სამეზობლო ფართო სინქრონიზებული LED- ები: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

მე მქონდა რამოდენიმე უკაბელო LED ბარი, რომელიც მეგონა, რომ შვებულებისთვის გამოვაყენებდი. მაგრამ, ჩემს ეზოში, მათ ასევე შეეძლოთ სადენიანი ყოფილიყო. მაშ, რა არის მაგარი გამოწვევა? LED დეკორაციები ჩემს ბლოკში მდებარე ყველა სახლში სინქრონიზებული ეკრანით! ამ გიჟურ წელს, ეს არის გზა გვაკავშირებს.

ეს არის ESP8266 იკვებება LED ძაფებით და ისინი დაკავშირებულია WiFi ქსელთან, ამიტომ ისინი ყველა აჩვენებენ ერთსა და იმავე ნაბიჯს ანიმაციის თანმიმდევრობაში ერთდროულად. ვინაიდან ისინი იყენებენ mesh კოდს დასაკავშირებლად, ისინი შეიძლება იყოს რამდენიმე სახლის დაშორებით და შეტყობინებები გადადის კვანძიდან კვანძში.

ისინი მუშაობენ 5 ვოლტზე და მე გამოვიყენე დენის გადამყვანები, მაგრამ მათ შეუძლიათ USB ბატარეებზეც ცოტა ხნით იმუშაონ. ისინი პორტატულები არიან, აწარმოებენ საკუთარ WiFi ქსელს, რომელიც არ არის ინტერნეტთან დაკავშირებული და შეუძლიათ გათიშონ ქსელიდან.

ყველა ჩვენი მეზობელი აღფრთოვანებული იყო ამ საერთო გაფორმებით და მართლაც სასიამოვნოა, როგორ ხედავთ ყველა მათგანს, რომელიც აჩვენებს ერთსა და იმავე ეკრანს ქუჩაში გასეირნებისას. მე მაქვს რამდენიმე სურათი აქ, ჩემი სახლის წინ, რომ გამოვცადო, მაგრამ ქუჩაში მათი გადაღება მართლაც ძნელი იყო.

ნაბიჯი 1: ნაწილები

ESP8266 D1 Mini - მე გამოვიყენე D1 Mini მოდულები, რადგან ყველაფერი რაც მჭირდება არის ერთი I/O პინი LED- ებისთვის. ეს პროექტი შეიძლება გაკეთდეს შედუღების გარეშე, მსგავსი ტერმინალური ფარის და სხვა ESP8266 მოდულის გამოყენებით. არსებობს ვერსია D1 Mini უკეთესი ანტენით - D1 Mini Pro. მას აქვს კერამიკული ანტენა და U. FL კონექტორი გარე ანტენისთვის, მაგრამ თქვენ გჭირდებათ გარე ანტენის ზედაპირზე 0 Ohm რეზისტორის გადატანა. მეტი დისკუსია შემდგომ ეტაპზე.

WS2811 LED Strands - მე ვიყენებ WS2811 ძაფებს, რადგან ისინი წყალგაუმტარია (გარდა JST კონექტორებისა) და ადვილია მათთან მუშაობა. WS2812b "Neopixel" ზოლები გამოიყენებდა ზუსტად ერთსა და იმავე კოდს და ა.შ. მე გამოვიყენე 5v პირობა, მაგრამ მათი მიღება შეგიძლიათ 12 ვ -ში (გამოიყენეთ ნაკლები დენი) - თქვენ დაგჭირდებათ ძაბვის გადამყვანი ESP8266s– ისთვის. თქვენ ასევე შეგიძლიათ მიიღოთ WS2811 LED ძაფები წყალგაუმტარი კონექტორებით, თუ გსურთ. LED- ის ძაფებს, რომლებსაც მე ვიყენებ, აქვს JST SM კონექტორები ორივე ბოლოზე - ქალი არის შესასვლელი, თუმცა მე მინახავს, რომ ისინი სადენიანი იყო სხვა გზით (მამრობითი შეყვანის სახით). მიმართულება ასევე აღინიშნება თავად LED- ებზე. ასევე არის დენის საინექციო მავთულები - მე ამოვიღე ბოლოები ისე, რომ დაკონსერვებული ნაწილები არ ამოიწურება. თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეიძინოთ ისინი 10 პაკეტში.

330 Ohm 1/4 Watt რეზისტორი - ის გამოიყენება ESP8266– ის მონაცემთა პინზე, რათა თავიდან აიცილოს LED– ების ყოველგვარი ციმციმა.

JST SM 3 Pin მამრობითი კონექტორი - ეს არის LED ზოლებთან დასაკავშირებლად. გაითვალისწინეთ, რომ "მამრობითი" კონექტორს აქვს თავსახური.

2.1 მმ CCTV ქალი კონექტორი - ისინი გამოიყენება დენის კონექტორისთვის. თუ გსურთ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა კონექტორის სისტემა.

5V კვების ბლოკი - გამაძლიერებლის რეიტინგი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენი LED გექნებათ. 2A ალბათ შესაფერისია 50 ან 100 LED- ისთვის, რომელიც არასოდეს არის ჩართული (დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ გაყვანილობის ნაბიჯი).

JST SM 3 Pin გაფართოების მავთული ან 2.1 მმ გაფართოების მავთული - მას შემდეგ, რაც JST კონექტორი D1 Mini ახლოს არის LED- ებთან, თქვენ ზოგადად გსურთ გაფართოება, რომელიც საშუალებას მისცემს LED- ებს განათავსონ პროცესორიდან უფრო შორს. ჩემს შემთხვევაში, მე დავამთავრე CPU უფრო მაღლა დეკორაციაში, რომ მივიღო უკეთესი WiFi დიაპაზონი, ასე რომ, მე დავამუშავე პროცესორი LED- ებთან ახლოს და მის ნაცვლად გამოვიყენე 2.1 მმ გაფართოების მავთული.

USB კაბელი 2.1 მმ – მდე - ეს არჩევითია - საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ ძაფები ნებისმიერი USB წყაროდან ან ბატარეიდან.

3 მმ სითბოს შემცირების მილაკი - თქვენ გჭირდებათ მხოლოდ ამის 1 ინჩი, რომ დაიხუროთ რეზისტორი D1 Mini– ზე.

20 მმ გამჭვირვალე სითბოს შემცირების მილაკი - ეს ნაწილობრივ არჩევითია D1 Mini– ს კონექტორების დასაცავად. გამოყენებისას დარწმუნდით, რომ გადატვირთეთ გადატვირთვის გარშემო, თუ მილები შეკუმშავს გადამრთველს.

წყალგაუმტარი ყუთი - გარე კვების ბლოკის და პროცესორის დასაცავად. ჩემი მეზობლების უმეტესობამ მხოლოდ პლასტიკური ჩანთები გამოიყენა.

1/2 "EMT გამტარი - 29" ნაჭერი ჯდება კანფეტის ლერწმის ფორმაზე - მე მის დასაყენებლად გამოვიყენე 4 სამაგრები. მე შევეცადე 1/2 "PVC, და ეს შეესაბამება, მაგრამ ეხება LED- ებს ორივე მხრიდან.

3/8 "x 3 'არმატურა - მას შემდეგ, რაც EMT მიმაგრებულია ფორმაზე, შეგიძლიათ მიაყენოთ მილსადენი მიწაში და დადოთ EMT მილი მასზე. 1/2" არმატურის ჯდება, მაგრამ თქვენ უნდა შეწყვიტოთ ნებისმიერი მოხრილი ნაწილები, და ის ახლოსაა - თუ იგი გაბრტყელდება ან რამე სხვას შეარტყამს მას, ძალიან მჭიდრო იქნება. ასე რომ, 3/8 "უფრო სავარაუდოა, რომ ადვილად გაასუფთავებს EMT მილის შიდა დიამეტრს.

Candy Cane ფორმა - იხილეთ ნაბიჯი მათზე, თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ ფორმა, დააფაროთ ისინი ბუჩქზე, ან გამოიყენოთ მსგავსი ფორმა.

ნაბიჯი 2: კონტროლერის შეკრება

კონტროლერი შედგება D1 Mini (ESP8266), 2.1 მმ CCTV ქალი დენის ჯეკისგან, 330 ohm რეზისტორისგან და 3 პინიანი JST მამრობითი კონექტორისგან.

ამ პროექტის ვარაუდი არის ის, რომ თქვენ გამოიყენებთ 50-100 LED- ებს. თუ გსურთ გამოიყენოთ მეტი, მოგიწევთ ენერგიის ინექციის გამოყენება ყველა LED- ის ჩართვისთვის. იხილეთ ეს სხვა ინსტრუქცია უფრო ღრმა დისკუსიისთვის.

50 LED- ით, მთლიანად თეთრზე, ისინი დახატავდნენ 50 x 0.06A = 3 ამპერს. ასე რომ, 2A ადაპტერით, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ისინი არასოდეს იქნება სრულად ჩართული. 100 LED- ისთვის, მაქსიმალური არის 6A, ასე რომ კიდევ უფრო მეტი ზრუნვა უნდა იქნას მიღებული მხოლოდ ერთდროულად ჩართვისთვის. თუნდაც 100 LED- ით 0.02A თითოეულში, ჩვენ გვაქვს 2 ამპერი. ამრიგად, რეკომენდებულია უფრო მაღალი დენის წყარო, თუმცა მე მოვაწესრიგე ეკრანები, რომ არ გამოეყენებინათ ყველა ები ან ფერი ერთდროულად, დამემცირა ისინი და დავიწყე 2A მარაგით უფრო დიდი რეზერვში. ეს არის დიდი სტატია ენერგიის მოთხოვნების შემცირების შესახებ.

330 ოჰმეტიანი რეზისტორი მონაცემთა მავთულთან ერთად არის ელექტრონული ზარის ციმციმის თავიდან ასაცილებლად, ვინაიდან მონაცემები საკმაოდ მაღალი სიხშირეა. ეს უფრო ფაქტორია ბევრი LED- ებით, მაგრამ კარგი პრაქტიკაა მისი დამატება.

მე პირდაპირ გავამაგრე რეზისტორი D1 Mini- ს, მაგრამ დავტოვე ტყვიის დაახლოებით 1/8 "დაფაზე ზემოთ, რომ შემეძლოს მათი ბრტყელი მოხრა. მე გამოვიყენე დაახლოებით 1" 3 მმ სითბოს შემცირება რეზისტორზე, რათა ის არ შემცირდეს დაფა.

მე გამოვიყენე 20 მმ გამჭვირვალე სითბოს შემცირება, რათა დავიცვა D1 Mini ლითონთან შეხებისგან და ა.შ. დარწმუნდით, რომ შეამოწმეთ გადატვირთვის გადამრთველი გვერდზე - შეიძლება დაგჭირდეთ სითბოს შემცირება ოდნავ, რათა დარწმუნდეთ, რომ ის არ აჭერს გადამრთველს. ეს მჭირდებოდა ყველა ჩემზე.

გაითვალისწინეთ, რომ მე არ მჭირდებოდა დონის შეცვლა 3.3V ESP8266 გამომავალიდან და 5 ვ -ზე გაშვებული LED- ებიდან (ვინაიდან LED ჩიპების სპეციფიკაა, რომ მონაცემთა ხაზი იყოს მიწოდების არანაკლებ 70%). მე მჭირდებოდა დიოდი/შესაწირავი LED წინა პროექტებში (ნაბიჯი 3) WS2812b ზოლებით, მაგრამ LED- ებში WS2811 პირდაპირი ჩიპები ჯერჯერობით კარგად ჩანს.

ამის გაკეთება შეგიძლიათ შედუღების გარეშე! ESP8266 ტერმინალის ფარი განსხვავებული პროცესორით ასევე იმუშავებდა. D1 Mini ფაქტორი კარგი და პატარაა, მაგრამ ყველა ერთნაირად მუშაობს.

ნაბიჯი 3: ფორმები

LED ძაფები შეიძლება იყოს თავისუფალი ფორმის, ან შეგიძლიათ გახადოთ ისინი ფორმებად - ან ხელნაკეთი, ან ონლაინ მაღაზიიდან. HolidayCoro– სგან შევუკვეთე რამდენიმე ფორმა - პატარა LED ხეები, წინდები და კანფეტი. საწყობმა ლამაზად აიღო 50 ები - ერთი ძაფის სიგრძე. პატარა ხე იღებს 100 LED- ს, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ ამის ნახევარი გააკეთოთ, თუ გსურთ - ქუჩისკენ. ბოლოს კანფეტი მეზობლების ფავორიტი იყო, რადგან ცოტა უფრო დიდი იყო. 99 LED, და მე დავტოვე ბოლო ერთი უკანა მხარეს იმ იდეით, რომ ის შეიძლება გამოსაყენებლად გამოვიყენო.

მას შემდეგ, რაც ფორმები მოვიდა თეთრში, ჩვენ გადავწყვიტეთ მათზე წითელი ზოლები დაგვეხატა, რათა დღისით უკეთესად გამოიყურებოდნენ. მე ნიღბიანი გავხადე ისინი, გავაკეთე სწრაფი ქვიშა, გავწმინდე აცეტონით (ფრჩხილის ლაქის მოსაშორებელი სრული სიძლიერით) და გამოვიყენე სპრეის ორი ფენა, რომელიც მუშაობს პლასტმასაზე. ეტყობოდა რომ კარგად იჭერდა. ჩვენ ძირითადად ერთ მხარეს ვაკეთებდით, ხოლო მეორე მეორეს რამდენიმე სახლისთვის, სადაც 2 იყო.

ნაბიჯი 4: კოდი და WiFi

D1 Mini იყენებს Espressif ESP8266 მოდულს. მე დავაპროგრამე ის Arduino IDE– ს გამოყენებით, ასე რომ, ის გრძნობს როგორც ძლიერ Arduino– ს WiFi ჩაშენებული. ინტერნეტში არის მრავალი ინსტრუქცია, თუ როგორ უნდა დააკონფიგურიროთ Arduino IDE ESP8266 და D1 Mini– სთვის, ასე რომ მე არ გავიმეორებ მათ აქ.

კოდი ემყარება წინა ინსტრუქციას. ის იყენებს უმტკივნეულო ქსელის ბიბლიოთეკას, რომ ყველა CPU- მ ესაუბროს ერთმანეთს. მე გამოვიყენე FastLED ბიბლიოთეკა, რადგან ადრე მქონდა პრობლემები ბადის ბიბლიოთეკასთან და ნეოპიქსელ ბიბლიოთეკასთან და ამჯერად ეს არ განმეორებულა.

მე არ ვარ დარწმუნებული, რა არის მაქსიმალური კვანძების რაოდენობაზე. ზოგიერთი პოსტი მიუთითებს, რომ ის შემოიფარგლება შეტყობინებებისა და პროცესორის ტიპებით და შესაძლოა ქუდი იყოს 30-60 კვანძამდე. ეს პროგრამა არ აგზავნის ბევრ შეტყობინებას - მხოლოდ ანიმაცია იცვლება, თუმცა არის რამდენიმე ავტომატური, როგორიცაა ქსელის შეცვლა და შეტყობინებების დროის სინქრონიზაცია.

კოდირებისას შეგიძლიათ LED- ები დაუკავშიროთ D1 Mini- ს, მაგრამ შეიძლება დაგჭირდეთ გარე წყარო, თუ 50 -ზე მეტი გაქვთ, რადგან თქვენ შესაძლოა გადააჭარბოთ თქვენი კომპიუტერის USB პორტიდან და D1 Mini დენის მარეგულირებელს. როგორც ითქვა, ჩემმა კოდმა არ ჩართო LED- ები სრულად, მე შევძელი 100 LED- ის დაპროგრამება USB კავშირზე უპრობლემოდ.

ESP8266 მოდულს აქვს შიდა WiFi. მას შემდეგ, რაც ბადის კოდი (PainlessMesh), რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, თითოეულ მოდულზე ქმნის წვდომის წერტილს, სამეზობლო ფართო დიაპაზონი მნიშვნელოვანია. მე ვიყენებდი კანფეტის ლერწმის ფორმებს და ცენტრალურ პროცესორს ვათავსებდი საუკეთესო დიაპაზონის მისაღებად და ის იყო 50-100 ფუტი - ერთი მეტრი ეზოში ჩემს უბანში. უმაღლესი და უკეთესი მხედველობის ხაზი (LOS) აუმჯობესებს ნივთებს. დიაპაზონი ზოგიერთ შემთხვევაში ქუჩას კვეთდა (უფრო მეტად დამოკიდებული იყო LOS– ის ბლოკირების მანქანებზე).

იყო რამდენიმე სახლი, რომლებიც არ იყო სინქრონიზებული WiFi დაბრკოლებების გამო, მაგრამ განათება მშვენივრად გამოიყურება მაშინაც კი, როდესაც არ არის სინქრონიზებული. მე გავაკეთე "განმეორებითი" კვანძი მხოლოდ D1 Mini- ით ჯოხზე, რომელიც იკვებება USB ბატარეით. სახლებს შორის მოთავსებისას, ისინი სწორად იქნა სინქრონიზებული. უფრო დისტანციური გამეორებისთვის თქვენ შეიძლება გამოიყენოთ მზის USB ბატარეა, თუმცა ისინი არ იტენება ძალიან სწრაფად.

მე ჯერ კიდევ ვხედავდი წყვეტილი სინქრონიზაციის საკითხებს, შემდეგ აღმოვაჩინე ეს შენიშვნა ძალიან ბევრი კვანძის არსებობის შესახებ ან მათი გავრცელების შესახებ:

gitlab.com/painlessMesh/painlessMesh/-/wik…

ამ კონფიგურაციის გამოყენებით, მან ბევრად უკეთ დაიწყო მუშაობა! ეს ნიშნავს ერთ კონკრეტულ კვანძს, როგორც მთავარს, ამიტომ ჩემი კოდი საკონტროლო კვანძზე მოსალაპარაკებლად არასაჭიროა, რომელსაც შეუძლია ბადის გაყოფა. მე დავამატე განახლებული/ალტერნატიული კოდის ნიმუში. ეს მიდგომა მოითხოვს, რომ მთავარი კვანძი იყოს მათზე სინქრონიზებული, ამიტომ ბადე არ არის ისეთივე შემწყნარებელი, მაგრამ უკეთესად მუშაობს, როდესაც ჩემია გავრცელებული. დარწმუნდით, რომ შეცვალეთ კოდი იმ ვერსიისთვის - მხოლოდ ერთი კვანძი უნდა იყოს დაყენებული ძირში - იხილეთ კომენტარებში კოდი.

მე ასევე დავამატე კიდევ ერთი განახლება SetRoot ვარიანტში: მე დავამატე კოდი ESP8266– ის გადატვირთვისთვის, თუ ბრძანება არ იყო 10 წუთის განმავლობაში. ეს აძლევს კვანძს შანსს ხელახლა აღმოაჩინოს ძირეული კვანძი. როგორც ჩანს, ეს დაეხმარა ზოგიერთ უფრო შორეულ კვანძს.

სეზონის ბოლოს, მე შევძელი რამდენიმე D1 Mini Pro მოდულის გამოცდა. მათ აქვთ კერამიკული ანტენა დაფაზე და ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ U. FL კონექტორი და გარე ანტენა, თუ გადააადგილებთ ნულოვანი ომის რეზისტორს. მე შევეცადე წყვილი, რომელსაც ჰქონდა პრობლემები D1 Mini Pro– სთან კერამიკული ანტენებით, და ისინი უკეთ მუშაობდნენ. მე გავაკეთე შემდგომი ტესტირება ერთი კვანძით ჩემს სახლში. შედეგების საფუძველზე, ჩვენ მომავალ წელს გადავალთ კერამიკული ანტენებით D1 Mini Pro მოდულებზე.

დისტანციური D1 Mini– ით: ეს მხოლოდ გარე ანტენის მქონე D1 Mini Pro– მა დაინახა და სიგნალის სიძლიერე დაბალი იყო

დისტანციური D1 Mini Pro კერამიკული ანტენით: D1 Mini, D1 Mini Pro კერამიკული ანტენით და D1 Mini Pro გარე ანტენით, ყველამ დაინახა იგი დაახლოებით იგივე სიგნალის სიძლიერით, რაც გაუმჯობესება იყო. დაფების (ანტენების) ორიენტაციას აქვს მნიშვნელობა

დისტანციური D1 Mini Pro გარე ანტენით: ყველა სხვა დაფამ დაინახა, მაგრამ სიგნალის სიძლიერე არ იყო ბევრად უკეთესი ვიდრე ბორტზე კერამიკული ანტენის ტესტები, ამიტომ არ შემაწუხებ ამ ნულოვანი ომის რეზისტორების გადაადგილებას და ანტენების დაყენებას კანფეტის ლერწამი

ნაბიჯი 5: საბოლოო შეკრება

მას შემდეგ რაც კონტროლერი მზად და დაპროგრამებული გექნებათ, ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის LED- ების კონტროლერთან დაკავშირება JST მავთულხლართებით და 5 ვ ელექტროენერგიის მიწოდება 2.1 მმ ჯეკზე.

JST გაფართოება უნდა იყოს დამხმარე, რომ კონტროლერი და დენის ადაპტერი ყოველთვის იყოს LED- ებიდან. ან, პროცესორის უფრო მაღლა ასვლის მიზნით, მე დავდე მათზე პატარა პლასტიკური ჩანთა, რომელიც დამაგრებულია ბორბლით და გამოვიყენე 2.1 მმ სიგრძის კაბელი დენის წყაროსთან.

წყალგაუმტარი ყუთი დაგეხმარებათ ადაპტერისა და პროცესორის დაცვაში, მაგრამ ჩემი მეზობლების უმეტესობამ გამოიყენა მარტივი პლასტიკური ჩანთები.

მეორე პრიზი სადღესასწაულო დეკორაციების სიჩქარის გამოწვევაში