Višebojni štapić za slikanje na bazi Arduina: 13 koraka (sa slikama)

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

Slikanje svjetlom je tehnika koju koriste fotografi, gdje se izvor svjetlosti koristi za crtanje zanimljivih uzoraka, a fotoaparat će ih spojiti. Kao rezultat toga, fotografija će sadržavati tragove svjetlosti u njoj što će u konačnici dati izgled slike pomoću Svjetla.

Fotografi obično koriste alate poput svjetiljki, cijevnih svjetiljki i drugih izvora svjetlosti za stvaranje svjetlosnih slika, ali ti su alati ozbiljno ograničeni uskim rasponom boja, teškim rukovanjem i kontrolom. Lagani slikarski štapić koji sam napravio lako može prevladati ta ograničenja.

Glavne značajke našeg štapa za oslikavanje svjetla su:

• WiFi operacija - Ovom svjetlosnom štapiću za slikanje možete upravljati (UKLJUČIVANJE/ISKLJUČIVANJE, mijenjanje boja) vrlo jednostavno pomoću jednostavnog preglednika unutar bilo kojeg uređaja koji podržava WiFi. Time će ti WiFi uređaji djelovati kao daljinski upravljač, a fotografi se mogu igrati s raznim bojama dok stvaraju svoje majstorsko djelo.
• Standardne boje - Ovaj štapić je kodiran za emitiranje standardnih boja poput (crvena, plava, zelena, zlatna, duga, bijela) pomoću jednostavnog unosa tipkama.
• Prilagođene boje - Osim standardnih boja, ovaj štapić može stvoriti bilo koju boju prema želji fotografa. Dodana je značajka za unos RGB koda bilo koje boje po želji, poput cijan, magenta, tirkizna, maslina, kestenasta itd. Potražite "RGB kodove boja ovdje" i upotrijebite ih za dobivanje prilagođene boje.

Korak 1: Potrebni materijali

Naveo sam materijale potrebne za izradu ovog projekta. Također sam dodao veze na kojima ga možete kupiti na Amazon.com. Kupnja materijala sa donjih linkova zaradit će mi provizije, a zauzvrat će me podržati za buduće projekte:)

1. Arduino Uno - Kupite ovdje
2. RGB WS2812 LED traka (25 LED dioda) - Kupite ovdje
3. Power bank (5v, 10000mAh) - Kupite ovdje
4. Modul ESP8266 - Kupite ovdje
5. Modul dvosmjernog logičkog pretvarača - Kupite ovdje
6. Spajanje žica

WS2812 RGB LED traka - Ove RGB LED diode su povezane lancima i prodaju se u jedinicama od 60/120 kom. Najviše ističe to što ova RGB LED dioda ima integrirani čip što zauzvrat čini dio za upravljanje prilično lakim. Detaljno objašnjenje o tome izvan je ovog opsega. Za više detalja pogledajte ovu vezu "WS2812 LED traka radi".

Modul ESP8266: Ovo je mala, mala razvojna ploča za WiFi koja se široko koristi u IOT projektima. Pogledajte ovu vezu na stranici "Početak rada s modulom ESP8266" ako prije niste koristili ESP8266.

Modul dvosmjernog pretvarača logike: Ovaj modul omogućuje Arduinu komunikaciju s modulima ESP8266 pretvaranjem signala s razine 5 V na logičku razinu 3,3 V.

Korak 2: Blok dijagram

Ovaj projekt oslikavanja svjetlom temelji se na konceptu IOT -a gdje se dva mrežna uređaja međusobno povezuju i tvore mrežu, uspostavljajući komunikaciju i kontrolu. Ovdje će Arduino ugostiti web stranicu i djelovati kao poslužitelj. Ova je web stranica dizajnirana na način da od korisnika preuzima LED kontrolne ulaze (boje: crvena, plava, zelena i UKLJ./ISKLJ.). Ovoj hostiranoj web stranici može se pristupiti putem WiFi uređaja koji je povezan s Arduinom i kontrolirati RGB LED traku koja je s njim povezana.

Da biste bolje razumjeli ovaj projekt, savjetujem vam da pročitate "Stvaranje Arduino web poslužitelja s ESP8266". To će vam pružiti osnovno konceptualno razumijevanje o tome kako ovaj projekt funkcionira. Ukratko, Arduino će u ovom projektu izvesti sljedeće aktivnosti:

1. Naredite ESP8266 da se pridruži WiFi žarišnoj točki našeg uređaja.
2. Izradite poslužitelj pomoću ESP ploče Hostirajte web stranicu u samom Arduinu i pričekajte da vanjski klijenti (preglednik uređaja) pošalju zahtjev
3. Nakon što je zahtjev klijenta zaprimljen, Arduino će poslati web stranicu klijentu (preglednik uređaja) putem ESP8266 modula.
4. Zatim će beskonačno skenirati LED naredbe (bit će objašnjeno u odjeljku web sučelja) od klijenta.
5. Nakon što LED naredbe budu primljene, Arduino će to obraditi i aktivirati RGB LED traku povezanu s njim.

Korak 3: Dijagram kruga

Gornji dijagram kruga prikazuje kako spojiti Arduino s ESP8266 i RGB LED trakom. Kao što možete primijetiti, TX i RX Arduina koji će ići u logički pretvarač gdje će se signali prebaciti na 3,3 V kompatibilno s ESP8266. Pin 6 Arduina koji je PWM pin napaja impuls kontrole vremena za kontrolu boje RGB LED trake.

Postoje dvije LED diode koje služe kao pokazatelji za ovaj projekt. LED D2 pokazuje kad god je projekt UKLJUČEN. Dok LED D1 pokazuje kada je Arduino uspješno stvorio web poslužitelj. Ova zelena LED dioda pomoći će korisniku da shvati da je poslužitelj spreman primiti zahtjev od klijenta (preglednika).

Izbor powerbank je jako važan jer krug može približno povući maksimalnu struju od oko 1700 mA. Koristio sam bateriju od 5.1/10000mah sa trenutnom snagom od 2A u svakom trenutku.

Korak 4: Povežite svoj ESP8266 s WiFi hotspotom

Modul ESP8266 sposoban je zapamtiti uparene žarišne točke. Ovaj projekt funkcionira na temelju sposobnosti automatskog povezivanja za povezivanje s prethodno spojenim žarišnim točkama. Modul ESP8266 može se kontrolirati pomoću posebnih AT naredbi koje su mu namijenjene. Pomoću Arduina možemo prenijeti ove naredbe i prisiliti ESP modul da se poveže s hotspotom našeg uređaja.

Da biste to učinili, prenesite kod "Bareminimum" u Arduino. Sada povežite ESP8266 s Arduinom kao što je dolje spomenuto pomoću logičkog mjenjača.

Arduino RX -> Logički mjenjač -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Logički mjenjač -> ESP8266 TX

Sada otvorite serijski monitor s brzinom prijenosa od 57600 (zadana brzina prijenosa za module ESP8266) i odabranim "Oba NL i CR". Upišite sljedeće naredbe.

1. NA
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = "SSID vašeg uređaja", "Vaša lozinka"

Nakon što na svom serijskom monitoru dobijete potvrdu "WIFI CONNECTED" i "WIFI GOT IP". Ovaj korak je učinjen i vaš ESP modul će se automatski spojiti na moj uređaj sljedeći put kada se uključi.

Korak 5: Web sučelje i njegov kôd

Web sučelje je od velike važnosti jer će poslužiti kao korisničko sučelje putem kojeg naredbe idu do Arduina putem ESP8266. Naše web sučelje prilično je jednostavno i kodirano u običnom HTML -u. Gumbi na ovom sučelju pri svakom pritisku gumba prolaze naredbu GET s parametrom URL -a. Dolje je popis gumba s odgovarajućim parametrima URL -a.

1. 6 tipki za standardne boje - “/Red”, “/Gre”, “Blu”, “/Whi”, “/Gol”, “Rai”
2. Unos prilagođene boje pomoću RGB vrijednosti - "? R = 255 & G = 255 & B = 255"
3. Isključite traku - "/Isključeno"

Iz nekih razloga nisam mogao postaviti kôd web sučelja ovdje, taj kôd možete dobiti na ovoj vezi.

Korak 6: Algoritam i kôd

Prije postavljanja hardvera morate učitati kôd u Arduino jer ga je potrebno pakirati u spremnik i to se kasnije ne može učiniti. Napisao sam algoritam koji će vam od tada pomoći da razumijete Arduino kôd.

Algoritam:

1. Resetirajte modul ESP8266 slanjem naredbe “AT+RST / r / n”.
2. Provjerite odgovor od ESP8266 da biste provjerili je li veza s hotspotom uređaja uspješna. Kad se povežete, započnite slanjem naredbe "Kreiranje poslužitelja" (pogledajte dolje) naredbom ESP8266.
3. Pratite odziv za svaku ulaznu naredbu.
4. Sve ove naredbe trebale bi vratiti odgovor “OK / r / n”, u slučaju netočnog odgovora ponovite naredbu s netočnim odgovorom ili “ERROR”.
5. Nakon što je sav naredbeni slijed naredbe za kreiranje poslužitelja uspješno uključen, upalite zelenu LED diodu na pinu 12 Arduina. To će biti pokazatelj za korisnika da dostavi zahtjev klijenta.
6. Prisiliti Arduino da čeka na zahtjev klijenta iz bilo kojeg preglednika nalazi se unutar LAN -a ili mreže.
7. Nakon što je zahtjev klijenta zaprimljen, provjerite ID veze i pošaljite naredbu “AT+CIPSEND…”. umetanjem odgovarajućeg ID -a veze.
8. ESP8266 odgovara znakom ‘>’ koji označava njegovu spremnost za primanje znakova. Nakon što smo primili ovo, pošaljite kôd web stranice koji smo vidjeli u prethodnom koraku pregledniku klijenta putem ESP8266 modula.
9. Sada će web stranica biti vidljiva u pregledniku klijenta korisnika, Arduino će tada ući u stanje skeniranja na neodređeno vrijeme za “LED naredbe” od klijenta.
10. Web stranica je napisana na način da daje jedinstveni parametar URL -a za svaki pritisak gumba, pa će svaki put kada se pritisne gumb ESP modul proslijediti GET zahtjev s tim jedinstvenim parametrom URL -a.
11. Arduino bi trebao obraditi ovaj URL i u skladu s tim omogućiti kontrolu RGB LED trake.

Naredbe za stvaranje poslužitelja:

• NA
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (za android uređaj)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Kodirati:

Kako bi ovaj projekt uspio, morate instalirati ovu "Adafruit -ovu biblioteku neopiksela", preuzeti i instalirati ih.

Arduino kôd za ovaj projekt možete dobiti na ovoj poveznici -> "Arduino štapić za slikanje svjetlom"

Korak 7: Priprema Light Sticka

Napravio sam video o izradi ovog "štapića za svjetlosnu sliku", potražite više jasnoće.

Počnite lemljenjem žica do kraja LED trake. Nastavite s nanošenjem malo vrućeg ljepila kako biste vezu učinili jačom. Pronađite komad plastične trake preko koje možete zalijepiti LED traku. Koristio sam plastičnu cijev za pakiranje iz koje dolaze IC -ovi. Imam dosta toga u kući, pa sam odlučio ovo iskoristiti i savršeno mi je pristajalo.

Izrežite cijev za pakiranje ili sve što smatrate upotrebljivim do potrebne veličine. Zalijepila sam LED traku preko cijevi za pakiranje pomoću nekog jakog ljepila. Vruće ljepilo možda nije dobra ideja za to, jer višak topline može oštetiti LED diode, a to je posljednje što se želimo dogoditi. Zatim sam ostavio da se osuši oko 20 minuta da se stegne.

Korak 8: Odabir spremnika i postavljanje štapa

Ovo je prilično važan korak jer će powerbank, Arduino, LED indikatori i ESP8266 moduli ući u ovaj spremnik. Odaberite spremnik odgovarajuće veličine tako da se u njega može smjestiti sve gore navedeno. Odabrao sam cilindrični spremnik tako da ću ga lako držati tijekom rada.

Budući da sam odabrao cilindrični, označio sam strelicom smjer u kojem će LED traka biti okrenuta. Označio sam spremnik koji će me voditi pri stavljanju sadržaja u spremnik. Stavite mali otvor u čep spremnika pištoljem za lemljenje. Provjerite jeste li napravili dovoljno veliku rupu da u nju stane svjetlosni štapić.

Nakon što stavite štapić u čep, zabrtvite ga pomoću pištolja za ljepilo i provjerite je li štap stabilan i ne pomiče se.

Korak 9: Sklapanje Power Bank i LED indikatora

Power bank će biti prilično težak u usporedbi s drugim komponentama u ovom projektu. Postavite bateriju napajanja na lijevu stranu crte iscrtane u spremniku. Stoga je važno paziti da se ne pomjeri tijekom rada. U tu sam svrhu upotrijebio Velcro flaster i čvrsto ga omotao oko baterije. Unutar spremnika stavio sam još jedan par čičak trake. Zalijepio sam power bank na Velcro flaster i drži ga prilično čvrsto i to mi treba.

Postavite prekidač nasuprot povučene crte. Ovaj prekidač namjerava uključiti/isključiti cijeli projekt. Ispod prekidača. Postavite dvije LED diode (crvenu i zelenu) i lemite ih sa svakim otpornikom (pogledajte dijagram sklopa u koraku 3) za referencu. LED diode i prekidač trebaju biti ravno suprotni od smjera u kojem će svjetlosni štapić ući. Time se izbjegavaju neželjene smetnje svjetla od LED indikatora tijekom slikanja svjetlom. Ogoljeni USB kabel i nekoliko konektora spojite na gumb kao što je prikazano na posljednjoj slici. Priključni kabeli služe za napajanje Arduino i ESP8266 modula.

Korak 10: Sklapanje Arduino i ESP8266 modula unutar spremnika

Sastavite Arduino ploču i modul dodatka ESP8266 koji također drži mjenjač razine dvosmjerne logike. Ožičite ga, zalijepite i spojite. Kad sam to učinio, stavio sam to u spremnik, učinio sam to s najvećom pažnjom, jer sam se trebao pobrinuti da se niti jedna žica ne zaplete. To je zato što sam odabrao posudu manjeg promjera. Ali sa svjetlije strane spremnik je vrlo zgodan i lako se uklapa u moje dlanove.

Spojite žice sa svjetlosnog štapića na priključke za napajanje i 6. pin Arduina. Nakon završetka pažljivo zatvorite poklopac spremnika.

Korak 11: Pokrijte ga

Pokrijte posudu crnom trakom ili bilo kojim drugim materijalom. Time se sprječava da svjetlosne smetnje ometaju rad slikanja svjetlom. To je zato što Arduino, ESP8266 i Power bank imaju LED diode u sebi. Njihovo otkrivanje moglo bi ometati i pokvariti fotografije.

U tu sam svrhu upotrijebio crnu traku. Iako u tu svrhu možete upotrijebiti bilo što drugo po svom izboru. Jednom gotov štapić za slikanje pomoću WiFi -a sada je spreman za slikanje hladnih nijansi.

Korak 12: Isprobajte

1. Uključite prekidač i crvena LED lampica bi trebala zasvijetliti
2. Pričekajte da zasvijetli zelena LED dioda, to se obično događa u roku od 5 do 10 sekundi i označava da je Arduino poslužitelj kreiran.
3. Kada se zelena LED lampica uključi, otvorite preglednik na svom uređaju i upišite IP adresu 192.168.43.253 pokrenite URL
4. Web stranica koju smo vidjeli u koraku 5 trebala bi se prikazati na vašem ekranu.
5. Sada komunicirajte s web sučeljem i upravljajte LED trakom
6. I idi i slikaj hladno svjetlo.

Korak 13: Zapamtite i još nekoliko fotografija

• Ovaj se projekt temelji na sposobnosti ESP8266 za automatsko povezivanje s WiFi žarišnom točkom nakon uključivanja. Stoga se ESP8266 i vaš uređaj za pristupnu točku moraju upariti barem jednom prije uporabe u ovom projektu.
• Arduino je programiran na takav način da obrađuje samo jednu komunikaciju s klijentom, što znači da samo jedan preglednik može zatražiti od Arduina da kontrolira LED diode
• Postoji vrijeme čekanja za stvaranje poslužitelja od strane Arduina s ESP8266. Kraj ovog vremena čekanja može se znati po zelenoj LED diodi.
• Nakon što zasvijetli zelena LED dioda, dobro je pokrenuti zahtjev klijenta iz svog preglednika. Cijeli projekt trebate opskrbiti izvorom od najmanje 2A kako bi se održao bez problema.
• Ovaj je projekt uspješno testiran s Google chromeom za stolna računala i Operaom za pametne telefone.

Nadam se da vam se svi sviđa ovaj Instructable, pokušajte ovo i javite mi ishod. Planirao sam dizajnirati PCB za ovaj projekt i uskoro ću ga objaviti ovdje. Ideje za daljnje poboljšanje su dobrodošle.

Ovaj je projekt oduzeo mnogo vremena za izradu i dokumentiranje za izradu Instructable -a. Ljubazno glasajte za mene na "LED natjecanju", "Arduino natjecanju" i "Natjecanju za daljinsko upravljanje" ako mislite da se isplati. Nadam se da ćemo se vidjeti s još jednim uputstvom

Drugoplasirani na LED natjecanju 2017