Svjetlosni budilnik DIY: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Jeste li ikada poželjeli isprobati jedan od onih otmjenih budilnika koji oponaša izlazak sunca kako bi vas probudili? Želite li dodati malo svjetla u boji u svoju sobu? Želite li sve to kontrolirati s bilo kojeg uređaja s internetskim preglednikom? Zatim provjerite budilicu koju sam napravio koristeći ono što sam naučio izrađujući svoju automatsku hranilicu za ribe.

Glavna svrha svjetlosnog alarma je provjeriti ima li svjetla u mojoj sobi kad se probudim, osobito u zimsko vrijeme kad je obično još mračno. Svjetlo se gasi unaprijed određeno vrijeme koje završava punom svjetlinom u zadano vrijeme alarma. Ali to je samo prvi način rada, postoji 7 drugih načina osvjetljenja s kojima se možete igrati!

Svjetlosnim alarmom upravlja se putem HTML stranice koja se nalazi na ploči ESP-8266-12e. Može se pristupiti s vaše kućne mreže ili konfigurirati za pristup s bilo kojeg mjesta na internetu s prosljeđivanjem portova.

Korak 1: Materijali:

• Ploča ESP-8266-12e (NodeMCU)
• Najnoviji Arduino IDE
• Knjižnice potrebne za instaliranje koda
• Notepad ++ (za uređivanje HTML -a ako želite)
• Preglednik (koristio sam chrome, ali svaki bi trebao raditi, pogotovo ako vam omogućuje da vidite kako html kôd radi)
• 3D pisač s građevinskom površinom od najmanje 150 mm x 150 mm
• Bijela ili prozirna plastična nit (za sjenu nosač može biti bilo koje boje)
• 4-znamenkasti 7-segmentni zaslon s čipom TM1637, koristio sam jedan od ovih
• RGBW LED traka, adresabilna 1 metar, sk6812. Moja traka ima 60 LED dioda/metar, ali se više ne prodaje. Arduino kôd je postavljen za RGBW, pa ćete ga morati prepisati ako želite koristiti RGB traku. Preporučio bih traku s najmanje 60 LED dioda.
• AKO traka nema ljepljivu podlogu: selotejp i super ljepilo
• Protoboard za montažu ploče
• Žica 24AWG (preporučujem više boja)
• Za napajanje najmanje 6 stopa žice. Preporučujem da za stolne svjetiljke koristite sve što vaša lokalna trgovina hardvera prodaje.
• Napajanje od 5V, ja sam koristio ovaj
• Ne zaboravite adaptere za napajanje
• Lemilica
• USB kabel za programiranje ploče
• vruće ljepilo
• Igle zaglavlja (muški i ženski)
• Strpljenje

Korak 2: Programiranje ploče

Ploča će imati dva seta koda, običan arduino kôd koji se pokreće i HTML kôd koji šalje vašem pregledniku. Učitavate arduino kôd kao i bilo koju drugu ploču. HTML, međutim, zahtijeva dodatak za učitavanje u SPIFF-ovu memoriju na ploči.

Za vodič o korištenju SPIFF-ova pogledajte

Za postavljanje HTML koda pogledajte https://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=32&t=10081, da biste to učinili, morate instalirati dodatak na arduino.

HTML je potrebno spremiti u mapu u mapi arduino projekta koja se jednostavno naziva "podaci".

Učitavanje HTML -a traje nekoliko minuta, mogao sam odigrati internetsku utrku ili dvije u Mario Kart 8 dok sam čekao. Zbog toga, ako unosite izmjene u HTML, upotrijebite notepad ++ za uređivanje i ispuštanje datoteke u preglednik kao što je chrome kako biste je testirali.

Korak 3: Kako kod funkcionira

Kôd u ovom projektu podijeljen je u dvije datoteke: kôd koji vodi ploča i HTML pohranjen u memoriji ploče koji šalje pregledniku prilikom navigacije do web stranice.

Kad priključite ploču na napajanje, kôd ploče počinje, kao i svaki arduino. Povezuje se s kućnim WiFi -jem, a zatim kontaktira NIST poslužitelj kako bi dobio trenutno vrijeme za postavljanje internog sata. Nakon što je sat postavljen, web poslužitelj se pokreće i možete se povezati putem svog omiljenog preglednika.

Morate se povezati putem IP adrese ploče, stoga svakako rezervirajte statički IP na usmjerivaču. Promijenio sam i priključak na svjetiljci, pa se za povezivanje krećem na 192.168.0.170:301/. Ako se želite spojiti na svjetiljku s bilo kojeg mjesta na svijetu, morat ćete postaviti prosljeđivanje portova na usmjerivaču. Zatim ćete se morati povezati s IP adresom koju vidite kad se povežete na https://www.whatsmyip.org/ i portom na kojem ste postavili lokalni IP žaruljice.

Nakon što se povežete, ploča šalje HTML datoteku vašem pregledniku, koji je dekodira i prikazuje stranicu. Promjene koje napravite ne utječu na ploču sve dok ne pritisnete jedan od gumba. na web stranici. Kada pritisnete gumb, vaš preglednik šalje na ploču html obrazac s trenutnim postavkama, a ploča prihvaća te postavke i postavlja zaslone.

Postavke su prilično jasne. Stranica se povećava do širine vašeg preglednika i izgleda malo bolje na mobitelu. Da biste promijenili izgled stranice s postavkama, morat ćete urediti HTML, a za to postoji mnogo drugih vodiča na mreži. Budući da mi je ovo prvi put da koristim HTML, učio sam uglavnom koristeći

Kad se stranica učita, vidjet ćete četiri gumba, klizač i padajući izbornik. Gornji gumb je glavni gumb "enter" ili "angažiranje". Sljedeća dva gumba prebacuju digitalni prikaz vremena i prikazuje li vrijeme u formatu od 12 sati ili 24 sata. Klizač kontrolira svjetlinu digitalnog sata i ažurira se svaki put kada promijenite način prikaza ili uključite sat. Zadnji gumb trebao bi isključiti sva svjetla, ali iz nekog razloga to ne funkcionira s ovom verzijom koda. Umjesto toga, pritiskom na gumb "Uključi" bez odabranih postavki svjetla će se ugasiti.

Padajući izbornik sadrži 7 načina rada sustava, odabirom jednog prikazat će se potrebne postavke u nastavku.

• Način rada 1: Alarm. Unesite vrijeme u kojem želite da svjetlost dosegne punu svjetlinu i koliko dugo želite da nestanak bude u cijelim minutama. Zadano je 6:00:00 AM i 15 minuta. Svjetlo će ostati pri punoj svjetlini onoliko vremena koliko nestane prije nego se automatski isključi. Zadano se može promijeniti u HTML kodu.
• Način 2: Analogni sat. Odaberite tri boje koje predstavljaju sat, minute i sekunde na analognom satu. Klizač iznad tri birača boja automatski će postaviti unaprijed postavljene hladne ili tople boje ako su postavljene lijevo ili desno. Ako je klizač postavljen lijevo ili desno, a zatim vraćen u središte, tada su birači boja postavljeni na crno (0, 0, 0, 0) [R, G, B, W]. Kad se boja koja ima nulu šalje na ploču, ona se nasumično odabire. * To može uzrokovati prekomjerno bljeskanje svjetla.* Ako želite da svjetlo ostane isključeno, postavljanje bilo koje vrijednosti na 1 rezultirat će crnom bojom (sve vrijednosti zadane na 1 (01, 01, 01, 01) ako su birači boja inicijaliziran). Birač boja i RGB klizači povezani su, dok je klizač W neovisan.
• Način 3: Boja. Odaberite jednu boju za namještanje svjetla. To će ostati sve dok ga korisnik ne promijeni.
• Način 4: Ciklus boja. Odaberite tri boje za prolazak kroz ciklus i unesite vrijeme zadržavanja svake boje. Iste metode vrijede za odabir boja kao u načinu 2. Slučajne boje najbolje rade s ovim načinom.
• Način 5: Cilindar u boji. Odaberite tri boje (iste kao i prethodne) i broj okretaja cilindra. Svjetla će se prikazati kao uzorak pruga koje se okreću oko osi. pri broju okretaja koji ste odabrali. Zadani broj okretaja u minuti je 60 ili 1 okr/sek. Nasumične boje mogu rezultirati bljeskanjem svjetla!
• Način 6: Vrtlog u boji. Postavite tri boje i broj okretaja u minuti. Ovaj način rada nije savršen, ali ideja je da se svjetla vrte cijelo vrijeme. Postoji ugrađena nasumičnost pa je najbolje da samo pomoću klizača za temperaturu odaberete hoće li vrtlog početi toplo ili hladno.
• Način 7: Duga. Postavite brzinu ciklusa, RPM je ovdje prilično beskoristan. Ovo je unaprijed napravljen primjer iz Neopixel knjižnice s nekim izmjenama koje su omogućile ploči da i dalje reagira na unose korisnika.

Nakon što odaberete postavke, pritiskom na bilo koji gumb poslat ćete HTML obrazac na ploču koja koristi vrijednosti u obrascu za promjenu postavki prikaza. Gumb "Uključi" šalje sve postavke, dok dva gumba sata šalju samo svjetlinu sata. Gumb "isključeno" trebao bi samo isključiti LED traku, no postoji greška koja to sprječava u radu. Čini se da umjesto toga radi pritisak na "Uključi" bez promjene postavki. Nakon što ploča analizira postavke, preusmjerava vaš preglednik na početnu HTML stranicu.

Napomena: Postavljanje vremena alarma mijenja način rada sustava na 1, što će zaustaviti sve ranije pokrenute načine rada i poništiti sve postavke. Međutim, pokretanje drugog načina rada nakon postavljanja vremena alarma ne mijenja vrijeme koje ste postavili, pa možete postaviti alarm, a zatim pokrenuti novi način rada. Ako se novi način rada ne isključi prije nego što alarm počne blijediti na bijelom svjetlu, to može uzrokovati treptanje. Kako bi se to spriječilo, ploča je strogo kodirana da isključi sva svjetla i postavi način rada sustava na 1 (alarm) u 2 sata ujutro bez mijenjanja postavljenog vremena alarma. Ovo teško vrijeme prekida može se promijeniti u arduino kodu.

Korak 4: Postavljanje mreže i povezivanje

Ovaj korak je pomalo nejasan jer je svaki usmjerivač drugačiji. Guglajte svoj model usmjerivača kako biste pronašli postavke koje trebate promijeniti.

Morate se prijaviti na usmjerivač i vjerojatno uključiti napredni način rada. Na svom usmjerivaču moram otići na DHCP poslužitelj kako bih rezervirao IP adresu. Pronađite MAC adresu vašeg ESP8266; to će biti onaj na popisu klijenata DHCP -a (ili ekvivalent vašeg usmjerivača) koji nestaje kad god isključite ESP.

Pomoću MAC adrese rezervirajte IP adresu žarulje. Provjerite je li unos omogućen ako vaš usmjerivač ima tu postavku.

Ako se želite povezati izvan svoje osobne mreže, morat ćete proguglati svoj usmjerivač kako biste saznali kako postaviti prosljeđivanje portova.

Korak 5: 3D-ispisani dijelovi

Ispisani dijelovi trebali bi stati na većinu pisača. Postoje dva dijela: nosač i sjenilo.

Montaža je ono oko čega je LED traka omotana, spiralno, a promjer je takav da se 60-LED traka od 1 metra treba omotati oko 3 puta, a sve LED diode trebaju se aksijalno poravnati. Ako koristite traku na kojoj su LED diode različito razmaknute i ne poravnate se na nosaču kako bi trebale, promijenite promjer prema priloženim modelima. Promjer je C/pi, gdje je C opseg i 1/3 je duljine trake. Polukružni otvori na zidu nosača omogućuju prolaz strujnog kabela i protoka zraka. Poprečni podupirači pružaju krutost i površinu na koju se postavljaju komandne trake za montažu.

Sjena ima frikcijsko uklapanje s postoljem, a postoji i usjek za poravnavanje sjene s nosačem. Zarez bi trebao biti u položaju 12 ili 6 sati kada je montiran na zid, a 7-segmentni prikaz sata treba biti poravnat s zarezom. Nijansa djeluje kao difuzor za svjetla i zbog toga je vrlo tanka. Ispisao sam ga s.5 mm mlaznicom, a većina komercijalnih pisača dolazi s.4 mm mlaznicama pa bi trebalo biti malo problema, ali svakako provjerite rezač kako biste bili sigurni da će se nijansa ispravno ispisati. Također upotrijebite bijelu ili na drugi način prozirnu plastiku za sjenu. Druge boje će iskriviti boje svjetla ili blokirati previše svjetla.

Svakako provjerite odgovara li digitalni zaslon sata koji koristite u sjeni. Dizajniran je tako da se uklapa sa trenjem na mjesto s dovoljnim razmakom za žice sata. Koristite modele za promjenu nosača sata. Prilikom promjene modela sjenila, držite debljinu prednje strane ispod 1 mm, tako da sat bude vidljiv kroz nju s malom difuzijom.

Korak 6: Ožičenje i montaža ploče

Ploča i ožičenje daleko su manje komplicirani od mog hranilice za ribe. Jednostavno lemite nekoliko redova ženskih igala zaglavlja na protoboard kako bi ESP-8266-12e sjedio, kao i dva reda muških iglica za glavu za priključivanje napajanja. Zalemio sam dvije podatkovne žice sata i podatkovnu žicu LED trake na njihove odgovarajuće pinove na protoboru, a sve žice za napajanje i uzemljenje su lemljene na odgovarajuće tračnice za napajanje koje sam napravio na stražnjoj strani ploče.

Druga strana ovih žica trebala bi biti ženska zaglavlja sata i konektor LED trake za LED traku. Možda ćete morati lemiti muške igle na sat, a ja preporučujem kutne igle za to. Žice LED žica i žice za napajanje trebaju biti usmjerene na zidnu stranu ploče (stranu s ESP -om), a žice sata trebaju biti usmjerene na prednju stranu (gdje su svi lemni spojevi).

Za dalekovod sam koristio 6ft 16-26 namotane bakrene žice. Bio je malo debeo pa sam svaku žicu podijelio između tri ženska pina za spajanje na strujne i uzemljene tračnice. Druga strana bi trebala biti bilo koji priključak koji imate za napajanje.

Vruće zalijepite sve izložene lemne spojeve (posebno na kabel za napajanje, a POSEBNO ako je izložen bakar poput mog) kako biste izolirali sve od slučajnih kratkih spojeva. Također možete vruće zalijepiti sat na ploču (stražnju stranu sata na lemljenu stranu ploče), ali otkrio sam da je to slab spoj i da nije sve potrebno kad se sve montira.

Zamotajte LED traku oko vanjske strane nosača. OBAVEZNO isprobajte traku u načinu 2 kako biste provjerili ide li analogni sat u pravom smjeru. Svakako ostavite razmak ~ 5 mm od prednjeg ruba za sjenu. Prva LED dioda (LED dioda koja prikazuje boju sekunde pri vrhu svake minute, na jednom kraju trake) ide u položaj 12 sati. kada je svjetiljka postavljena na zid. Kad postavite LED traku, upotrijebite njezinu ljepljivu podlogu (ako je ima) ili ljepilo da biste je zalijepili za držač. Super ljepilo najbolje će djelovati ako traka nema ljepljivu podlogu. Koristite ljepljivu traku da držite traku na mjestu tijekom ispitivanja i dok se ljepilo suši.

Provucite LED žice kroz polukružne rupe u držač za spajanje na ploču. Ovdje je provučen i kabel za napajanje, svakako odaberite rupu koju kabel neće povući zbog gravitacije ili slučajnog povlačenja.

Korak 7: Montaža

Za montažu na zid, jednostavno upotrijebite 3-4 3M komandne trake ili koliko god želite. Zarezom na nosaču provjerite je li poravnat. Nakon što je nosač montiran, spojite kabel za napajanje i LED žice na ploču te umetnite sat u sjenu. Zatim jednostavno spustite zavjesu na držač i priključite kabel za napajanje u izvor napajanja!