавуу нь тийм ч сайн санаа биш байж магадгүй, учир нь хэт халалт нь LED -ийг гэмтээж болзошгүй бөгөөд энэ нь бидний хийхийг хүсч буй хамгийн сүүлийн зүйл юм. Дараа нь би үүнийг хатаахын тулд 20 орчим минутын турш хатаана.

Алхам 8: Савны сонголт ба саваа тохируулах

Энэ саванд powerbank, Arduino, заагч LED, ESP8266 модулиуд орох тул энэ бол маш чухал алхам юм. Дээр дурдсан бүх зүйлийг хадгалахын тулд тохирох хэмжээтэй савыг сонго. Би цилиндр хэлбэртэй савыг ажиллуулж байхдаа барьж авахад хялбар байхаар сонгосон.

Би цилиндр хэлбэртэй хэсгийг сонгосон тул LED зурвас руу чиглэх чиглэлийг сумаар тэмдэглэв. Би контейнерийг контейнер дотор байрлуулахдаа намайг чиглүүлэхийн тулд савыг тэмдэглэсэн. Гагнуурын буутай савны тагны жижиг нүхийг тавь. Гэрлийн саваа дотор нь тааруулахуйц том нүх хийсэн эсэхээ шалгаарай.

Модыг тагны дотор байрлуулсны дараа цавуу буугаар битүүмжилж, саваа тогтвортой, хөдлөхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 9: Цахилгаан банк ба индикаторын LED угсрах

Цахилгаан банк нь энэ төслийн бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харьцуулахад нэлээд хүнд байх болно. Цахилгаан банкийг саванд зурсан шугамын зүүн талд байрлуулна. Тиймээс энэ нь ажиллаж байх үед хөдлөхгүй байх нь чухал юм. Энэ зорилгоор би Velcro нөхөөсийг ашиглаж, цахилгаан банкны эргэн тойронд сайтар боосон. Савны дотор би бас нэг хос Velcro нөхөөс байрлуулсан. Би цахилгаан банкыг Velcro нөхөөсний эсрэг наасан бөгөөд энэ нь маш чанга барьдаг бөгөөд энэ нь надад хэрэгтэй зүйл юм.

Шилжүүлэгчийг зурсан шугамын яг эсрэг талд байрлуулна. Энэхүү унтраалга нь төслийг бүхэлд нь асаах/унтраах зорилготой юм. Шилжүүлэгчийн доор. Хоёр LED (Улаан, Ногоон) байрлуулж, тус бүрийг резистороор гагнана (3 -р алхам дахь хэлхээний диаграмыг үзнэ үү). LED ба унтраалга нь гэрэлтүүлгийн саваа орох чиглэлтэй яг эсрэгээрээ байх ёстой. Энэ нь гэрлийг будаж байх үед индикаторын LED -ээс гэрлийн хөндлөнгийн хөндлөнгөөс оролцохоос зайлсхийх явдал юм. Сүүлийн зурагт үзүүлсэн шиг хуулж авсан USB кабель болон цөөн тооны холбогчийг товчлуурт холбоно уу. Холбогч кабелиуд нь Arduino болон ESP8266 модулийг тэжээдэг.

Алхам 10: Arduino ба ESP8266 модулийг контейнер дотор угсрах

Arduino самбар ба ESP8266 залгаас модулийг нэгтгэн, хоёр талт логик түвшний шилжүүлэгчтэй. Цахилгаан утсаар холбож, наалдуулж, нийлүүлээрэй. Үүнийг хийж дууссаны дараа би үүнийг маш болгоомжтой хийсэн, учир нь утаснуудын аль нь ч орооцолдохгүй байгаа эсэхийг шалгаарай. Учир нь би диаметр багатай савыг сонгосон. Гэхдээ гэрэл гэгээтэй тал нь сав нь маш авсаархан бөгөөд миний алган дээр амархан ордог.

Хөнгөн будгийн модноос утсыг цахилгаан терминал болон Arduino -ийн 6 -р зүү рүү холбоно уу. Үүнийг хийсний дараа савны тагийг сайтар таглаарай.

Алхам 11: Үүнийг далдлаарай

Савыг хар тууз эсвэл бусад материалаар боож өгнө. Энэ нь гэрлийн хөндлөнгийн оролцоо нь гэрэл зургийн үйл ажиллагаанд саад учруулахаас урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Учир нь Arduino, ESP8266, Power bank нь LED -тэй байдаг. Тэднийг задгай байлгах нь Зурагт саад болж, сүйтгэж болзошгүй юм.

Би энэ зорилгоор хар тууз ашигласан. Хэдийгээр та энэ зорилгоор өөр хүссэн зүйлээ ашиглаж болно. Нэгэнт WiFi -ээр ажилладаг цайвар будгийн савх одоо зарим гайхалтай өнгийг будахад бэлэн боллоо.

Алхам 12: Үүнийг туршиж үзээрэй

1. Шилжүүлэгчийг асаахад улаан LED асах ёстой
2. Ногоон LED асахыг хүлээнэ үү, энэ нь ихэвчлэн 5-10 секундын дотор тохиолддог бөгөөд энэ нь Arduino сервер үүсгэгдсэн болохыг илтгэнэ.
3. Ногоон LED ассаны дараа төхөөрөмж дээрх хөтөчийг нээж, 192.168.43.253 IP хаягийг оруулна уу.
4. 5 -р алхам дээр бидний үзсэн вэб хуудас таны дэлгэц дээр гарч ирэх ёстой.
5. Одоо вэб интерфэйстэй харилцаж, LED зурвасыг хянаж үзээрэй
6. Тэгээд очоод хүйтэн гэрэл зурж үзээрэй.

Алхам 13: Санаж байх ёстой зүйлс ба цөөн хэдэн зураг

• Энэхүү төсөл нь ESP8266 -ийн Wi -Fi сүлжээний цэгийг асаасны дараа автоматаар холбогдох боломжийг үндэслэсэн болно. Тиймээс ESP8266 болон таны халуун цэгийн төхөөрөмжийг энэ төсөлд ашиглахаасаа өмнө дор хаяж нэг удаа хослуулах ёстой.
• Arduino нь зөвхөн нэг үйлчлүүлэгчийн харилцааг зохицуулах байдлаар програмчлагдсан бөгөөд энэ нь зөвхөн нэг хөтөч Arduino -аас LED -ийг удирдахыг шаардах боломжтой гэсэн үг юм.
• Arduino -аас ESP8266 -тай сервер үүсгэхийг хүлээх цаг байна. Энэ хүлээх хугацааны төгсгөлийг ногоон LED -ээр мэдэж болно.
• Ногоон LED ассаны дараа та хөтөчөөсөө үйлчлүүлэгчийн хүсэлтийг эхлүүлэх нь дээр. Асуудалгүй ажиллахын тулд та төслийг бүхэлд нь 2А -аас багагүй эх үүсвэрээр хангах ёстой.
• Энэхүү төслийг ширээний компьютерт зориулсан Google chrome болон ухаалаг гар утсанд зориулсан Opera ашиглан амжилттай туршсан болно.

Энэхүү зааварчилгаа танд таалагдсан гэж найдаж байна, үүнийг туршиж үзээрэй, үр дүнг надад мэдэгдээрэй. Би энэ төслийн ПХБ -ийн загварыг гаргахаар төлөвлөж байсан бөгөөд удахгүй энд нийтлэх болно. Цаашид сайжруулах санааг таатай хүлээж авах болно.

Энэхүү төсөл нь зааварчилгаа үүсгэхийн тулд бүтээх, баримтжуулах ажилд маш их цаг зарцуулсан. Хэрэв та үүнийг үнэ цэнэтэй гэж бодож байвал "LED уралдаан", "Arduino уралдаан", "Алсын удирдлагын уралдаан" тэмцээнд надад саналаа өгнө үү. Өөр нэг зааварлагчтай уулзана гэж найдаж байна

2017 оны LED тэмцээнд 2 -р байр эзэлсэн