LED të sinkronizuara në lagjen e gjerë: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Unë kisha disa shirita LED pa tela që mendova se mund t'i nxirrja për pushime. Por, në oborrin tim, ato gjithashtu mund të ishin lidhur me tela. Pra, cila është sfida më e ftohtë? Dekorime LED në të gjitha shtëpitë në bllokun tim me një ekran të sinkronizuar! Në këtë vit të çmendur, është një mënyrë për të na lidhur së bashku.

Këto janë fillesa LED të fuqizuara nga ESP8266 dhe janë të lidhura me rrjetë WiFi, kështu që të gjithë tregojnë të njëjtin hap në sekuencën e animacionit në të njëjtën kohë. Meqenëse ata përdorin kodin rrjetë për t'u lidhur, ato mund të jenë disa shtëpi larg, dhe mesazhet kalojnë nga nyja në nyje.

Ata punojnë në 5 volt, dhe unë kam përdorur adaptorë të energjisë, por ato mund të funksionojnë për ca kohë edhe me bateri USB. Pra, ato janë të lëvizshme, drejtojnë rrjetin e tyre WiFi që nuk është i lidhur me internetin dhe mund të dalin jashtë rrjetit.

Të gjithë fqinjët tanë ishin të ngazëllyer për këtë dekorim të përbashkët dhe është vërtet bukur se si i shihni të gjithë ata që shfaqin të njëjtën ekran ndërsa ecni përgjatë rrugës. Unë kam disa fotografi këtu të disa para shtëpisë sime për testim, por ishte vërtet e vështirë t'i fotografoja ato në rrugë.

Hapi 1: Pjesët

ESP8266 D1 Mini - Kam përdorur modulet D1 Mini pasi gjithçka që më duhet është një kunj I/O për LED. Ky projekt mund të bëhet pa bashkim duke përdorur një mburojë terminale si kjo dhe një modul të ndryshëm ESP8266. Ekziston një version i D1 Mini me një antenë më të mirë - D1 Mini Pro. Ka një antenë qeramike dhe një lidhës U. FL për një antenë të jashtme, por ju duhet të lëvizni një rezistencë të montuar në sipërfaqe 0 ohm për antenën e jashtme. Më shumë diskutim në një hap të mëvonshëm.

Fijet LED WS2811 - Kam përdorur fillesat WS2811 pasi ato janë të papërshkueshme nga uji (përveç lidhësve JST) dhe të lehta për t'u punuar me to. Shiritat "Neopixel" WS2812b do të përdornin saktësisht të njëjtin kod, etj. Kam përdorur ato 5v, por mund t'i merrni në 12v (përdorni më pak rrymë) - atëherë do t'ju duhej një konvertues i tensionit për ESP8266s. Ju gjithashtu mund të merrni fillesat LED WS2811 me lidhës të papërshkueshëm nga uji nëse dëshironi. Fijet LED që kam përdorur kanë lidhje JST SM në të dy skajet - femra është hyrja, megjithëse i kam parë ato të lidhura në anën tjetër (mashkull si hyrje). Drejtimi është shënuar edhe në vetë LED -të. Ekzistojnë gjithashtu tela të injektimit të energjisë - i hoqa skajet në mënyrë që pjesët e kallajit të mos shkurtohen. Ju gjithashtu mund t'i blini ato në pako prej 10.

Rezistencë 330 Ohm 1/4 Watt - kjo përdoret në kunjin e të dhënave në ESP8266 për të parandaluar ndezjen e LED -ve.

Lidhës Mashkull JST SM 3 Pin - Këto duhet të lidhen me shiritat LED. Vini re se lidhësi "mashkull" ka një kapuç mbi të.

Lidhës Femër CCTV 2.1mm - këto përdoren për lidhësin e energjisë. Nëse dëshironi, mund të përdorni një sistem tjetër lidhës për këtë.

Furnizimi me energji 5V - vlerësimi i amplifikatorit varet nga sa LED do të keni. Një 2A ndoshta është në rregull për 50 ose 100 LED që nuk janë ndezur plotësisht (shiko hapin e instalimeve elektrike për më shumë informacion).

JST SM 3 Pin Extension Wire ose një tel zgjatues 2.1mm - meqenëse lidhësi JST në D1 Mini është afër LED -ve, në përgjithësi dëshironi që një shtrirje të lejojë që LED -të të vendosen më larg nga CPU -ja. Në rastin tim, unë përfundova duke e vënë CPU -në më të lartë në dekorim për të marrë një gamë më të mirë WiFi, kështu që e mbajta CPU -në pranë LED -ve dhe në vend të saj përdori një tel zgjatues 2.1mm.

Kabllo USB me 2.1mm - kjo është opsionale - ju lejon të fuqizoni fillesën nga çdo burim USB ose bateri.

Tub i tkurrjes së nxehtësisë 3 mm - ju duhet vetëm rreth 1 nga kjo për të mbuluar rezistencën në D1 Mini.

Tub i tkurrjes së nxehtësisë së pastër 20 mm - kjo është pjesërisht opsionale për të mbrojtur lidhësit në D1 Mini. Sigurohuni që të kapeni rreth çelësit të rivendosjes pas aplikimit nëse tubi ngjesh çelësin.

Kuti e papërshkueshme nga uji - për të mbrojtur furnizimin me energji dhe CPU jashtë. Shumica e fqinjëve të mi sapo përdorën qese plastike.

1/2 "Përçuesi EMT - një copë 29" përshtatet në formën e kallamit - kam përdorur 4 lidhëse zip për ta mbajtur atë. Kam provuar PVC 1/2 ", dhe përshtatet, por prek LED -të në të dy anët.

Shufra 3/8 "x 3 ' - sapo EMT -ja të jetë ngjitur në formë, mund ta godisni shufrën në tokë dhe ta vendosni tubin EMT mbi të. Shufra 1/2" do të përshtatet, por do t'ju duhet të ndërprisni çdo pjesët e përkulura, dhe është afër - nëse rrafshohet ose ndonjë gjë kur e godet, do të jetë shumë e ngushtë. Pra, 3/8 "ka më shumë gjasa të pastrojë me lehtësi diametrin e brendshëm të tubit EMT.

Forma Candy Cane - shikoni hapin mbi këto, ju mund të bëni vetë një formë, t'i mbuloni me shkurre ose të përdorni një formë si kjo.

Hapi 2: Asambleja e kontrolluesit

Kontrolluesi përbëhet nga D1 Mini (ESP8266), një prizë e fuqisë femërore CCTV 2.1 mm, një rezistencë 330 ohm dhe një lidhës mashkull 3 Pin JST.

Supozimi për këtë projekt është se do të përdorni 50-100 LED. Nëse dëshironi të përdorni më shumë, do t'ju duhet të përdorni injeksion të energjisë për të fuqizuar të gjitha LED -të. Shihni këtë Udhëzues tjetër për një diskutim më të thellë mbi këtë.

Me 50 LED të gjitha në ngjyrë të bardhë, ata do të vizatonin 50 x 0.06A = 3 amps. Pra, me një përshtatës 2A, ne po supozojmë se ata kurrë nuk do të jenë plotësisht të ndezur. Për 100 LED, maksimumi është 6A, kështu që edhe më shumë kujdes duhet pasur për të pasur vetëm disa në të njëjtën kohë. Edhe me 100 LED në 0.02A secila, ne kemi 2 Amper duke u përdorur. Pra, rekomandohet një furnizim më i lartë i rrymës aktuale, megjithëse i kam akorduar ekranet që të mos përdorin të gjitha LED ose ngjyrat në të njëjtën kohë, i errësova ato shumë dhe fillova me furnizimet 2A me ato më të mëdha në rezervë. Ky është një artikull i shkëlqyeshëm për zvogëlimin e kërkesave të energjisë.

Rezistenca 330 ohm e lidhur me telin e të dhënave është për të parandaluar ndezjen nga zilja elektronike pasi të dhënat janë një frekuencë mjaft e lartë. Ky është më shumë një faktor me shumë LED, por është një praktikë e mirë për ta shtuar atë.

Unë e bashkova rezistencën drejtpërdrejt në D1 Mini, por lashë rreth 1/8 "të plumbit mbi dërrasë, në mënyrë që të mund t'i përkulja ato. Kam përdorur rreth 1" të tkurrjes së nxehtësisë 3 mm në rezistencë për të mos u shkurtuar në bordi.

Kam përdorur tkurrje të nxehtësisë 20 mm për të mbrojtur D1 Mini nga prekja e metaleve etj. Sigurohuni që të kontrolloni çelësin e rivendosjes në anën - mund t'ju duhet të shkurtoni pakësimin e nxehtësisë për t'u siguruar që të mos shtypni çelësin. Kisha nevojë për atë në të gjithë timen.

Vini re se nuk më dukej se kisha nevojë për një ndërrues niveli nga daljet 3.3V ESP8266 dhe LED -të që funksionojnë në 5V (meqenëse specifikimi i çipit LED do të ketë që linja e të dhënave të jetë jo më pak se 70% e furnizimit). Unë kisha nevojë për një diodë/sakrificë LED në projektet e mëparshme (Hapi 3) me shirita WS2812b, por patate të skuqura të drejtpërdrejta WS2811 në LED -të duken në rregull deri më tani.

Ju mund ta bëni këtë pa bashkim! Një mburojë terminale ESP8266 me një CPU të ndryshme do të funksiononte po aq mirë. Faktori i formës D1 Mini është i bukur dhe i vogël, por të gjithë punojnë njësoj.

Hapi 3: Format

Fijet e LED mund të jenë në formë të lirë, ose mund t'i bëni ato në forma - ose DIY, ose nga një dyqan online. Kam porositur disa forma nga HolidayCoro - disa pemë të vogla LED, një çorape dhe një kallam karamele. Çorape mori 50 LED bukur - gjatësia e një fillesë. Pema e vogël merr 100 LED, por ju vetëm mund ta bëni gjysmën e saj nëse dëshironi - përballë rrugës. Në fund kallami i karameleve ishte i preferuari i fqinjëve pasi ishte pak më i madh. 99 LED, dhe e lashë këtë të fundit në anën e pasme me idenë se mund të përdoret për korrigjim.

Meqenëse format erdhën në të bardhë, ne vendosëm të pikturojmë vija të kuqe mbi to, në mënyrë që ato të duken më mirë gjatë ditës. I maskova, bëra një rërë të hollë të shpejtë, një fshirje me aceton (heqës të manikyrit me forcë të plotë) dhe përdor dy shtresa bojë llak që funksionon në plastikë. Dukej se i përmbahej mirë. Ne bëmë kryesisht në njërën anë, dhe disa në anën tjetër për disa shtëpi që kishin 2 prej tyre.

Hapi 4: Kodi dhe WiFi

D1 Mini përdor një modul Espressif ESP8266. Unë e programova duke përdorur Arduino IDE, kështu që ndjehet si një Arduino i fuqishëm me WiFi të integruar. Ka udhëzime të shumta në internet se si të konfiguroni Arduino IDE për ESP8266 dhe D1 Mini kështu që nuk do t'i përsëris këtu.

Kodi bazohet në një udhëzues të mëparshëm. Përdor bibliotekën Painless Mesh për të bërë që të gjithë CPU -të të flasin me njëri -tjetrin. Kam përdorur bibliotekën FastLED pasi kisha probleme më parë me bibliotekën mesh dhe bibliotekën Neopixel, dhe nuk e provova përsëri këtë herë.

Nuk jam i sigurt se sa është maksimumi në numrin e nyjeve. Disa postime tregojnë se do të kufizohet nga numri i mesazheve dhe llojeve të CPU-së dhe ndoshta kufiri është rreth 30-60 nyje. Ky aplikacion nuk dërgon shumë mesazhe - vetëm animacioni ndryshon, megjithëse ka disa automatikë si ndryshimi i rrjetës dhe mesazhet e sinkronizimit të kohës.

Ju mund t'i lidhni LED -et me D1 Mini gjatë kodimit, por mund të dëshironi një furnizim të jashtëm nëse keni më shumë se 50 pasi ndoshta do të tejkaloni furnizimin nga porta USB e kompjuterit tuaj dhe rregullatori i energjisë në D1 Mini. Duke u thënë kështu, me kodin tim që nuk i ndezi LED -të plotësisht, unë kam qenë në gjendje të programoj 100 LED në lidhjen USB pa probleme.

Moduli ESP8266 ka WiFi në bord. Meqenëse kodi i rrjetës (PainlessMesh) që ne po përdorim krijon një Pikë Access në secilin modul, diapazoni për një shtrirje të gjerë të lagjes është i rëndësishëm. Kam përdorur forma të kallamit dhe vendosa CPU -në në krye për të marrë gamën më të mirë, dhe ishte rreth 50-100 metra - një ose dy oborr në lagjen time. Linja më e lartë dhe më e mirë e shikimit (LOS) përmirëson gjërat. Gama kaloi rrugën në disa raste (varej më shumë nga makinat që bllokonin LOS).

Kishte disa shtëpi që nuk u sinkronizuan për shkak të pengesave të WiFi, por dritat duken bukur edhe kur nuk sinkronizohen. Kam bërë një nyje "përsëritëse" me vetëm një D1 Mini në një shkop të mundësuar nga një bateri USB. Kur u vendosën midis shtëpive, ato u sinkronizuan siç duhet. Për një përsëritës më të largët mund të përdorni një bateri diellore USB, megjithëse ato nuk ngarkojnë shumë shpejt.

Unë ende po shikoja çështje të sinkronizimit të përhershëm, pastaj gjeta këtë shënim për të pasur shumë nyje ose për t'i përhapur ato:

gitlab.com/painlessMesh/painlessMesh/-/wik…

Duke përdorur atë konfigurim, filloi të funksionojë shumë më mirë! Kjo përcakton një nyje të veçantë si kryesore, kështu që kodi im për të negociuar nyjen kontrolluese është i panevojshëm, i cili mund të ndajë rrjetën. Unë kam bashkangjitur një mostër të kodit të azhurnuar/alternativ. Kjo qasje kërkon që nyja kryesore të jetë e ndezur për t'u sinkronizuar, kështu që rrjeta nuk është aq tolerante ndaj gabimeve, por funksionon më mirë kur shpërndahet ashtu siç është e imja. Sigurohuni që të redaktoni kodin për atë version - vetëm një nyje duhet të vendoset në rrënjë - shihni komentet në kod.

Unë gjithashtu shtova një përditësim tjetër në variantin SetRoot: shtova kodin për të rivendosur ESP8266 nëse nuk ka pasur komanda për 10 minuta. Kjo i jep nyjës një shans për të rizbuluar nyjen rrënjë. Kjo dukej se ndihmonte me disa nga nyjet më të largëta.

Në fund të sezonit, unë kam qenë në gjendje të testoj disa module D1 Mini Pro. Ata kanë një antenë qeramike në tabelë, dhe gjithashtu mund të përdorni një lidhës U. FL dhe antenë të jashtme nëse lëvizni një rezistencë zero ohm. Provova një çift që kishte probleme sinkronizimi me D1 Mini Pro me antenat qeramike, dhe ata funksionuan më mirë. Bëra disa testime të mëvonshme me një nyje nëpër shtëpinë time. Bazuar në rezultatet, ne do të kalojmë në modulet D1 Mini Pro me antenat qeramike vitin e ardhshëm.

Me një telekomandë D1 Mini: Vetëm D1 Mini Pro me një antenë të jashtme e pa atë dhe fuqia e sinjalit ishte e ulët

Me një telekomandë D1 Mini Pro me antenë qeramike: D1 Mini, D1 Mini Pro me antenë qeramike dhe D1 Mini Pro me një antenë të jashtme të gjitha e panë atë me afërsisht të njëjtën forcë sinjali, kështu që ishte një përmirësim. Orientimi i bordeve (antenave) ka rëndësi në një farë mase

Me një telekomandë D1 Mini Pro me një antenë të jashtme: Të gjitha bordet e tjera e panë atë, por fuqia e sinjalit nuk ishte shumë më e mirë sesa testet me antenën qeramike në bord, kështu që unë nuk do të shqetësohem të lëviz ato rezistenca zero ohm dhe të vendos antena në kallam karamele

Hapi 5: Asambleja Përfundimtare

Pasi ta keni kontrolluesin gati dhe të programuar, gjithçka që duhet të bëni është të lidhni LED -të me kontrolluesin me telat JST dhe një furnizim me energji 5v në prizën 2.1mm.

Zgjatja JST duhet të jetë e dobishme për të mbajtur kontrolluesin dhe përshtatësin e energjisë gjithmonë nga LED -të. Ose, për ta ngritur CPU-në më lart, vendosa një qese të vogël plastike mbi ta të siguruar me një kthesë dhe përdor një kordon zgjatimi 2.1mm për furnizimin me energji.

Kutia e papërshkueshme nga uji do të ndihmojë në mbrojtjen e përshtatësit dhe CPU -së, por shumica e fqinjëve të mi përdorën qese të thjeshta plastike.

Çmimi i dytë në Sfidën e Shpejtësisë së Dekorimeve të Festave