Ndriçimi i ambientit në shtëpi duke përdorur PICO: 9 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

A nuk keni dashur ndonjëherë të ndryshoni gjendjen shpirtërore të dhomës tuaj duke ndryshuar ngjyrën e dritës? Epo, sot do të mësoni se si ta bëni pikërisht atë. Sepse, me këtë projekt ju do të krijoni një sistem ndriçimi të ambientit të kontrolluar me Bluetooth RGB që mund ta vendosni kudo në shtëpinë tuaj dhe ta keni me ngjyrë sipas dëshirës tuaj.

Ky projekt do të përdorë PICO, një shirit LED RGB, disa transistorë dhe përbërës elektrikë dhe një aplikacion që do të mësoni se si të krijoni duke përdorur shpikësin e aplikacionit MIT.

Hapi 1: Përbërësit

Këto janë përbërësit e nevojshëm për krijimin e këtij projekti, dhe ato janë:

• PICO, e disponueshme në mellbell.cc (17.0 dollarë)
• Një rrip LED 4 metra RGB (5050 SMD- 60 LED - 1 M)
• 3 Tranzistorë TIP122 Darlington, një pako prej 10 të disponueshme në ebay (1.22 dollarë)
• 1 shofer PCA9685 16-kanalësh 12-bit PWM, i disponueshëm në ebay (2.07 dollarë)
• 1 modul Bluetooth HC-05, i disponueshëm në ebay (3.51 dollarë)
• Furnizimi me energji 12 volt 5 Amp
• 3 rezistorë 1 k ohm, një pako prej 100 në ebay (0.99 dollarë)
• 1 Breadboard, e disponueshme në ebay ($ 2.32)

Hapi 2: Fuqizimi i Rripit LED RGB

Ne sigurisht duam të lidhim shiritin LED me PICO -në tonë për ta ndezur dhe kontrolluar atë.

Por, para çdo gjëje, ne duhet të bëjmë matematikë për të ditur se sa rrymë do të nxjerrë shiriti ynë LED nga burimi i energjisë. Në brezin me të cilin po punojmë, secila LED në një qelizë të vetme RGB tërheq 20mA, në total 60mA për të gjithë qelizën RGB. Shiriti ynë ka 20 qeliza RGB për metër, dhe ne kemi një të gjatë 4 metra. Që do të thotë se tërheqja jonë totale aktuale në intensitetin maksimal është:

4 (metra) * 20 (qeliza/metër) * 60 (mA) = 4800mA

Ky barazim do të ndryshojë në varësi të intensitetit me të cilin po punoni, por ne e bëmë matematikën me numrat më të lartë të mundshëm, në mënyrë që të mund të punojmë lirshëm dhe të sigurt me shiritin RGB. Tani, ne kemi nevojë për një burim energjie që mund të na sigurojë 4.8A.

Burimi më i mirë i energjisë që mund të përdorim është një furnizues/konvertues i energjisë që konverton fuqinë AC në DC, ne gjithashtu kemi nevojë që ai të ofrojë 12 volt dhe të paktën 4.8 amper. Dhe ne e kemi pikërisht atë, pasi furnizimi me energji që po përdorim ofron 12 volt dhe 5 amper, që është pikërisht ajo që na nevojitet.

Hapi 3: Lidhja e Rripit RGB me Furnizimin me Energji

Furnizimi me energji elektrike është një pajisje elektrike që konverton një lloj energjie elektrike në një tjetër. Në rastin tonë, ne do ta përdorim atë për të kthyer fuqinë AC 220v, në fuqinë 12v DC.

Tre terminalet e parë janë hyrjet nga burimi i energjisë AC:

• L → jetoj
• N -neutrale
• GND → toka

Katër terminalet e fundit janë daljet në pajisjen elektrike që ju nevojiten. Ai ndahet në dy "seksione", njëra për prodhimin pozitiv, dhe tjetra për negativin. Në rastin tonë ne do të përdorim sa vijon:

• V- → negative
• V+ → pozitive

Dhe ne i lidhim ato si më poshtë:

• Teli kafe (burimi i energjisë AC) → L (drejtpërdrejt)
• Teli blu (burimi i energjisë AC) → N (neutral)
• Teli jeshil (burimi i energjisë AC) → GND (tokë)

Dhe telat kuq e zi janë fuqia dalëse 12v DC:

• Teli i kuq → dalja pozitive (V+)
• Teli i zi → dalja negative (V-)

Tani le të lidhim të gjithë përbërësit tanë me PICO!

Hapi 4: Lidhja e gjithçkaje me PICO

Siç thamë më herët, shiritit LED i duhen 12v dhe 4.8A për të funksionuar plotësisht. Dhe ne e dimë se rryma maksimale që çdo pin PICO mund të sigurojë është vetëm 40mA, e cila nuk është e mjaftueshme. Por, ka një zgjidhje për këtë, dhe është TIP122 Darlington Transistor, i cili mund të përdoret për të drejtuar ngarkesa me fuqi të lartë duke përdorur sasi të vogla të rrymës dhe tensionit.

Lidhja është mjaft e thjeshtë, ne do të lidhim bazën e tranzistorit me kunjin D3 të PICO për të kontrolluar shkëlqimin e shiritit të udhëhequr duke përdorur teknikën PWM, emetuesin në GND dhe kolektorin me ngarkesën.

• Baza (TIP122) → D3 (PICO)
• Koleksionist (TIP122) → B (shirit LED)
• Emitter (TIP122) → GND

Gjithashtu ne po përdorim një buton për të ndezur ose fikur shiritin LED.

Një buton shtypi është një komponent që lidh dy pika në një qark vetëm kur shtypet, nuk ka polaritet, kështu që ne mund ta lidhim atë pa asnjë shqetësim se cila këmbë shkon në cilën anë. Në rastin tonë, ne do të lidhim njërën nga këmbët e butonit të shtytjes me GND përmes një rezistori tërheqës dhe do të lidhim këmbën tjetër me VCC (5 volt). Pas kësaj, ne do të lidhim D2 të PICO me këmbën e butonit që është i lidhur me GND.

Pra, kur shtypet butoni, kunja D2 e PICO do të lexojë LART HIGH (5 volt), dhe kur nuk shtypet kunja D2 e PICO do të lexojë ulët (0 volt).

Pastaj ne do të lidhim LED me furnizimin me energji dhe transistorin TIP122.

• +12 (shirit LED) output dalje pozitive 12 volt (furnizim me energji elektrike)
• B (shirit LED) or kolektor (TIP122).

Mos harroni të lidhni tela negative të furnizimit me energji elektrike (tela e zezë) me kunjin GND të PICO

Hapi 5: Lidhja e Rripit RGB Me PCA9685

Tani që ne mund të kontrollojmë një ngjyrë të vetme nga shiriti RGB, le të bëjmë të mundur që të kontrollojmë të gjitha ngjyrat e shiritit RGB. Për ta bërë këtë, ne duhet të përdorim sinjale PWM për të kontrolluar shiritin.

Siç e dimë, PICO ka vetëm një dalje të vetme PWM, dhe rregullimi për këtë është moduli i zgjerimit të kunjave PCA9685 PWM. Ky modul zgjeron kunjat PWM të bordit tuaj, dhe ne do ta përdorim atë së bashku me disa transistorë TIP122 Darlington për të rregulluar këtë çështje.

Lidhja e qarkut është shumë e thjeshtë, dhe shkon si më poshtë:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO)
• GND (PCA9685) → GND (PICO)

Ne duhet të fuqizojmë modulin PCA9685 duke përdorur PICO, në mënyrë që të funksionojë siç duhet.

• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO)

Këtu i lidhim kunjat e protokollit I2C të PCA9685 SCL, dhe SDA me P3 të D3 dhe D2, në mënyrë që ata të mund të komunikojnë me njëri -tjetrin.

Ne pastaj lidhim shiritin RGB +12 me prizën pozitive të furnizimit me energji elektrike, dhe lidhjet G, R, B të shiritit RGB në kunjat e kontrolluesit TIP122 për të ushqyer shiritin LED me fuqinë e nevojshme nga furnizimi me energji të jashtme.

Kodi është shumë i thjeshtë, ne vetëm duhet të ndezim dhe fikim të tre ngjyrat e shiritit LED secila veç e veç, kështu që ne po bëjmë dy sythe për secilën ngjyrë, e para për lak është për rritjen e dritës intensiteti dhe i dyti është për zvogëlimin e intensitetit të dritës,

Hapi 6: Krijimi i aplikacionit celular

Ne tani duam të ndërtojmë aplikacionin celular që do të na lejojë të kontrollojmë intensitetin e secilës ngjyrë individualisht. Dhe ne do të përdorim mjetin shpikës të aplikacionit MIT për ta bërë këtë.

Së pari, duhet të shkoni në faqen zyrtare të internetit të shpikësit të aplikacionit MIT dhe të krijoni një llogari me emailin tuaj.

Në modelin që do të përdorim kemi:

• Një zgjedhës i listës, "Lidhu me sistemin tënd të ndriçimit të ambientit". Shtypja e kësaj liste/butoni do të hapë një meny me pajisjet e çiftuara Bluetooth nga ku do të zgjedhim pajisjen tonë Bluetooth.
• Tre rrëshqitës për kontrollin e ngjyrave individuale
• Një etiketë mbi çdo rrëshqitës që do të përditësohet në varësi të pozicionit të rrëshqitësit
• Shtimi i komponentit të klientit Bluetooth, për t'i dhënë aplikacionit lejen për të përdorur Bluetooth -in e pajisjes

Kodi do të ndahet në dy pjesë:

Lidhshmëria Bluetooth

Dy rreshtat e parë të kodit trajtojnë procesin e komunikimit Bluetooth, pasi ato ju japin mundësinë të shtoni pajisje dhe të zgjidhni me çfarë të çiftoheni.

Dërgimi i të dhënave

Pjesa tjetër e kodit është për dërgimin e të dhënave. Ndërsa kontrollon se çfarë nënkuptojnë rrëshqitësit e rrëshqitësve për PICO, ai gjithashtu azhurnon leximet e etiketave të rrëshqitësit.

Mund ta shkarkoni aplikacionin nëse nuk doni ta krijoni vetë. Ju gjithashtu mund ta shkarkoni, pastaj ta importoni së bashku me modelin në mjetin e shpikësit të aplikacionit MIT dhe ta personalizoni sipas dëshirës tuaj.

Hapi 7: Ndërfaqja e modulit Bluetooth HC-05

Tani ne vetëm duhet të shtojmë lidhjen Bluetooth në PICO-në tonë, dhe ne do ta bëjmë këtë duke përdorur modulin Bluetooth HC-05.

Ky modul është shumë i thjeshtë dhe i lehtë për t’u përdorur, pasi është një modul SPP (Serial Port Protocol), që do të thotë se i duhen vetëm dy tela (Tx, dhe Rx) për të komunikuar me PICO. Ky modul gjithashtu punon si skllav dhe mjeshtër, dhe ka diapazonin e lidhjes prej rreth 15 metrash.

Dalja e pinit të modulit Bluetooth HC-05:

• EN ose KRYESORE → Nëse sillet në HIGH para se të përdoret fuqia, detyron mënyrën e konfigurimit të komandave AT.
• VCC → +5 fuqi
• GND → Negativ
• Tx → Transmetoni të dhënat nga moduli HC-05 në marrësin serik të PICO
• Rx → Merr të dhëna serike nga transmetuesi serik i PICO -s
• Gjendja → Tregon nëse pajisja është e lidhur apo jo

Dhe ja se si e lidhni atë me PICO:

• VCC (HC-05) → VCC (PICO)
• GND (HC-05) → GND (PICO)
• Tx (HC-05) → Rx (PICO)
• Rx (HC-05) → Tx (PICO)

Tani që kemi modulin Bluetooth të lidhur me PICO, le të redaktojmë programin tonë në mënyrë që të kontrollojmë shiritin LED nga telefoni ynë.

Hapi 8: Kodimi i modulit Bluetooth

Sipas planit tonë, ne donim aftësinë për të kontrolluar shiritat LED nga telefoni ynë. Dhe ne nuk donim vetëm të kontrollonim shiritin LED, por donim të kontrollonim secilën ngjyrë individualisht.

Dhe ne do ta bëjmë këtë pasi secili rrëshqitës nga aplikacioni ynë të dërgojë një grup të ndryshëm vlerash në PICO:

• Rrëshqitësi me ngjyrë të kuqe dërgon një vlerë midis 1000 dhe 1010
• Rrëshqitësi i ngjyrës jeshile dërgon një vlerë midis 2000-2010
• Rrëshqitësi i ngjyrës blu dërgon një vlerë midis 3000-3010

Ne do të përdorim një kusht "nëse" për të kontrolluar të dhënat dhe për të ditur se çfarë diapazoni vlerash po ndryshon. Për shembull: nëse vlera po ndryshon midis 1000 dhe 1010, PICO do ta dijë se ne po ndryshojmë ngjyrën e kuqe dhe do ta rimarrë atë në përputhje me rrethanat. Gjithashtu do ta bëjë këtë për të gjitha vlerat që keni krijuar, duke ju lejuar të kontrolloni secilën ngjyrë veç e veç me rrëshqitësin e saj.

Hapi 9: Projekti juaj është ndezur

Mësuam se si të llogarisim fuqinë e nevojshme për një shirit LED RGB, si të përdorim transistorët për të manipuluar vlerat aktuale dhe si të vendosim për furnizimin me energji të nevojshme për të bërë të gjitha këto. Ne gjithashtu mësuam se si të krijojmë një aplikacion celular duke përdorur mjetin shpikës të aplikacionit MIT dhe si ta lidhim atë përmes Bluetooth me PICO.

Dhe me të gjitha aftësitë tuaja të reja keni qenë në gjendje të krijoni një shirit LED që mund ta vendosni kudo në shtëpinë tuaj dhe ta keni atë të ndritshme me çdo ngjyrë që dëshironi, sa e ftohtë është kjo?

Mos harroni të bëni ndonjë pyetje nëse keni, dhe shihemi së shpejti në projektin tjetër: D