Sinhronizirane LED palice WiFi Mesh: 3 koraki (s slikami)

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

Avtor: CarlSTeleToylandFollow Več avtorja:

O: Izdelovalec že od otroštva z vsemi klasičnimi simptomi, izdelovalec robotov in vodja tehničnih direktorjev/tehničnih produktov internetne programske opreme. Več o CarlS »

Ta projekt je zbirka LED palic z individualno nastavljivimi digitalnimi LED (WS2812b "Neopixel"). Omogočajo izvajanje animacij, ne da bi jih povezali skupaj. Za povezovanje uporabljajo omrežje WiFi, animacija pa se prilagaja, da ima v mreži več ali manj črtic.

Navdih je bil, da sta par bobnarskih mojstrov okrasila topuze/palice za božično parado. LED animacija med njima je sinhronizirana. LED diode so lahko tudi prameni namesto trakov.

Druga uporaba je za LED umetniško namestitev, kjer ne želite napeljati podatkovne žice med vsemi LED diodami po prostoru - vse, kar potrebujejo, je, da jih priključite posamezno.

Za ta projekt niso povezani z internetom. Postavili so svoje zasebne dostopne točke WiFi in spletne strežnike. Torej ta projekt ni odvisen od zunanjih omrežij in se lahko izvaja na oddaljenih lokacijah. Delujejo na 5V, zato jih je mogoče enostavno napajati z zunanjimi baterijami mobilnih telefonov!

1. korak: Deli

V projektu so bili za vsak trak uporabljeni naslednji deli:

• Nepremočljiv LED trak WS2812b. Uporabil sem 30 LED/meter. Nepremočljivi imajo običajno na njih že pritrjen dvostranski trak, zato jih je enostavno namestiti. Potrebovali boste 1 meter na kanal, saj so kanali dolgi meter. Več LED na meter je v redu - samo poskrbite, da boste dobili ustrezno velik napajalnik. Vsaka (5050) LED dioda v teh trakovih lahko ob dokončanem vklopu porabi do 60 mA.
• Plastično elektronsko ohišje za projekt 60x36x25mm - to je dovolj majhno, da lahko sprejme D1 Mini.
• DC priključek za pritrditev plošče 5,5 mm x 2,1 mm
• Napajanje 5V - 2 amp mora biti v redu s 30 LED diodami po 0,06 amp, ko je poln.
• Kabel USB do 5,5 mm x 2,1 mm, če želite ta projekt napajati iz baterije USB
• Plošča D1 Mini ESP8266 - na voljo tudi za manj, vendar z daljšim čakanjem.
• Aluminijasti kanal s pokrovom in zaključnimi pokrovi za LED trakove. Izbirate lahko med številnimi profili. Ta je dovolj širok za LED trakove WS2812b (12 mm) in nizkega profila.
• Aluminijasta palica - kanal je širok 17 mm, zato je 1/2 "široka aluminijasta palica dobre velikosti. Debela mora biti 1/16" in dolga 6 "za vsako palico, ki jo naredite.
• Dvostranski penasti trak - 1/2 "širok.
• 1000uF kondenzator - priporočljivo za vsak trak, da preprečite, da bi napetostni skoki poškodovali LED.
• Priključna žica. Ta silikonska žica s premerom 26 je zelo prilagodljiva in preprečuje, da bi žica potegnila spajkalne ploščice z LED traku. Prav tako se ne stopi, če se ga dotaknete s spajkalnikom. Uporabil sem tudi servo žico, ki je prav tako zelo prilagodljiva, toda silikonska žica je moja nova najljubša žica. Potrebovali boste le približno 6 palcev vsake barve (rdeča, črna, rumena).
• Mostične žice - ženska rdeča, črna in rumena se uporabljajo za povezavo s CPE -jem. Te lahko preskočite in spajkate priključno žico neposredno na ploščo, če ste samozavestni.
• 330 ohmski upor za zmanjšanje hrupa v podatkovni liniji LED traku.
• Signalna dioda 1N4448 ali podobna, ki omogoča, da 3.3v procesor zanesljivo poganja 5v LED trak.
• 3 mm toplotno skrčljive cevi - potrebovali boste le približno 5 ".

2. korak: Zgradite palice

Konstrukcija palic je enaka kot v tem prejšnjem Instructable. Tu so podobne slike po korakih iz nedavne gradnje, razpravo pa najdete na tem drugem Instructable.

En nov nasvet o lepljenju LED diod na aluminijasti kanal: Včasih je dvostranski trak na LED trakovih nekoliko krajši od vezja LED in v LED traku boste opazili rahlo zaponko. Če preprosto odrežete trak na tem mestu, bo ležal ravno.

Uporabil sem tudi nekaj kapljic UV lepila, da sem zaklenil napajalni kabel in vse dele LED traku, ki niso ostali navzdol.

Namesto krmilnikov za delce Photon je ta projekt uporabil rabljene plošče WeMos D1 Mini, ki temeljijo na naboru čipov ESP8266. Lepe in majhne so za LED projekt. Uporabil sem moške glave, da sem omogočil prostor ženskim skakalcem. Obrnjeni priključki ne bodo ustrezali ohišju. Ta pristop je tudi enostavno spajkati. Uporabil sem tudi 20 -milimetrsko trdno žično žico s stisnjenimi ženskimi konektorji in tudi to deluje, vendar je več napora.

Te palice uporabljajo isti pristop LED -žrtve za prvo LED. V praksi to res ni opazno. Rahla vrzel med prvima dvema je prav tako skoraj neopazna

Če nameravate s sponkami namestiti aluminijasti kanal, lahko aluminijasta palica, ki povezuje kanal s projektno škatlo, ovira neposredno pritrditev sponk na steno, zato boste morda morali podstaviti nekaj podložk ali ohlapno matico tam, da bi jih odstranili za 1/16.

Korak: Mrežna koda

Vsaka LED palica ima isto kodo. Osnova tega projekta je neboleča knjižnica Mesh na naslovu https://gitlab.com/BlackEdder/painlessMesh. Ta knjižnica obravnava večino dela na nizki ravni pri vzpostavljanju dostopnih točk, spletnih strežnikov itd. Vsaka vrstica je vozlišče z mrežo.

Mreža ima en krmilnik, obvestila o spremembah animacije pa se oddajajo na vsa vozlišča/LED palice. Za veliko mrežo bi lahko pri sporočilih prišlo do nekaj zamude, vendar za obseg, na katerem sem delal, to ni bilo opazno.

Ob zagonu vozlišče domneva, da je to krmilnik, potem pa sporočilo modifiedNodes sproži oceno. Najnižji # ID čipa v očesu postane krmilnik. To običajno traja sekundo ali dve, da se vsa vozlišča ustalijo in prevzamejo en sam krmilnik. Lahko bi vložili več truda v hitrejšo ponovno sinhronizacijo (sredi animacije), vendar so ta sporočila o spremembah precej klepetava, zato se omrežje vseeno potrebuje nekaj časa. V praksi po ponovni sinhronizaciji ostanejo zelo trdni.

Za animacije, ki prečkajo vrstice, koda dobi seznam vozlišč, ga razvrsti in nato nariše le, če je trenutno vozlišče tisto, ki ga narišemo. Razvrščajo se po vrstnem redu id čipov, tako da lahko naredite animacije, ki bodo skladne, ne glede na to, kdaj se zaženejo. Prav tako se bodo animacije prilagodile spuščenim vozliščem.

Koda animacije se prikaže na treh mestih. Prva je funkcija prejetega klica, kjer je vrstica prejela nov ukaz za animacijo. To je dokaj preprosto - samo nastavi velikost koraka za čas animacije in ponastavi števce. Drugo mesto je v funkciji zanke. Tam koda preveri, ali je trenutna animacija opravljena, in se premakne na naslednji korak. Končno mesto za animacijsko kodo je funkcija stepAnimation, kjer se izvede vsa risba.

Sistem za posodobitev uporablja časovnik millis - izogiba se uporabi funkcije zamika, saj blokira nekatere knjižnice. Koda millis se mora pravilno premikati.

Upoštevajte, da sem imel težave z knjižnico NeoPixel in brez bolečin Mesh z več kot eno LED, zato sem prešel na FastLED.

Tukaj je koda na GitHibu, priložena pa je tudi tukaj. Precej ga naložite na vse palice in pripravljeni ste na kodiranje LED animacije!