WiFi Mesh -synkronoidut LED -palkit: 3 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Kirjailija: CarlSTeleToyland

Tietoja: Tekijä lapsuudesta lähtien kaikilla klassisilla oireilla, robotinrakentaja ja Internet -ohjelmiston CTO/Tech Product Manager. Lisätietoja CarlSista »

Tämä projekti on kokoelma LED -palkeja, joissa on yksilöllisesti ohjattavat digitaaliset LEDit (WS2812b "Neopixels"). Niiden avulla voidaan tehdä animaatioita niiden yli ilman johdotusta. He käyttävät WiFi -verkkoa muodostaakseen yhteyden toisiinsa, ja animaatio mukautuu siihen, että verkossa on enemmän tai vähemmän palkkia.

Inspiraationa oli, että parin rumpu -päällikön on koristeltu nuijia/batoneja joulun paraatiin. Niiden välinen LED -animaatio synkronoidaan. LEDit voivat myös olla säikeitä nauhojen sijaan.

Toinen käyttötarkoitus on LED -taideasennus, jossa et halua viedä datajohtoa huoneen ympärillä olevien LED -valojen väliin - niiden tarvitsee vain olla kytkettynä erikseen.

Tässä projektissa he eivät ole yhteydessä Internetiin. He perustivat omat yksityiset WiFi -tukiasemat ja verkkopalvelimet. Tämä projekti ei siis ole riippuvainen ulkoisesta verkottumisesta, ja se voi toimia syrjäisissä paikoissa. Ne toimivat 5 voltilla, joten niitä voidaan helposti käyttää ulkoisilla matkapuhelimen akuilla!

Vaihe 1: Osat

Seuraavia osia käytettiin projektissa jokaiselle nauhalle:

• Vedenpitävä WS2812b LED-nauha. Käytin 30 lediä/mittari. Vedenpitävissä on yleensä kiinnitetty kaksipuolinen teippi, joten ne on helppo asentaa. Tarvitset 1 metrin kanavaa kohden, koska kanavat ovat metrin pituisia. Lisää LED -valoja metriä kohden on hyvä - varmista, että saat vastaavasti suuren virtalähteen. Jokainen (5050) LED -valo näissä nauhoissa voi käyttää jopa 60 mA, kun se on täysin päällä.
• Muovinen elektroninen projektikotelo 60x36x25mm - tämä on tarpeeksi pieni D1 Minin pitämiseen.
• Paneeliasennus 5,5 mm x 2,1 mm DC -liitin
• 5 voltin virtalähde - 2 ampeerin virran pitäisi olla kunnossa, kun 30 LEDiä @ 0,06 ampeeria, kun se on täynnä.
• USB - 5,5 mm x 2,1 mm: n kaapeli, jos haluat käyttää tätä projektia USB -paristolla
• D1 Mini ESP8266 -kortti - saatavana myös halvemmalla, mutta odotusaika on pidempi.
• Alumiinikanava, jossa kansi ja päätykannet LED -nauhoille. Valittavana on monia profiileja. Tämä on tarpeeksi leveä WS2812b LED -nauhoille (12 mm) ja matala profiili.
• Alumiinitanko - kanava on 17 mm leveä, joten 1/2 "leveä alumiinitanko on hyvä koko. Sen tulisi olla 1/16" paksu ja 6 "pitkä jokaista tekemääsi tankoa kohden.
• Kaksipuolinen vaahtoteippi - 1/2 "leveä.
• 1000uF kondensaattori - suositellaan jokaiselle nauhalle estämään jännitepiikkejä vahingoittamasta LED -valoja.
• Liitäntäjohto. Tämä 26 -kokoinen silikonilanka on erittäin joustava ja estää lankaa vetämästä juotoslevyjä pois LED -nauhasta. Se ei myöskään sulaa, kun kosketat sitä juotosraudalla. Olen myös käyttänyt servolankaa, joka on myös erittäin joustava, mutta silikonilanka on uusi suosikkilanka. Tarvitset vain noin 6 tuumaa jokaista väriä (punainen, musta, keltainen).
• Hyppyjohdot - naaraspunaista, mustaa ja keltaista napaa käytetään CPU: n liittämiseen. Voit ohittaa nämä ja juottaa kytkentäjohdon suoraan levylle, jos olet itsevarma.
• 330 ohmin vastus vähentää kohinaa LED -nauhan datalinjassa.
• 1N4448 -signaalidiodi tai vastaava, jotta 3.3v -prosessori voi käyttää luotettavasti 5v LED -nauhaa.
• 3 mm: n kutisteputki - tarvitset vain noin 5 tuumaa.

Vaihe 2: Rakenna palkit

Palkkien rakenne on sama kuin tässä edellisessä ohjeessa. Täällä on samanlaisia vaiheittaisia kuvia äskettäisestä koonnista, ja keskustelu löytyy kyseisestä toisesta Instructable-ohjelmasta.

Yksi uusi vinkki LED-valojen kiinnittämiseen alumiinikanavaan: Joskus LED-nauhojen kaksipuolinen teippi on hieman lyhyempi kuin LED-piirilevy ja LED-nauhassa näkyy pieni solki. Jos leikkaat nauhan vain siihen kohtaan, se lepää tasaisesti.

Käytin myös muutamia tippaa UV -liimaa lukitaksesi virtajohdon ja kaikki LED -nauhan osat, jotka eivät pysy alhaalla.

Partikkelifotoniohjaimien sijasta tässä projektissa käytettiin käytettyjä WeMos D1 Mini -levyjä, jotka perustuvat ESP8266 -sirusarjaan. Nämä ovat mukavia ja pieniä LED -projektiin. Käytin miespuolisia otsikoita, jotta naispuolisille hyppääjille olisi tilaa. Liittimien kääntäminen taaksepäin ei sovi koteloon. Tämä lähestymistapa on myös helppo juottaa. Olen myös käyttänyt 20 -mittaista kiinteää johdinta, jossa on naarasliittimet, ja se toimii myös, mutta on enemmän vaivaa.

Nämä palkit käyttävät samaa uhrautuvaa LED -lähestymistapaa ensimmäiseen LED -valoon. Käytännössä se ei todellakaan ole havaittavissa. Myös pieni ero kahden ensimmäisen välillä on myös lähes huomaamaton

Jos aiot käyttää pidikkeitä alumiinikanavan kiinnittämiseen, kanava projektorilaatikkoon yhdistävä alumiinitanko voi estää leikkeiden kiinnittämisen suoraan seinään, joten sinun on ehkä asetettava aluslevyt tai löysä mutteri siellä erottaa ne 1/16.

Vaihe 3: Mesh -koodi

Jokainen LED -palkki käyttää samaa koodia. Tämän projektin perusta on kivuton Meses -kirjasto osoitteessa https://gitlab.com/BlackEdder/painlessMesh. Tämä kirjasto hoitaa suurimman osan matalan tason työstä tukiasemien, Web -palvelimien jne. Luomiseen. Jokainen palkki on mesh -solmu.

Verkossa on yksi ohjain, ja animaation muutosilmoitukset lähetetään kaikille solmuille/LED -palkeille. Suuressa silmässä viestien lähettämisessä voi olla jonkin verran viiveitä, mutta työskennellessäni mittakaavassa se ei ollut havaittavissa.

Käynnistyksen yhteydessä solmu olettaa sen olevan ohjain, mutta sitten muutettu solmu -viesti laukaisee arvioinnin. Silmän alimmasta # sirun tunnuksesta tulee ohjain. Tämä kestää yleensä sekunnin tai kaksi, ennen kuin kaikki solmut laskeutuvat ja ottavat käyttöön yhden ohjaimen. Voisit ponnistella enemmän synkronoinnin nopeuttamiseksi nopeammin (animaation puolivälissä), mutta nämä muutosviestit ovat melko juttelevia, joten verkko kestää jonkin aikaa. Käytännössä, kun ne synkronoidaan uudelleen, ne pysyvät erittäin vakaina.

Palkkeja ristivissä animaatioissa koodi saa luettelon solmuista, lajittelee sen ja piirtää vain, jos nykyinen solmu piirretään. Ne lajitellaan sirun tunnusten järjestyksessä, joten voit tehdä animaatioita, jotka ovat johdonmukaisia, riippumatta siitä, milloin ne käynnistyvät. Animaatiot mukautuvat myös pudotettaviin solmuihin.

Animaatiokoodi näkyy kolmessa paikassa. Ensimmäinen on ReceiveCallback -toiminto, jossa palkki on saanut uuden animaatiokomennon. Tämä on melko yksinkertaista - asettaa vain animaation ajoitusvaiheen koon ja nollaa laskurit. Toinen paikka on silmukkafunktiossa. Siellä koodi tarkistaa, onko nykyinen animaatio tehty, ja siirtyy seuraavaan vaiheeseen. Animaatiokoodin viimeinen paikka on stepAnimation -toiminto, jossa kaikki piirustukset tehdään.

Järjestelmä käyttää päivityksiä millisekuntien avulla - välttäen viivästystoiminnon käyttöä, koska se estää joitakin kirjastoja. Millikoodin pitäisi liikkua oikein.

Huomaa, että minulla oli ongelmia NeoPixel -kirjastossa ja kivuttomassa Meshissä, jossa oli useampi kuin yksi LED, joten vaihdoin FastLED -tilaan.

Tässä on koodi GitHibissä, ja se on myös liitetty tähän. Lataat sen melkein kaikille palkeille ja olet valmis jatkamaan LED -animaatiokoodausta!