Bar LED Sinkronisasi Mesh WiFi: 3 Langkah (dengan Gambar)

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

Oleh CarlSTeleToylandMengikuti Lagi oleh pengarang:

Tentang: Pembuat sejak kecil dengan semua gejala klasik, pembangun robot, dan CTO / Tech Product Manager perisian Internet. Lebih Lanjut Mengenai CarlS »

Projek ini adalah koleksi bar LED dengan LED digital yang boleh dikawal secara individu (WS2812b "Neopixels"). Mereka membenarkan animasi dilakukan melintasi mereka tanpa menyambungkannya bersama-sama. Mereka menggunakan Mesh WiFi untuk berhubung antara satu sama lain, dan animasi menyesuaikan diri dengan mempunyai bar yang lebih kurang di mesh.

Inspirasi adalah untuk sepasang jubah drum untuk menghias tongkat / tongkat untuk perarakan Krismas. Animasi LED di antara mereka disegerakkan. LED juga boleh menjadi helai dan bukannya jalur.

Kegunaan lain adalah untuk pemasangan seni LED di mana anda tidak mahu menjalankan wayar data antara semua LED di sekitar bilik - semua yang perlu mereka lakukan adalah dipasang secara individu.

Untuk projek ini, mereka tidak disambungkan ke Internet. Mereka menyediakan titik akses WiFi peribadi dan pelayan web mereka sendiri. Jadi, projek ini tidak bergantung pada rangkaian luaran, dan dapat dijalankan di lokasi terpencil. Mereka berjalan pada 5v, jadi dengan mudah dikuasakan oleh bateri telefon bimbit luaran!

Langkah 1: Bahagian

Bahagian-bahagian berikut digunakan dalam projek untuk setiap jalur:

• Jalur LED WS2812b yang tidak kalis air. Saya menggunakan 30 LED / meter. Yang tidak kalis air biasanya mempunyai pita dua sisi yang sudah terpasang padanya sehingga mudah dipasang. Anda memerlukan 1 meter setiap saluran kerana saluran sepanjang satu meter. Lebih banyak LED per meter baik - pastikan untuk mendapatkan bekalan kuasa yang besar. Setiap (5050) LED di jalur ini dapat menggunakan hingga 60ma apabila dihidupkan sepenuhnya.
• Lekapan projek elektronik plastik 60x36x25mm - yang satu ini cukup kecil untuk memegang D1 Mini.
• Pemasangan panel bicu DC 5.5mm x 2.1mm
• Bekalan kuasa 5v - satu 2 amp mesti baik dengan 30 LEDS @ 0,06 amp setiap satu ketika penuh.
• Kabel USB hingga 5.5mm x 2.1mm jika anda ingin menghidupkan projek ini dari bateri USB
• Papan D1 Mini ESP8266 - juga tersedia dengan harga lebih sedikit, tetapi dengan penantian yang lebih lama.
• Saluran aluminium dengan penutup dan penutup akhir untuk jalur LED. Terdapat banyak profil untuk dipilih. Yang satu ini cukup lebar untuk jalur LED WS2812b (12mm), dan berprofil rendah.
• Bar aluminium - saluran selebar 17mm, jadi bar aluminium selebar 1/2 "adalah ukuran yang baik. Seharusnya tebal 1/16" dan panjang 6 "untuk setiap bar yang anda buat.
• Pita busa dua sisi - lebar 1/2 ".
• Kapasitor 1000uF - disyorkan untuk setiap jalur, untuk membantu mengelakkan lonjakan voltan daripada merosakkan LED.
• Kawat cangkuk. Kawat silikon berukuran 26 ini sangat fleksibel dan membantu mengelakkan wayar daripada menarik pad pematerian dari jalur LED. Ia juga tidak meleleh ketika anda menyentuhnya dengan besi pematerian. Saya juga telah menggunakan wayar servo yang juga sangat fleksibel, tetapi wayar silikon adalah wayar kegemaran saya yang baru. Anda hanya memerlukan abot 6 "dari setiap warna (merah, hitam, kuning).
• Kabel jumper - merah, hitam, dan kuning wanita digunakan untuk menyambung ke CPU. Anda boleh melangkau ini dan memasangkan wayar penyambungan terus ke papan jika anda yakin.
• Perintang 330 ohm untuk mengurangkan kebisingan pada garis data jalur LED.
• Diod Isyarat 1N4448 atau serupa untuk membolehkan pemproses 3.3v memacu jalur LED 5v dengan pasti.
• Tiub pengecutan haba 3mm - anda hanya memerlukan kira-kira 5 "daripadanya.

Langkah 2: Bina Palang

Pembinaan palang adalah sama seperti pada Instructable sebelumnya. Terdapat gambar selangkah demi selangkah yang serupa di sini dari binaan baru-baru ini, dan perbincangan boleh didapati di Instructable yang lain.

Satu tip baru untuk melekatkan LED ke saluran aluminium: Kadang-kadang pita dua sisi pada jalur LED sedikit lebih pendek daripada papan litar LED dan anda akan melihat sedikit gesper pada jalur LED. Sekiranya anda memotong pita di lokasi itu, ia akan rata.

Saya juga menggunakan beberapa titisan gam UV untuk mengunci wayar kuasa dan mana-mana bahagian jalur LED yang tidak tersekat.

Daripada pengawal Particle Photon, projek ini menggunakan papan WeMos D1 Mini, berdasarkan set cip ESP8266. Ini bagus dan kecil untuk projek LED. Saya menggunakan tandukan lelaki untuk memberi ruang kepada pelompat wanita. Membalikkan penyambung tidak akan masuk ke dalam kandang. Pendekatan ini juga senang dipateri. Saya juga menggunakan wayar teras pepejal 20 gauge dengan penyekat wanita, dan itu juga berfungsi, tetapi lebih banyak usaha.

Bar ini menggunakan pendekatan LED pengorbanan yang sama untuk LED pertama. Dalam praktiknya, ia sebenarnya tidak dapat dilihat. Juga, sedikit jurang antara dua yang pertama juga hampir tidak dapat dilihat

Sekiranya anda bermaksud menggunakan klip untuk memasang saluran aluminium, bar aluminium yang menghubungkan saluran ke kotak projek mungkin menghalang pemasangan klip ke dinding secara langsung, jadi anda mungkin perlu meletakkan beberapa mesin basuh atau mur yang longgar di bawah ada untuk menahan mereka dengan 1/16.

Langkah 3: Mesh Code

Setiap bar LED menggunakan kod yang sama. Asas projek ini adalah PerpustakaanMesh tanpa rasa sakit di https://gitlab.com/BlackEdder/pirelessMesh. Perpustakaan itu mengendalikan sebahagian besar pekerjaan tahap rendah untuk mewujudkan Titik Akses, Pelayan Web dan lain-lain. Setiap bar adalah simpul jaringan.

Mesh mempunyai satu pengawal, dan pemberitahuan perubahan animasi disiarkan ke semua nod / bar LED. Untuk jala yang besar, mungkin ada latensi dalam pemesejan, tetapi untuk skala yang saya kerjakan, itu tidak dapat dilihat.

Semasa memulakan, simpul menganggapnya adalah pengawal, tetapi kemudian mesej Nod yang diubah mencetuskan penilaian. Id cip terendah di mesh menjadi pengawal. Ini biasanya memerlukan satu atau dua saat untuk semua nod menjadi tenang dan menggunakan pengawal tunggal. Anda boleh melakukan lebih banyak usaha untuk menyegerakkan semula lebih cepat (pertengahan animasi), tetapi mesej perubahan itu agak cerewet, jadi perlu sedikit masa untuk menyelesaikan jaringan. Dalam praktiknya, setelah mereka menyegerakkan semula, mereka tetap teguh.

Untuk animasi yang melintasi bar, kod mendapat senarai nod, menyusunnya, kemudian hanya digambar jika node semasa adalah yang dilukis. Mereka menyusun mengikut urutan kad cip, jadi anda boleh melakukan animasi yang konsisten, tidak kira ketika mereka memulakannya. Juga, animasi akan menyesuaikan diri dengan nod yang dijatuhkan.

Kod animasi muncul di tiga tempat. Yang pertama adalah fungsi diterimaCallback, di mana bar telah menerima arahan animasi baru. Ini cukup mudah - hanya menetapkan ukuran langkah masa untuk animasi dan menetapkan semula pembilang. Tempat kedua adalah dalam fungsi gelung. Di sana, kod memeriksa untuk melihat apakah animasi semasa dilakukan, dan beralih ke langkah seterusnya. Tempat terakhir untuk kod animasi adalah fungsi stepAnimation, di mana semua lukisan selesai.

Sistem ini menggunakan pemasa milis untuk mengemas kini - mengelakkan penggunaan fungsi kelewatan kerana menyekat sebilangan perpustakaan. Kod milis harus digulung dengan betul.

Perhatikan bahawa saya mempunyai masalah dengan perpustakaan NeoPixel dan Pain tanpa sakit dengan lebih dari satu LED, jadi saya beralih ke FastLED.

Berikut adalah kod di GitHib, dan ia juga dilampirkan di sini. Anda cukup memuatkannya di semua bar dan anda sudah bersedia untuk menggunakan pengkodan animasi LED!