Svetlobna budilka DIY: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Ste kdaj želeli preizkusiti eno od tistih modnih budilk, ki posnemajo sončni vzhod, da vas zbudijo? Ali želite svoji sobi dodati nekaj barvnih luči? Ali želite vse to nadzirati iz katere koli naprave z internetnim brskalnikom? Nato si oglejte to budilko, ki sem jo naredil z uporabo tega, kar sem se naučil pri izdelavi svojega avtomatskega podajalnika rib.

Glavni namen svetlobnega alarma je zagotoviti, da je v moji sobi svetloba, ko se zbudim, zlasti v zimskem času, ko je običajno še vedno temno. Luč se vklopi za vnaprej določen čas, ki se ob nastavljenem času alarma konča s polno svetlostjo. Ampak to je le prvi način, na voljo je še 7 drugih načinov osvetlitve!

Svetlobni alarm upravljate prek strani HTML, ki gostuje na plošči ESP-8266-12e. Do njega lahko dostopate iz domačega omrežja ali pa ga konfigurirate za dostop od koder koli na internetu s posredovanjem vrat.

1. korak: Materiali:

• Plošča ESP-8266-12e (NodeMCU)
• Najnovejši Arduino IDE
• Knjižnice, potrebne za namestitev kode
• Notepad ++ (če želite urediti HTML)
• Brskalnik (uporabljal sem chrome, vendar bi moral delovati, še posebej, če vam omogoča, da koda html deluje)
• 3D tiskalnik z najmanj 150 mm x 150 mm gradbene površine
• Bela ali prozorna plastična nit (za senčnik je lahko nosilec katere koli barve)
• 4-mestni 7-segmentni zaslon s čipom TM1637, uporabil sem enega od teh
• 1 metra naslovljiv RGBW LED trak, sk6812. Moj trak ima 60 LED/meter, vendar se ne prodaja več. Koda arduino je nastavljena za RGBW, zato jo boste morali prepisati, če želite uporabiti trak RGB. Priporočam trak z najmanj 60 LED.
• ČE trak nima lepilne podlage: selotejp in super lepilo
• Protoboard za pritrditev plošče
• Žica 24AWG (priporočam več barv)
• Vsaj 6ft žice za napajanje. Priporočam, da za namizne svetilke uporabite vse, kar prodaja vaša lokalna trgovina s strojno opremo.
• 5V napajalnik, jaz sem uporabil tega
• Ne pozabite na adapterje za napajanje
• Spajkalnik
• USB kabel za programiranje plošče
• vroče lepilo
• Zatiči glave (moški in ženski)
• Potrpežljivost

2. korak: Programiranje plošče

Board ima na sebi dva niza kode, običajno arduino kodo, ki se izvaja, in kodo HTML, ki jo pošlje v vaš brskalnik. Kodo arduino naložite tako, kot bi jo postavili na katero koli drugo ploščo. HTML pa zahteva vtičnik za nalaganje v pomnilnik SPIFF na plošči.

Za vadnico o uporabi SPIFF-jev glejte

Če želite naložiti kodo HTML, glejte https://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=32&t=10081, boste za to morali namestiti vtičnik za arduino.

HTML je treba shraniti v mapo v mapi projekta arduino, ki se preprosto imenuje "podatki".

Nalaganje HTML -ja traja nekaj minut, med čakanjem sem lahko odigral spletno tekmo ali dve v Mario Kart 8. Zaradi tega, če spreminjate HTML, uporabite datoteko notepad ++ za urejanje in spuščanje datoteke v brskalnik, kot je chrome, da jo preizkusite.

3. korak: Kako deluje koda

Koda v tem projektu je ločena v dve datoteki: kodo, ki jo vodi plošča, in kodo HTML, shranjeno v pomnilniku plošče, ki jo pošlje brskalniku, ko se pomaknete na spletno stran.

Ko priključite ploščo na napajanje, se začne koda plošče, tako kot vsak arduino. Poveže se z vašim domačim WiFi -jem in nato vzpostavi stik s strežnikom NIST, da dobi trenutni čas za nastavitev notranje ure. Ko je ura nastavljena, se zažene spletni strežnik in povežete se lahko prek svojega najljubšega brskalnika.

Povezati se morate z naslovom IP plošče, zato ne pozabite rezervirati statičnega IP -ja na usmerjevalniku. Spremenil sem tudi vrata na svetilki, zato se za povezavo pomaknem na 192.168.0.170:301/. Če se želite povezati s svetilko od koder koli po svetu, boste morali na usmerjevalniku nastaviti posredovanje vrat. Nato se boste morali povezati z naslovom IP, ki ga vidite, ko se povežete s https://www.whatsmyip.org/, in z vrati, na katerih ste nastavili lokalni IP svetilke.

Ko se povežete, plošča pošlje datoteko HTML v vaš brskalnik, ki jo dekodira in prikaže stran. Spremembe, ki jih naredite, ne vplivajo na ploščo, dokler ne pritisnete enega od gumbov. na spletni strani. Ko pritisnete gumb, brskalnik na ploščo pošlje html obrazec s trenutnimi nastavitvami, ki sprejme te nastavitve in nastavi zaslone.

Nastavitve so precej jasne. Stran se razširi na širino vašega brskalnika in v mobilnih napravah izgleda nekoliko bolje. Če želite spremeniti videz strani z nastavitvami, boste morali urediti HTML, za to pa je na voljo še veliko drugih vadnic. Ker sem prvič uporabljal HTML, sem se učil predvsem prek

Ko se stran naloži, boste videli štiri gumbe, drsnik in spustni meni. Zgornji gumb je glavni gumb za vstop ali vključitev. Naslednja dva gumba preklopita digitalni prikaz časa in ali prikazuje čas v 12 -urnem ali 24 -urnem formatu. Drsnik nadzoruje svetlost digitalne ure in se posodobi vsakič, ko preklopite način prikaza ali vklopite uro. Zadnji gumb naj bi ugasnil vse luči, vendar iz nekega razloga s to različico kode ne deluje. Namesto tega pritisnete gumb "Vključi", pri čemer nastavitve niso izbrane, ugasnejo luči.

Spustni meni vsebuje 7 sistemskih načinov, pri izbiri enega bodo spodaj prikazane potrebne nastavitve.

• Način 1: Alarm. Vnesite čas, ko želite, da svetloba doseže svojo polno svetlost, in kako dolgo naj bo zbledelo v celoštevilčnih minutah. Privzeto je 6:00:00 in 15 minut. Svetloba bo ostala pri polni svetlosti enako dolgo, kot ugasne, preden se samodejno izklopi. Privzeto lahko spremenite v kodi HTML.
• Način 2: Analogna ura. Izberite tri barve za prikaz ure, minute in sekunde na analogni uri. Drsnik nad tremi izbirniki barv bo samodejno postavil prednastavljene hladne ali tople barve, če jih nastavite levo ali desno. Če je drsnik nastavljen levo ali desno, nato pa vrnjen na sredino, so izbirniki barv nastavljeni na črno (0, 0, 0, 0) [R, G, B, W]. Ko je na ploščo poslana barva nič, je ta naključno izbrana. * To lahko povzroči pretirano utripanje luči.* Če želite, da lučka ne sveti, nastavitev katere koli vrednosti na 1 povzroči "črno" (vse vrednosti so privzeto 1 (01, 01, 01, 01), ko so izbirniki barv inicializirano). Izbirnik barv in drsniki RGB so povezani, drsnik W pa neodvisen.
• 3. način: Barva. Izberite eno barvo, na katero želite nastaviti luči. To bo ostalo, dokler ga uporabnik ne spremeni.
• Način 4: Barvni cikel. Izberite tri barve za kroženje in vnesite čas zadrževanja vsake barve. Za izbiranje barv veljajo enake metode kot v načinu 2. Naključne barve najbolje delujejo pri tem načinu.
• Način 5: Barvni valj. Izberite tri barve (enake kot prejšnje) in število vrtljajev cilindra. Luči bodo prikazane kot vzorec črt, ki se vrtijo okoli osi. pri izbranih vrtljajih. Privzeti število vrtljajev je 60 ali 1 vrt/sekundo. Naključne barve lahko povzročijo utripanje luči!
• Način 6: Barvni vrtinec. Nastavite tri barve in število vrtljajev. Ta način ni popoln, vendar ideja je, da se luči vrtijo ves dan. Obstaja vgrajena naključnost, zato je najbolje, da s temperaturnim drsnikom izberete, ali se vrtinec začne topel ali hladen.
• Način 7: Mavrica. Nastavite hitrost cikla, število vrtljajev je tukaj dokaj neuporabno. To je bil vnaprej izdelan primer iz knjižnice Neopixel z nekaj spremembami, ki so omogočile, da se plošča še vedno odziva na vnose uporabnikov.

Ko izberete nastavitve, s pritiskom na kateri koli gumb pošljete obrazec HTML na ploščo, ki uporablja vrednosti v obrazcu za spreminjanje nastavitev prikaza. Gumb "Engage" pošlje vse nastavitve, medtem ko dva gumba ure pošiljata samo svetlost ure. Gumb "izklop" naj bi le izklopil LED trak, vendar obstaja napaka, ki preprečuje, da bi to delovalo. Zdi se, da pritisk na "Engage" brez spreminjanja nastavitev deluje. Ko plošča razčleni nastavitve, brskalnik preusmeri na začetno stran HTML.

Opomba: Če nastavite čas alarma, se sistemski način spremeni na 1, kar ustavi kateri koli način, ki je bil pred tem vklopljen, in ponastavi vse nastavitve. Zagon drugega načina po nastavitvi časa alarma pa ne spremeni časa, ki ste ga nastavili, zato lahko nastavite alarm in nato zaženete nov način. Če novega načina ne izklopite, preden alarm začne utripati v beli luči, lahko to povzroči utripanje. Da bi to preprečili, je plošča trdo kodirana, da ugasne vse luči in nastavi sistem na 1 (alarm) ob 2. uri brez spreminjanja nastavljenega časa alarma. Ta skrajšani čas se lahko spremeni v kodi arduino.

4. korak: Nastavitev omrežja in povezovanje

Ta korak je nekoliko nejasen, saj je vsak usmerjevalnik drugačen. Googlujte svoj model usmerjevalnika, da poiščete nastavitve, ki jih morate spremeniti.

Morate se prijaviti v usmerjevalnik in verjetno vklopiti napredni način. Na usmerjevalniku moram obiskati strežnik DHCP, da rezerviram naslov IP. Poiščite naslov MAC svojega ESP8266; to bo tisti na seznamu odjemalcev DHCP (ali ustrezniku vašega usmerjevalnika), ki izgine vsakič, ko odklopite ESP.

Z naslovom MAC rezervirajte IP naslov svetilke. Prepričajte se, da je vnos omogočen, če ima vaš usmerjevalnik to nastavitev.

Če se želite povezati zunaj svojega osebnega omrežja, boste morali poiskati usmerjevalnik v Googlu, če želite izvedeti, kako nastaviti posredovanje vrat.

5. korak: 3D-natisnjeni deli

Natisnjeni deli bi morali ustrezati večini tiskalnikov. Obstajata dva dela: nosilec in senčnik.

Nosilec je okrog LED-traku zavit v spiralni vzorec, njegov premer pa je tak, da mora 60-metrski 1-metrski trak zaviti okrog 3-krat, vse LED pa se morajo osno poravnati. Če uporabljate trak, pri katerem so LED -lučke različno razmaknjene in se na nosilcu ne poravnajo tako, kot bi morale, spremenite premer s priloženimi modeli. Premer je C/pi, kjer je C obseg in 1/3 dolžine traku. Polkrožne odprtine na steni nosilca omogočajo prehod napajalnega kabla in pretoka zraka. Prečni nosilci zagotavljajo togost in površino za pritrditev ukaznih trakov.

Odtenek ima trenje, ki se prilega nosilcu, in zarezo za poravnavo senčila z nosilcem. Zareza mora biti v položaju 12 ali 6 ur, ko je nameščena na steno, 7-segmentni prikaz ure pa mora biti poravnan z zarezo. Odtenek deluje kot razpršilec za luči in je zaradi tega zelo tanek. Natisnil sem ga s.5 mm šobo, večina komercialnih tiskalnikov pa s.4mm šobami, zato bi moralo biti nekaj težav, vendar se prepričajte, da preverite rezalnik, da se prepričate, da se bo senčilo pravilno natisnilo. Za senčilo uporabite tudi belo ali drugače prosojno plastiko. Druge barve bodo izkrivile barve luči ali blokirale preveč svetlobe.

Prepričajte se, da se digitalni prikaz ure, ki ga uporabljate, prilega senci. Zasnovan je tako, da se prilega trenju in ima dovolj prostora za žice ure. Uporabite modele, da spremenite nosilec ure. Pri menjavi modela senčila pazite, da debelina sprednje ploskve ne bo manjša od 1 mm, tako da bo ura skozi njo vidna z malo razpršitve.

6. korak: Ožičenje in montaža plošče

Plošča in ožičenje sta veliko manj zapletena kot moj podajalnik rib. Preprosto spajkajte nekaj vrstic ženskih zatičev glave na protoboard, na katerem lahko sedi ESP-8266-12e, ter dve vrsti moških zatičev za priključitev napajanja. Dve podatkovni žici za uro in podatkovno žico LED traku sem spajkal na ustrezne zatiče na protoboru, vse napajalne in ozemljitvene žice pa so bile spajkane na ustrezne napajalne tirnice, ki sem jih naredil na zadnji strani plošče.

Druga stran teh žic morata biti ženski vodi za uro in konektor LED traku za LED trak. Mogoče boste morali spajati moške zatiče na uro, zato priporočam kotne zatiče. Žice LED in napajalne žice morajo biti napeljane na stensko stran plošče (stran z ESP), žice ure pa na sprednjo stran (kjer so vsi spajkalni spoji).

Za daljnovod sem uporabil 6ft 16-26 namotane bakrene žice. Bilo je nekoliko debelo, zato sem vsako žico razdelil med tri ženske zatiče, da se povežem z napajalnimi in ozemljitvenimi tirnicami. Druga stran bi morala biti kateri koli priključek, ki ga imate za napajanje.

Vroče lepite vse izpostavljene spajkalne spoje (zlasti na napajalnem kablu in POSEBNO, če je izpostavljen baker, kot je moj), da izolirate vse od nenamernih kratkih stikov. Lahko tudi vroče prilepite uro na ploščo (od zadnje strani do spajkalne strani plošče), vendar sem ugotovil, da je to šibek spoj in da ni vse potrebno, ko je vse nameščeno.

Zavijte LED trak okoli zunanje strani nosilca. OBVEZNO preizkusite trak v načinu 2, da preverite, ali gre analogna ura v pravo smer. Za senčilo pustite približno 5 mm vrzeli od sprednjega roba. Prva LED traku (LED, ki se prikaže na sekundah na vrhu vsake minute, na enem koncu traku) zasveti v položaju 12 ur. ko je svetilka pritrjena na steno. Ko imate nameščen LED trak, ga z lepilno podlago (če jo ima) ali lepilom prilepite na nosilec. Super lepilo bo najbolje delovalo, če trak nima lepilne podlage. Med testiranjem in med sušenjem lepila uporabite lepilni trak.

Žice LED napeljite skozi polkrožne luknje v nosilec za povezavo s ploščo. Tu je napet tudi napajalni kabel, ne pozabite izbrati luknje, ki je zaradi gravitacije ali nenamernega vlečenja kabel ne bo potegnil.

7. korak: Montaža

Če želite pritrditi na steno, preprosto uporabite 3-4 zaporedne trakove 3M ali kolikor želite. Z zarezo na nosilcu preverite, ali je ravna. Ko je nosilec nameščen, priključite napajalni kabel in LED žice na ploščo ter uro vstavite v senco. Nato preprosto spustite senčilo na nosilec in priključite napajalni kabel v napajalnik!