Играйте с огнем через Wi-Fi! ESP8266 и Neopixels: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Официальный сайт ElectropeakElectroPeak Читать дальше автора:

О программе: ElectroPeak - это универсальное место, где можно изучить электронику и воплотить свои идеи в жизнь. Мы предлагаем первоклассные руководства, которые покажут вам, как вы можете реализовывать свои проекты. Мы также предлагаем высококачественную продукцию, так что у вас будет… Подробнее об Electropeak »

Создайте крутой эффект имитации огня с помощью беспроводного управления Wi-Fi. Мобильное приложение (для смартфонов Android) с красивым интерфейсом готово к установке, чтобы поиграть с вашим творением! Мы также будем использовать Arduino и ESP8266 для управления пламенем. В конце этого проекта вы узнаете:

• Как работают NeoPixels.
• Как программировать ESP8266 и управлять переменными через Wi-Fi
• Как создать крутой эффект огня с помощью Neopixels

Шаг 1. Знакомство с неопикселями

Индивидуально адресуемые светодиоды или часто называемые Neopixles существуют уже довольно давно, и вы, вероятно, их знаете, но, если вы этого не сделаете, они похожи на обычные светодиоды RGB, но, как следует из названия, цвет каждого из них может быть адресован индивидуально, позволяя создавать бесконечно крутые узоры и анимации. Для WS2812b вам нужно всего 3 провода: 2 для питания и 1 для данных. Это означает, что вам нужен всего один свободный вывод Arduino для управления множеством светодиодов!

В этом проекте мы собираемся использовать эти умные светодиоды для создания эффекта огня. Для управления светодиодами мы воспользуемся замечательной библиотекой FastLED. Мы будем использовать скетч-пример библиотеки Fire2012, написанный Марком Кригсманом. Мы используем 6 полос светодиодов, каждая по 30 светодиодов (всего 180 светодиодов), мы наклеиваем эти светодиоды на кусок трубы из ПВХ и помещаем их в стеклянный цилиндр (эти стеклянные цилиндры обычно используются как вазы). Мы должны рассеять свет светодиодов, чтобы они выглядели непрерывно, для этого мы использовали кальку, которая пропускает свет и рассеивает свет.

Шаг 2: Необходимые материалы

Компоненты оборудования

• ESP8266 Последовательная плата WIFI Witty Cloud × 1
• Умная светодиодная лента Neopixels (полоса 60LED / м) × 1
• Преобразователь логического уровня × 1
• 21см 40P перемычка между мужчинами и женщинами × 1
• Труба ПВХ 60см размер 2”× 1
• Копировальная бумага × 1
• Стеклянный цилиндр × 1

Программные приложения

IDE Arduino

Ручные инструменты

• Пистолет для горячего клея
• Паяльник

Шаг 3: Строительство

Во-первых, получите правильный стеклянный цилиндр, наш цилиндр имеет длину 60 см и диаметр 12 см.

Если вы можете найти цилиндр из матового стекла, который подойдет, но если это прозрачное стекло, вы можете использовать кальку, чтобы покрыть поверхность цилиндра (внутреннюю или внешнюю), калька хорошо рассеивает свет и дает хорошие результаты. Получив стеклянный цилиндр, измерьте его внутреннюю длину, а затем отрежьте трубу из ПВХ так, чтобы она вошла внутрь цилиндра. Наш стеклянный цилиндр имеет высоту 60 см (без учета основания он имеет внутреннюю длину 59 см), поэтому мы разрезаем нашу трубу из ПВХ до 59 см. На эту трубу наклеите светодиодные ленты, идеально подойдет труба диаметром 4 см. Затем мы должны разрезать нашу светодиодную ленту на 6 равных частей, здесь мы используем полосу с плотностью 60 светодиодов / м (вы можете использовать более высокую плотность для лучших эффектов, если хотите), мы используем шесть отрезков длиной 50 см, это означает, что нам нужно 3 метра. Равномерно распределите шесть отрезков длины вокруг трубы из ПВХ и приклейте полосы к трубе. Вот как это должно выглядеть.

К светодиодным лентам вместе вы можете либо непосредственно припаять провода к ленте в соответствии со следующим рисунком, либо сначала припаять штыревые наконечники к лентам, а затем использовать провода на макетной плате для их соединения.

Когда все соединения светодиодной ленты будут выполнены, вам нужно поместить трубку внутрь цилиндра. Чтобы центрировать трубу внутри цилиндра, вы можете использовать пену, чтобы вырезать круг, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру стеклянного цилиндра, а внутренний диаметр равен внешнему диаметру трубы из ПВХ. Подготовьте по две штуки для каждой стороны трубы. Присоедините эти детали к концам и аккуратно вставьте трубу внутрь цилиндра.

Шаг 4: Код

Мы используем Arduino IDE для кодирования и загрузки в ESP8266. Вы должны использовать плату с ESP8266 с 3 МБ SPIFFS, если вы хотите загрузить файлы программного обеспечения контроллера на SPIFFS. SPIFFS - это сокращение от «Флэш-файловая система последовательного периферийного интерфейса». Вы можете загружать файлы контроллера в эту память для обслуживания файлов из этого места. Сделав это, вы можете открыть свой браузер (на телефоне или ноутбуке) и перейти по адресу вашего ESP (по умолчанию 192.168.4.1), и вы получите интерфейс контроллера в своем браузере без необходимости установки приложения, если вы есть iPhone или iPad, это ваш единственный выбор.

Загрузите следующий набросок на свою доску ESP. Нам нужна библиотека FastLED, поэтому сначала добавьте ее в свою Arduino IDE, если вы еще этого не сделали (вы можете скачать ее здесь). Код моделирования пожара - это набросок Марка Кригсмана fire2012, который вы можете найти в примерах. Этот пример относится к одной полосе светодиода, но здесь мы изменили код, чтобы использовать переменное количество полосок. Чем больше будет полос / светодиодов, тем больше будет эффект. Логика моделирования пожара четко описана в файле примера. Если вы хотите узнать, как это работает, прочтите исходный код примера.

Шаг 5: приложение

Чтобы контролировать «внешний вид» огня, есть две переменные, с которыми можно поиграть: ИГРЕНИЕ и ОХЛАЖДЕНИЕ, которыми вы можете динамически управлять в программном обеспечении контроллера, загруженном в SPIFFS, или в приложении для Android, которое вы можете загрузить. Вы также можете контролировать FPS здесь.

Цвет огня контролируется с помощью цветовой палитры, которую также можно изменить с помощью программного обеспечения контроллера (с помощью 4-х ступеней цвета). Просто нажмите / коснитесь каждого цветового круга, представляющего цветовую границу, чтобы установить цвет, после установки цвета нажмите близко, чтобы закрыть диалоговое окно и увидеть изменение.

Шаг 6: Как загрузить в SPIFFS?

Чтобы загрузить файлы в память SPIFFS с помощью Arduino IDE, сначала вам нужно создать папку с именем «data» внутри папки скетча и поместить в нее все файлы, которые вы хотите загрузить. Загруженный сюда файл содержит эскиз и эту папку.

Затем вам понадобится плагин для загрузки файловой системы Arduino ESP8266 для Arduino. Следуйте инструкциям на его странице Github и установите плагин. После установки вы найдете ESP8266 Sketch Data Upload в меню инструментов. Переведите ESP в режим программирования и щелкните по нему. Наберитесь терпения и позвольте файлам загрузиться, это может занять некоторое время. Примечание: установите «скорость загрузки» на 921600, чтобы ускорить загрузку.

Шаг 7: Как это работает?

Скетч, загруженный на плату ESP8266, создает на ней веб-сервер, который отвечает на запросы, отправленные из приложения. Приложение просто отправляет GET-запросы на сервер (ESP8266). Данные цвета для создания палитры отправляются в качестве аргументов в запросе на получение, то же самое верно и для других параметров, таких как параметры Sparking и Cooling.

Например, чтобы установить яркость, приложение отправляет следующий запрос https://192.168.4.1/conf?brightness=224. В скетче есть обработчик этого запроса, который при получении этого запроса устанавливает яркость. Просмотрите код, чтобы узнать больше.

Шаг 8. Приложение для Android

Приложение для Android создается с помощью Phonegap. Это технология, позволяющая создавать кроссплатформенные мобильные приложения с использованием веб-технологий (HTML, CSS, Javascript). Вы можете получить исходный код по следующей ссылке.