Супер огни рождественской елки: 10 шагов (с изображениями)

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

В этом году я купил новогоднюю елку, первую из тех, что у меня когда-либо были. Так что следующим логичным шагом было его украсить. Глядя вокруг на

варианты освещения, которые я обнаружил, на самом деле не было освещения, которое делало бы то, что я хотел. Все, что мне было нужно, это огни рождественской елки, которые могли бы мигать и менять цвет и управлять ими с телефона, или кнопки, или голоса, все 100% настраиваемые и перепрограммируемые, конечно, я мог бы найти что-то на Amazon, чтобы сделать именно это? Но после долгих поисков я не нашел ничего подобного, поэтому решил вместо того, чтобы отказаться от мечты, заставить некоторых делать то, что я хочу сам. Но хватит введения и того, как я это сделал. Есть много изменений и улучшений, которые вы можете внести в то, как я это сделал, я призываю вас пойти и создать свою версию, используя мою как ступеньку, используя хорошие части и улучшая плохие.

Я планирую добавить в этот проект в течение следующего месяца, когда дерево будет расти, так что скоро ищите обновления.

В качестве расходных материалов я использовал:

• Raspberry Pi 3 (sd-карта, блок питания)
• Светодиодная панель Fadecandy
• WS2811 Адресные светодиоды в форм-факторе в стиле рождественской елки (не обычные полоски, которые вы найдете) Я использовал восемь 50-светодиодных нитей
• Блок питания 5V 60A и шнур питания
• Проволока термоусадочная
• 3-контактные перемычки JST SM

В качестве инструментов я использовал следующие:

• Пайка
• Железо (припой, флюс и т. Д.)
• Отвертка
• Кусачки / стрипперы
• Мультиметр

Шаг 1: Мощность

У меня был дополнительный блок питания 5V 60A, оставшийся от предыдущего проекта, поэтому я использовал его, однако вы

может обойтись гораздо меньшим блоком питания в зависимости от количества светодиодов, которые вы будете использовать. Я, вероятно, мог бы использовать блок питания на 30 А и был бы в порядке с 500 светодиодами, но, учитывая, что у меня уже был блок питания на 60 А, это то, что я использовал.

К этим распространенным источникам питания постоянного тока не подключены шнуры питания, поэтому сначала вам нужно сделать это, сначала отрезав конец шнура питания, а затем с помощью мультиметра проследите контакты на C13 (гнездовой end) end, чтобы выяснить, какой цвет соответствует нейтрали, какой - нагрузке, а какой - заземлению.

Если смотреть торцом и сориентировать два нижних отверстия и одно верхнее, штифт должен быть следующим. Сверху находится контакт заземления, левый - нейтраль, правый - нагрузка. Я рекомендую вам, если есть какие-либо сомнения, проверить это на YouTube. Будьте осторожны с электричеством, особенно с высоким напряжением, например, выходящим из стен.

После того, как вы определили цвет, вы снимете изоляцию с кончика провода и закрепите их на соответствующих клеммах. Перед включением питания убедитесь, что переключатель на боковой стороне (если есть) установлен на 110 В, а не на 220 В. На этом этапе вы подключите его и убедитесь, что он включается. Если это так, вам нужно будет подтвердить вывод, для этого я использовал мультиметр, чтобы проверить напряжение постоянного тока V + и V-. Когда я измерил его, у меня было 5,5 В, затем я отрегулировал винт слева от клемм, чтобы снизить его до 5 В.

Шаг 2: Подготовьте светодиоды

Светодиоды, которые я купил, имели по 3 штекера на обоих концах полосы, а также выделенные линии заземления / 5 В на каждом конце.

Сначала вам нужно определить входной конец полосы, поскольку данные идут только в одном направлении. На моей полосе, которая была концом с трехконтактным штекером, вы можете проследить за проводом от штекера и посмотреть, подключается ли он к контакту Di (вход данных) или Do (выход данных).

Как только это было сделано, я обрезал выделенную линию заземления / 5 В с выходной стороны жилы, так как я бы не стал ее использовать.

Затем я припаял примерно 2,5 фута 18-га провода к каждой из линий заземления и 5 В на входной стороне. На этом этапе важно соответствовать цвету, я использовал желтый и красный для своих 5 В и черный / зеленый для заземления, если вы случайно подключите их в обратном направлении, вы повредите свои светодиоды. После пайки всех полос я добавил термоусадку, чтобы покрыть все паяные соединения, что защищает их от короткого замыкания друг на друга.

Я проделал этот процесс для всех 8 светодиодных нитей. Затем отложите их на потом.

Совет. Если оставить их резиновыми полосами, беспорядка будет меньше.

Шаг 3: Подготовьте доску Fadecandy

Плата Fadecandy - это фантастическая маленькая плата для управления адресуемыми светодиодами, о некоторых из ее возможностей мы познакомимся позже.

но пока речь идет только о физической настройке подключения к светодиодам.

На плате Fadecandy есть 8 выходных контактов и 8 контактов заземления, я начал с припайки 2 футов черного провода 22ga ко всем контактам заземления. Затем я припаял 2 фута желтого провода 22ga к выходным (+) отверстиям на плате Fadecandy.

Затем я свернул пары проводов, чтобы немного меньше беспорядка на следующем этапе.

Я взял 8 гнездовых 3-контактных перемычек JST и удалил линию, которая соответствовала бы источнику 5 В на лампах, так как это не было необходимо для Fadecandy. На моих перемычках это был красный провод.

Затем я проделал термоусадочную пленку на провода Fadecandy (это важно сделать перед спайкой проводов вместе).

Наконец, я припаял желтый провод Fadecandy к проводу данных на перемычке (зеленый в моем случае), а землю Fadecandy (черный) к заземлению перемычки (белый). После их пайки я сдвинул термоусадочную пленку на место пайки и нагрел зажигалкой для усадки.

Когда закончите, у вас должно получиться что-то вроде паука с 8 парами проводов, идущих от Fadecandy к 3-контактным (или 2-контактным, если вы удалили неиспользуемый провод) разъемам. Дважды проверьте все свои соединения и убедитесь, что у вас нет несовпадающих проводов, а затем отложите это на потом.

Шаг 4: Настройка RPi

Я собираюсь замалчивать некоторые из этого, так как легко попасть в сорняки, когда речь идет о настройке распиана и т. Д., Поэтому для базового получения

rPi и работает, а ssh - на

Я начну с того, что у вас будет rPi с чистым образом Raspian, и вы сможете подключиться к нему по SSH и запустить последние обновления.

запустил обычную команду update / upgrade, чтобы убедиться, что rPi обновлен.

sudo apt-get -y update

sudo apt-get -y обновление

после этого

sudo apt-get -y установить git

git clone git: //github.com/scanlime/fadecandy cd fadecandy / server make submodules make sudo mv fcserver / usr / local / bin

Далее нам нужно сделать так, чтобы программа запускалась автоматически, для этого мы делаем это:

sudo nano /etc/rc.local

и прямо перед финальным «выходом 0» размещаем следующее.

/ usr / local / bin / fcserver /usr/local/bin/fcserver.json> /var/log/fcserver.log 2> & 1 &

Затем нам нужно будет создать файл конфигурации

sudo nano /usr/local/bin/fcserver.json

и вставьте следующее, вам нужно заменить ВАШ СЕРИЙНЫЙ ЗДЕСЬ на серийный номер вашей платы, вы можете найти серийный номер своей платы, набрав следующее

fcserver

в нем должен быть указан номер Serail, за которым следует ваш серийный номер.

наконец ты сделаешь

перезагрузка sudo

для получения дополнительной информации об этих шагах, пожалуйста, обратитесь к adafruits превосходной записи здесь

На этом этапе ваш сервер fadecandy должен быть запущен и работать.

Шаг 5: Подключите все и надейтесь, что дыма не будет

Есть два способа сделать это: первый (и, вероятно, самый мудрый) будет тестировать каждую нить самостоятельно, а затем комбинировать их.

Что я сделал, так это подключил абсолютно все, включил питание и прыгнул как можно лучше, и все получилось хорошо. Но если вы собираетесь сделать это таким образом, будьте очень уверены в подготовке к этому моменту (никаких несовпадающих проводов).

Убедитесь, что все провода питания / заземления от жил надежно прикреплены к клеммным колодкам. Затем подключите перемычки fadecandy, которые имеют ключ, так что они проходят только в одном направлении. Наконец, подключите USB-кабель fadecandy к raspberrypi и включите rPi.

На этом этапе вы готовы подключить питание к основному источнику питания. Вас должно встретить… ничего. Если у вас яркий свет / дым / шум и т. Д., Значит, проблема.

Если у вас ничего не происходит, поздравляю.

Для этого нет предела, но я начал с некоторых примеров из библиотеки fadecandy, чтобы убедиться, что полосы работают правильно. На другом компьютере я запустил пример http, который находится в библиотеке fadecandy, которую мы скачали ранее (https://github.com/scanlime/fadecandy/blob/master/… будет работать, хотя вам нужно будет изменить количество светодиодов).

Обязательно измените localhost в примерах на IP-адрес RaspberryPi. На данный момент это зависит от вас, сколько вы хотите играть, я решил повесить фонари на дереве, прежде чем заходить слишком далеко вперед, так как это дало бы мне лучшее представление о том, как они будут выглядеть установленными.

Шаг 6: Установите светильники в дерево

На этом этапе вам нужно отключить все, что вы сделали к этому моменту, это боль, но хорошо, что мы проверили проблемы раньше

подключить дерево и обнаружить, что они не работают.

Эта часть довольно очевидна, у каждого будут свои предпочтения относительно того, как это лучше всего сделать, для меня я в основном устанавливал их почти вертикально вверх по дереву снизу вверх примерно каждые 30 градусов (так как около 90 градусов моего дерева не видно). Обязательно оставьте достаточно места, чтобы можно было подключить провода питания / сигнальные провода, которые мы настроили ранее.

Как только это будет сделано, пришло время снова подключить провода, как мы делали раньше, обращая внимание на силовые соединения и сигнальные провода.

Также на этом этапе важно следить за порядком сигнальных проводов, я сделал 0-7, начиная с самой левой нити и работая с самой правой нитью.

Шаг 7: зажгите дерево

Теперь у вас есть все, что установлено в дереве, и вы проверили все соединения, вы можете включить все это и посмотреть шоу, конечно, оно снова будет пустым, как два шага назад, пока вы не начнете что-то говорить с сервером fadecandy. Самый быстрый способ - это следующий шаг, так что проверьте это.

Шаг 8: Простое управление мобильным телефоном

Итак, у вас есть подвешенное дерево (это может быть беспорядок из проводов, я признаю), и все подключено обратно, Raspberry Pi запущен и готов к работе. Вот быстрый способ это проверить. Это приложение, написанное Бертраном Мартелем, отлично справляется с управлением доской fadecandy

После установки проделайте следующее.

1. Убедитесь, что вы находитесь в той же сети Wi-Fi, что и rPi.
2. Запустите приложение, нажмите кнопку гамбургера в левом верхнем углу.
3. нажмите конфигурацию сервера
4. снимите галочку с "запускать локальный сервер"
5. введите IP-адрес сервера как IP-адрес Raspberry Pi
6. ударил хорошо
7. Снова нажмите кнопку гамбергера
8. Нажмите "Конфигурация счетчика светодиодов" и введите 500, затем выберите ОК.

На этом этапе у вас будет базовое управление светом с вашего мобильного телефона.

Шаг 9. Кодовый код и другой код

Основываясь на том, что мы делали ранее, теперь, когда огни на месте, пора больше поработать с кодом.

Я начал думать, что было бы круто иметь веб-сайт, размещенный на rPi, где я бы открывал его на своем мобильном телефоне или компьютере и менял там свет, и это все еще может произойти в зависимости от того, сколько времени у меня будет в следующие несколько недель.. Но пока я решил, что в интересах доведения этого проекта до рабочего состояния и простоты, я бы сделал следующее.

• Определите несколько шаблонов, которые можно переключить для запуска
• Настройте rPi для прослушивания сообщений MQTT, сообщающих ему, какие шаблоны запускать

Этот маршрут упрощает переключение дерева по сравнению с остальными моими проектами домашней автоматизации и открывает множество вариантов для привязки триггеров, чтобы дерево выполняло какие-либо действия.

Я собираюсь скрыть настройки MQTT, есть много полезных подробных инструкций о том, как его настроить, пожалуйста, обратитесь к тем, кто это делает, я не очень разбираюсь в MQTT, поэтому я буду полагаться на тех, кто о том, как получить ваш rPi-хостинг от московского брокера. Я использовал следующее, чтобы заставить свою работу:

www.instructables.com/id/How-to-Use-MQTT-W…

Хорошо, теперь у нас запущен брокер MQTT и скрипт python, который прослушивает команды, пора определить несколько. Для этого я снова взял фантастические примеры из библиотеки fadecandy. Но в целом это довольно просто.

импорт opc

numLEDs = 400 client = opc. Client ('YOURrPiIPhere: 7890') (stuff) пикселей = (rgb) client.put_pixels (пикселей)

Конечно, из этого вышеупомянутого блока кода допущено многое, но (материал) - это просто то, что вы решите сделать, чтобы определить свой шаблон, будь то радуга или свет погони и т. Д., Все зависит от вас. Если позволит время, я напишу несколько шаблонов и скоро загрузю их сюда.

Шаг 10: Управление кнопками RGB

У друга есть очень крутой проект, над которым он работал, это плата, которая находится в кнопке, которая дает большую кнопку RGB-светодиода, здесь вы можете проверить это на github

У меня есть один из его прототипов, и хотя это был бы фантастический способ его использования, моей целью было сделать так, чтобы кнопка медленно меняла цвета, и при нажатии она поворачивала дерево в любой цвет при нажатии.

Вот моя пуговица. Я напечатал на 3D-принтере основу для него, сейчас он питается от USB, но в будущем может привести к тому, что он будет работать от батареи.

Прилагается код, который я написал для кнопки, которая циклически проходит через радугу, и при нажатии кнопки переключается сообщение MQTT, которое отправляется на RaspberryPi с текущим цветом.

При этом я могу просто подключить кнопку к розетке USB или аккумуляторной батарее и управлять деревом по беспроводной сети, поскольку сообщение MQTT отправляется через Wi-Fi.

Спасибо всем, что ознакомились с этим проектом, дайте мне знать, если у вас есть какие-либо вопросы, я постараюсь ответить. С нетерпением жду ваших проектов.