WS2811 WebLights - возьмите под свой контроль свои новогодние огни!: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Как всякая уважающая себя сорока обожаю все яркое и блестящее.

И, безусловно, в эту категорию входят электрические светодиодные гирлянды.

К сожалению, эти огни привлекли мое внимание, когда только прошел Новый год. Но эй! Надеюсь, это не последний наш Новый год и у нас будет достаточно времени, чтобы подготовиться к новому!

Шаг 1. О чем это?

Не так давно на рынке появилась совершенная гирлянда из электрических фонарей.

Это светодиодная гирлянда, в которой цвет и яркость каждого светодиода RGB можно регулировать индивидуально с помощью микросхемы WS2811. Этот чип можно вживить прямо в светодиод. Такие светодиоды можно найти под названием APA106 на сайте www.aliexpress.com. Они выглядят как обычные 4-контактные светодиоды RGB с общим анодом / катодом, но это не так! Каждый светодиод APA106 содержит встроенный чип WS2811, который должен быть запрограммирован на включение светодиода. Если вы покупаете светодиоды APA106 на Алиэкспресс, советую сразу их проверить - нередки случаи, когда покупатель приобретает вместо APA106 обычные RGB светодиоды!

Также микросхемы WS2811 могут быть упакованы как внешняя плата с прикрепленным к ней обычным светодиодом RGB. Все эти огни бывают разных форм и разного количества.

Единственное общее для них - без контроллера они бы не засветились.

Существует некоторая модификация микросхемы WS281x - они без контроллера воспроизводят случайные цвета, но для нас это неинтересно, потому что они не могут быть запрограммированы.

Шаг 2: Необходимые детали

Итак, детали для проекта были заказаны и в итоге прибыли:

1) 2 х 50-светодиодная водонепроницаемая полоса WS2811. Эти полоски можно соединять друг с другом для увеличения количества светодиодов. Сами по себе они не загорались, поэтому нужен был какой-то контроллер.

2) Микросхема ESP8266 в очень удобном форм-факторе: WeMos D1

Мне нравится эта плата - она очень компактная и с ней легко работать.

3) Необязательно, но эти детали тоже могут пригодиться:

- ИК-приемник TL1838

- небольшие платы расширения для WeMos

- маленький щит с кнопкой для WeMos

4) Было бы неплохо приобрести какой-нибудь мощный блок питания на 5 В, потому что светодиодные ленты потребляют много энергии, особенно если вы установите все это на ярко-белый цвет.

Этот БП может хорошо подойти: Блок питания 5в 8А. Я разработал этот проект с БП от мобильного телефона с выходным током 1А. Работает достаточно хорошо, пока не повысишь яркость. По крайней мере, ESP8266, светодиодная лента и блок питания 5v 1A пережили все мои усилия.

Шаг 3: Бла Бла Бла

Наконец-то все детали попали в руки, но что с ними делать?

Запрограммировать один или несколько эффектов в контроллер и все? Слишком просто.

В чем отличие от всех существующих гирлянд?

Как видно из моего предыдущего публичного проекта: PasswordKeeper - KISS для девочек, мы не ищем легких путей!

Так что идея гирлянд должно быть как-то усложнена. Надеюсь, не до непригодности;)

Было бы хорошо позволить как-то управлять поведением наших огней.

Почти у каждого теперь был какой-то смартфон, который может подключаться к Интернету.

ESP8266 - это модуль с поддержкой Wi-Fi. Отсюда идея управления гирляндами через WEB-интерфейс вполне естественна.

Но не все компьютерные фанаты и смогут заниматься программированием и WEB-интерфейсом. Какая жалость, Эх;) Значит, можно подключить обычный ИК-пульт для переключения запрограммированных эффектов. А если хочешь быть дохлым простым - подойдет кнопка. В двух последних случаях вам все равно понадобится компьютерщик, который сначала запрограммирует этот эффект в ваше приспособление;)

Чтобы упростить программирование световых эффектов, я добавил режим воспроизведения BMP.

Просто нанесите несколько цветных линий на изображение в любом графическом редакторе, сохраните изображение как BMP, загрузите их в контроллер и выберите режим воспроизведения BMP. Контроллер будет загружать BMP в гирлянду построчно с задержкой, которую можно запрограммировать.

На этой странице вы видите изображение BMP с 3 цветными линиями и видео, которое показывает, как это изображение выглядит при воспроизведении с помощью контроллера. Он показывает, как вы можете создать свой собственный узор.

А когда вы создаете что-то приятное для глаз - пожалуйста, будьте добры - поделитесь этим с остальным сообществом!

Шаг 4: Идея

Быстрый поиск не дал подобных проектов в сети.

Очевидно, у народов было более важное дело, чем изобрести очередного бесполезного чиндогу.

Что ж, давайте исправим этот недостаток.

Идея состоит в том, чтобы создать устройство, которое может воспроизводить текстовые сценарии для создания различных эффектов на светодиодах.

Этот сценарий можно легко редактировать с помощью веб-интерфейса в режиме онлайн, и сразу же появляется новый эффект.

Конечно, этого можно достичь с помощью обычного языка программирования. Но для изменения эффекта вам понадобится как минимум компилятор. А что, если вы просто не хотите запускать свой большой компьютер, но вам наскучил текущий эффект? Проблема!

Но эта сложность может быть решена, если в контроллере есть текстовый интерпретатор и его ввод можно изменить в режиме онлайн.

Итак, я создал виртуальную машину и разработал птичий язык, который эта машина понимает. Это программное обеспечение, загружаемое в ESP8266, позволяет создавать довольно сложные алгоритмы переключения светодиодов.

Кто-то может сказать - «Используй LUA или лайки», а я говорю - «Это слишком просто!».

Этот проект был вдохновлен моей внутренней сорокой, поэтому язык должен быть птичьим, чтобы доставить ей удовольствие!

Шаг 5: Подключение

Я бы не стал вдаваться в подробности, как установить и настроить Arduino IDE для работы с ESP8266.

В сети есть много ресурсов, где весь процесс подробно объясняется.

Все необходимые библиотеки упомянуты в документе WebLights_En.rtf. И предоставлен с исходным кодом.

Электромонтаж прост.

Кнопка и ИК-приемник не нужны, но удобны.

Длительное нажатие (6 секунд) на кнопку сбрасывает устройство в состояние по умолчанию и загружает сценарий по умолчанию.

Обычные клики переключаются между эффектами (если они запрограммированы в скрипт) или файлами BMP.

Если вы подключите ИК-приемник, вы можете назначать эффекты на кнопки пульта дистанционного управления. Просто нажмите кнопку на IR и обновите страницу WebLights. На веб-странице есть 4-символьная переменная с именем IR code. Получите этот код и замените им xxxx в команде (LLxxxxc: c). Затем каждый раз, когда этот код будет обнаружен в IR, будет вызываться подпрограмма LL.

Это соединение немного варварское - было бы хорошо поставить переключатель уровня 3v-> 5v между ESP8266 и фарами. Но работает и с прямым подключением - если линия между контроллером и гирляндой не слишком длинная.

Есть еще одна хитрость, которая может повысить стабильность - вставить любой диод в линию + 5В, которая питает первый светодиод. Это немного сместит логический уровень одного из первых светодиодов.

Шаг 6: пара слов о программном обеспечении

Полный исходный код этого проекта размещен на github.

Просто поместите каталог WebLights в папку проектов Arduino, откройте его и выберите Weblights.ino.

Скопируйте содержимое папки WebLights / libraries / в папку проектов Arduino.

Соберите и загрузите его в ESP8266.

По умолчанию устройство запускается в режиме AccessPoint.

Он создает сеть Wi-Fi WebLights с паролем weblight. Просто введите любой веб-адрес, и вы будете перенаправлены на страницу контроллера. Например: wl.com.

Также в устройство загружается простой скрипт возврата точки и fors. Я предоставил несколько простых сценариев, которые вы можете загрузить в устройство, чтобы посмотреть, как они выглядят. Вы можете использовать их как отправную точку для развития других эффектов.

Шаг 7: проверка качества

Устройство было безжалостно испытано на бедных беспомощных существах и оказалось безопасным.

Во время этого теста ни одно животное не пострадало;)

Шаг 8: Заключение

Я был бы рад, если какая-нибудь сорока приложит усилия (или приложит немало усилий), чтобы разработать сценарии или изображения, которые производят интересные визуальные эффекты, и поделится ими с сообществом в этой ветке.

Рисование картинок может показаться легким, но создать картинку, которая дает плавный и интересный эффект, может быть не так просто.

Сороки - не стайные птицы, но почему бы не найти место, где они могли бы поделиться и обменяться какими-нибудь блестящими вещами (или сценариями / картинками)? Я думаю, эта ветка может отлично подойти.

UPD:

Вот интересный сайт с выкройками

Видео о WebLights на дереве.