Tongkat Lukisan Cahaya Pelbagai Warna Berasaskan Arduino: 13 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Lukisan cahaya adalah teknik yang digunakan oleh Jurugambar, di mana sumber cahaya digunakan untuk melukis corak menarik dan Kamera akan menyatukannya. Hasilnya Foto akan mengandungi jejak cahaya di dalamnya yang akhirnya akan memberikan gambaran lukisan menggunakan Cahaya.

Jurugambar biasanya menggunakan alat seperti lampu obor, lampu tiub dan sumber cahaya lain untuk membuat lukisan Cahaya tetapi alat ini terhad dengan pelbagai warna, pengendalian dan kawalan yang sukar. Tongkat lukisan cahaya yang saya buat dapat mengatasi batasan ini dengan mudah.

Ciri utama tongkat lukisan cahaya kami adalah:

• WiFi Dikendalikan - Tongkat lukisan cahaya ini dapat dikendalikan (dihidupkan / dimatikan, menukar warna) dengan mudah menggunakan penyemak imbas sederhana dalam mana-mana peranti yang menggunakan WiFi. Oleh itu, peranti WiFi ini akan berfungsi sebagai alat kawalan jauh dan Jurugambar boleh bermain-main dengan pelbagai warna sambil membuat karya utama mereka.
• Warna standard - Tongkat ini dikodkan untuk memancarkan warna standard seperti (Merah, Biru, Hijau, Emas, Pelangi, Putih) menggunakan input butang sederhana.
• Warna Custom - Terlepas dari warna standard tongkat ini cukup mampu menghasilkan warna apa pun mengikut kehendak Fotografer. Itu ditambahkan dengan ciri untuk memasukkan kod RGB warna apa pun yang anda inginkan seperti cyan, magenta, turquoise, olive, maroon dll. Cari "kod warna RGB di sini" dan gunakan untuk mendapatkan warna tersuai anda.

Langkah 1: Bahan yang Diperlukan

Saya telah menyenaraikan bahan yang diperlukan untuk membuat projek ini. Saya juga telah menambahkan pautan di mana anda boleh membelinya dari Amazon.com. Membeli bahan dari pautan di bawah akan memberi saya komisen dan seterusnya akan menyokong saya untuk projek yang akan datang:)

1. Arduino Uno - Beli di sini
2. Jalur LED RGB WS2812 (25 LED) - Beli di sini
3. Power bank (5v, 10000mAh) - Beli di sini
4. Modul ESP8266 - Beli di sini
5. Modul penukar logik dua arah - Beli di sini
6. Wayar Penyambung

Jalur LED WS2812 RGB - LED RGB ini dirantai bersama dan dijual dalam unit 60/120 pcs. Yang paling menonjol adalah bahawa LED RGB ini mempunyai cip bersepadu di dalamnya menjadikan bahagian kawalannya cukup mudah. Penjelasan terperinci mengenai perkara ini berada di luar ruang lingkup ini. Lihat pautan ini "Jalur LED WS2812 berfungsi" untuk maklumat lebih lanjut.

Modul ESP8266: Ini adalah papan pengembangan WiFi kecil yang banyak digunakan dalam projek IOT. Lihat pautan ini di "Bermula dengan modul ESP8266" jika anda belum pernah menggunakan ESP8266 sebelumnya.

Modul penukar Bidirectional Logic: Modul ini membolehkan Arduino berkomunikasi dengan modul ESP8266 dengan menukar isyarat dari tahap 5V ke tahap logik 3.3v.

Langkah 2: Gambarajah Blok

Projek lukisan Cahaya ini didasarkan pada konsep IOT di mana dua peranti rangkaian saling terhubung satu sama lain untuk membentuk rangkaian seterusnya mewujudkan komunikasi dan kawalan. Di sini Arduino akan menghoskan laman web dan bertindak sebagai pelayan. Halaman web ini direka dengan cara untuk mengambil input kawalan LED (Warna: Merah, Biru, Hijau dan AKTIF / NONAKTIF) dari pengguna. Halaman web yang dihoskan ini dapat diakses melalui peranti berkemampuan WiFi yang dihubungkan dengan Arduino dan mengawal jalur LED RGB yang disambungkan ke dalamnya.

Untuk memahami projek ini dengan lebih baik, saya sarankan anda membaca "Membuat pelayan web Arduino dengan ESP8266". Ini akan memberi anda pemahaman konsep asas mengenai bagaimana projek ini berfungsi. Singkatnya Arduino akan melakukan aktiviti berikut dalam projek ini:

1. Perintahkan ESP8266 untuk menyertai hotspot WiFi peranti kami.
2. Buat pelayan dengan menggunakan papan ESP Hoskan halaman web di Arduino itu sendiri dan tunggu klien luaran (Penyemak imbas peranti) membuat permintaan
3. Setelah permintaan pelanggan masuk, Arduino akan menghantar laman web kepada pelanggan (penyemak imbas peranti) melalui modul ESP8266.
4. Kemudian ia akan terus mencari perintah LED (akan dijelaskan di bahagian antara muka web) dari pelanggan.
5. Setelah arahan LED diterima, Arduino akan memprosesnya dan mengaktifkan jalur LED RGB yang disambungkan kepadanya.

Langkah 3: Rajah Litar

Gambarajah litar di atas menunjukkan cara menghubungkan Arduino dengan jalur LED ESP8266 dan RGB. Seperti yang anda perhatikan bahawa TX dan RX dari Arduino yang akan masuk ke penukar Logik di mana isyarat akan beralih ke 3.3v yang serasi dengan ESP8266. Pin 6 dari Arduino yang merupakan pin PWM memberi makan denyut kawalan masa untuk mengawal warna jalur LED RGB.

Terdapat dua LED yang berfungsi sebagai petunjuk untuk projek ini. LED D2 menunjukkan setiap kali projek dihidupkan. Manakala LED D1 menunjukkan ketika Arduino berjaya membuat pelayan web. LED hijau ini akan membantu pengguna untuk menyedari bahawa pelayan bersedia menerima permintaan dari pelanggan (penyemak imbas).

Pemilihan powerbank sangat penting kerana litar dapat menarik arus maksimum sekitar 1700ma. Saya telah menggunakan bateri 5.1 / 10000mah dengan output semasa 2A pada bila-bila masa.

Langkah 4: Sambungkan ESP8266 anda ke Hotspot WiFi

Modul ESP8266 mampu mengingat titik panas berpasangan. Projek ini berfungsi berdasarkan kemampuan sambung automatiknya untuk berhubung dengan hotspot yang disambungkan sebelumnya. Modul ESP8266 dapat dikendalikan dengan menggunakan perintah AT khusus yang dikhaskan untuknya. Dengan menggunakan Arduino, kami dapat menyampaikan perintah ini dan memaksa modul ESP untuk berhubung dengan Hotspot peranti kami.

Untuk melakukan ini Muat naik kod "Bareminimum" ke Arduino. Sekarang sambungkan ESP8266 dengan Arduino seperti yang disebutkan di bawah menggunakan logic shifter.

Arduino RX -> Logic shifter -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Logic shifter -> ESP8266 TX

Sekarang buka monitor bersiri anda dengan kadar baud 57600 (laju baud lalai modul ESP8266) dan "Kedua-dua NL & CR" dipilih. Taipkan arahan berikut.

1. AT
2. AT + RST
3. AT + CWJAP = "SSID peranti anda", "Kata laluan anda"

Sebaik sahaja anda mendapat pengesahan "WIFI CONNECTED" dan "WIFI GOT IP" di monitor bersiri anda. Langkah ini telah selesai dan modul ESP anda akan disambungkan secara automatik ke peranti saya pada masa dihidupkan semula.

Langkah 5: Antara Muka Web dan Kodnya

Antara muka web sangat penting kerana ia akan berfungsi sebagai antara muka pengguna yang mana arahannya pergi ke Arduino melalui ESP8266. Antara muka web kami cukup mudah dan dikodkan dalam HTML biasa. Butang di antara muka ini meneruskan perintah GET dengan parameter URL dengan setiap tekan butang. Berikut adalah senarai butang dengan parameter URL masing-masing.

1. 6 butang untuk warna standard - "/ Merah", "/ Gre", "Blu", "/ Whi", "/ Gol", "Rai"
2. Input warna tersuai menggunakan Nilai RGB - "? R = 255 & G = 255 & B = 255"
3. Matikan Jalur - "/ Mati"

Atas sebab-sebab tertentu saya tidak dapat meletakkan kod antara muka Web di sini, anda boleh mendapatkan kod itu di pautan ini.

Langkah 6: Algoritma dan Kod

Sebelum menyiapkan perkakasan, anda harus memasukkan kod ke dalam Arduino kerana ia perlu dimasukkan ke dalam bekas dan tidak dapat dilakukan pada bila-bila masa kemudian. Saya telah menulis algoritma yang akan membantu anda memahami kod Arduino sejak itu.

Algoritma:

1. Tetapkan semula modul ESP8266 dengan menghantar arahan "AT + RST / r / n".
2. Periksa respons dari ESP8266 untuk melihat apakah sambungan ke hotspot peranti kami berjaya. Setelah disambungkan mulailah memberi arahan "Penciptaan pelayan" (rujuk di bawah) arahan ke ESP8266.
3. Pantau tindak balas untuk setiap arahan input.
4. Semua arahan ini harus mengembalikan respons "OK / r / n", sekiranya tindak balas yang salah ulangi perintah dengan respons yang salah atau "KESALAHAN".
5. Setelah semua urutan arahan pembuatan pelayan berjaya, nyalakan LED Hijau di pin 12 Arduino. Ini akan menjadi petunjuk bagi pengguna untuk memberikan permintaan pelanggan.
6. Memaksa Arduino untuk menunggu permintaan pelanggan dari mana-mana penyemak imbas yang terdapat di dalam LAN atau Rangkaian.
7. Setelah permintaan pelanggan masuk, periksa ID sambungan dan hantarkan perintah "AT + CIPSEND…." dengan memasukkan ID sambungan yang sesuai dengannya.
8. ESP8266 bertindak balas dengan tanda ‘>’ yang menunjukkan kesediaannya untuk menerima watak. Setelah menerima ini hantar kod halaman web yang kita lihat pada langkah sebelumnya ke penyemak imbas pelanggan melalui modul ESP8266.
9. Sekarang laman web akan dapat dilihat di penyemak imbas pelanggan pengguna, Arduino kemudian akan memasuki keadaan memindai selama-lamanya untuk "perintah LED" dari klien.
10. Halaman web ditulis dengan cara untuk menyediakan parameter URL unik untuk setiap penekanan butang, jadi setiap kali butang ditekan, modul ESP akan meneruskan permintaan GET dengan parameter URL yang unik itu.
11. Arduino harus memproses URL ini dan memberikan kawalan jalur LED RGB dengan sewajarnya.

Perintah Pembuatan Pelayan:

• AT
• AT + CWMODE = 3
• AT + CIPSTA = 192.168.43.253 (Untuk peranti android)
• AT + CIPMUX = 1
• AT + CIPSERVER = 1, 80

Kod:

Agar projek ini dapat berfungsi, anda perlu memasang "Adafruit's Neopixel library" ini, memuat turun dan memasangnya.

Anda boleh mendapatkan kod Arduino untuk projek ini dalam pautan ini -> "Tongkat lukisan cahaya yang dikendalikan oleh Arduino"

Langkah 7: Menyiapkan Tongkat Cahaya

Saya telah membuat video untuk membuat "Tongkat lukisan cahaya" ini, memang mencari lebih jelas.

Mulakan dengan memateri wayar ke hujung jalur LED. Teruskan dengan menggunakan beberapa gam panas di atasnya untuk menjadikan sambungan lebih kuat. Cari sehelai jalur plastik di mana anda boleh melekatkan jalur LED anda. Saya telah menggunakan tiub pembungkusan plastik dari mana IC itu berasal. Saya mendapat banyak perkara di rumah saya, jadi saya memutuskan untuk menggunakannya dan ia sangat sesuai.

Potong tabung pembungkusan atau apa sahaja yang anda dapat digunakan mengikut ukuran yang diperlukan. Saya telah melekatkan jalur LED di atas tiub pembungkusan dengan menggunakan pelekat yang kuat. Lem panas mungkin bukan idea yang baik untuk ini, kerana haba yang berlebihan boleh merosakkan LED dan itulah perkara terakhir yang kita mahu berlaku. Kemudian saya membiarkannya kering selama kira-kira 20 minit untuk membiarkannya mendidih.

Langkah 8: Pilihan Bekas dan Menyiapkan Tongkat

Ini adalah langkah yang sangat penting kerana modul powerbank, Arduino, LED penunjuk dan ESP8266 akan masuk ke dalam bekas ini. Pilih bekas dengan saiz yang sesuai sehingga boleh memuat semua perkara di atas. Saya telah memilih bekas berbentuk silinder supaya mudah untuk saya pegang semasa mengendalikannya.

Oleh kerana saya memilih silinder, saya telah menandakan arah di mana jalur LED menghadap dengan tanda anak panah. Saya telah menandakan bekas untuk membimbing saya semasa meletakkan kandungan di dalam bekas. Masukkan lubang kecil di penutup bekas dengan pistol pematerian. Pastikan anda telah membuat lubang yang cukup besar untuk memasukkan batang cahaya di dalamnya.

Setelah meletakkan tongkat di dalam penutup, tutup dengan bantuan pistol gam dan pastikan tongkat itu stabil dan tidak bergerak.

Langkah 9: Memasang Power Bank dan LED Petunjuk

Power bank akan cukup berat berbanding komponen lain dalam projek ini. Letakkan power bank di sebelah kiri garisan yang dilukis di dalam bekas. Oleh itu, penting untuk memastikan ia tidak bergerak semasa beroperasi. Untuk tujuan ini saya telah menggunakan tampalan Velcro dan membalutnya dengan erat di power bank. Di dalam bekas saya telah meletakkan sepasang tampalan Velcro yang lain. Saya telah melekatkan power bank pada patch Velcro dan ia memegangnya dengan kuat dan itulah yang saya perlukan.

Letakkan suis yang bertentangan dengan garis yang dilukis. Suis ini bertujuan untuk menghidupkan / mematikan keseluruhan projek. Di bawah suis. Letakkan dua LED (Merah dan Hijau) dan pateri masing-masing dengan perintang (rujuk gambarajah litar pada langkah 3) untuk rujukan. Lampu LED dan Suis harus bertentangan dengan arah tongkat pencahayaan yang masuk. Ini untuk mengelakkan gangguan cahaya yang tidak diingini daripada lampu LED semasa lukisan cahaya. Sambungkan kabel USB yang dilucutkan dan beberapa penyambung ke butang seperti yang ditunjukkan pada gambar terakhir. Kabel penyambung ada untuk menghidupkan modul Arduino dan ESP8266.

Langkah 10: Menyusun Modul Arduino dan ESP8266 Di dalam Bekas

Kumpulkan modul Arduino dan modul pemalam ESP8266 yang juga memegang peralihan tahap logik dua arah. Kabelkan, Lekatkan dan satukan. Setelah selesai memasukkannya ke dalam bekas, saya melakukan ini dengan berhati-hati, kerana saya harus memastikan bahawa tidak ada kabel yang kusut. Ini kerana saya telah memilih bekas dengan diameter kurang. Tetapi pada bahagian terang bekas itu sangat berguna dan mudah dimasukkan ke telapak tangan saya.

Sambungkan wayar dari batang lukisan cahaya ke terminal kuasa dan pin ke-6 Arduino. Setelah selesai tutup penutup bekas dengan berhati-hati.

Langkah 11: Tutupnya

Tutup bekas dengan pita hitam atau bahan lain. Ini untuk mengelakkan gangguan cahaya mengganggu operasi lukisan cahaya. Ini kerana Arduino, ESP8266 dan Power bank mempunyai LED di dalamnya. Menyembunyikannya mungkin mengganggu dan merosakkan Foto.

Saya telah menggunakan pita hitam untuk tujuan ini. Walaupun anda boleh menggunakan perkara lain dari pilihan anda untuk tujuan ini. Setelah selesai tongkat lukisan cahaya yang dikendalikan WiFi kini siap untuk melukis beberapa warna yang sejuk.

Langkah 12: Uji

1. Hidupkan suis dan LED Merah akan menyala
2. Tunggu LED Hijau menyala, ini biasanya berlaku dalam 5 hingga 10 saat dan ini menunjukkan bahawa pelayan Arduino telah dibuat.
3. Setelah LED Hijau AKTIF, buka penyemak imbas di peranti anda dan taipkan alamat IP 192.168.43.253 lancarkan URL
4. Halaman web yang telah kita lihat pada langkah 5 akan dipaparkan di skrin anda.
5. Sekarang berinteraksi dengan antara muka web dan mengawal jalur LED
6. Dan pergi dan buat lukisan cahaya yang sejuk.

Langkah 13: Perkara Yang Perlu Diingati & Lebih Banyak Foto

• Projek ini berdasarkan kemampuan ESP8266 untuk menyambung secara automatik dengan hotspot WiFi setelah dihidupkan. Oleh itu, ESP8266 dan peranti hotspot anda mesti dipasangkan sekurang-kurangnya sekali sebelum digunakan dalam projek ini.
• Arduino diprogramkan sedemikian rupa untuk menangani hanya satu komunikasi pelanggan yang bermaksud hanya satu penyemak imbas yang dapat meminta Arduino untuk mengendalikan LED
• Terdapat masa menunggu untuk membuat pelayan oleh Arduino dengan ESP8266. Akhir masa menunggu ini dapat diketahui oleh LED hijau.
• Setelah LED hijau menyala, anda baik untuk memulakan permintaan pelanggan dari penyemak imbas anda. Anda harus menyediakan keseluruhan projek dengan sumber sekurang-kurangnya 2A untuk memastikannya berjalan lancar.
• Projek ini berjaya diuji dengan Google chrome untuk desktop dan Opera untuk telefon pintar.

Harap anda semua menyukai Instructable ini, cubalah ini dan Beritahu saya hasilnya. Saya telah merancang untuk merancang PCB untuk projek ini dan akan menerbitkannya tidak lama lagi di sini. Idea penambahbaikan selanjutnya sangat dialu-alukan.

Projek ini memerlukan banyak masa untuk membina dan mendokumentasikan untuk membuat Instructable. Mohon suara saya dalam "Peraduan LED", "Peraduan Arduino" dan "Peraduan kawalan jauh" jika anda fikir ia berbaloi. Semoga dapat berjumpa dengan anda yang lain

Naib Johan dalam Peraduan LED 2017