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Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

January 30     Views(0)

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Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

Este proyecto es un árbol de vacaciones LED alimentado por ESP8266. Funcionará algunos colores agradables del día de fiesta si no hay red configurada, pero si usted configura el WiFi, los colores serán compartidos vivos con cada uno que hace uno! Esta es una extensión de TeleToyland , donde se puede interactuar con los robots compartidos en Internet. Para este proyecto, el control es compartido, pero la instalación está en todo el mundo! Cuando alguien elige nuevos colores para el árbol, todos los tress se actualizarán en tiempo real. Usted puede tratar de un árbol de la muestra viven en esta página del proyecto .

Paso 1: Piezas

Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

En este proyecto se utilizaron las siguientes partes:

    Imagen de árbol: el PDF está en el paso 2.

    Tablero de la espuma Core respaldo - un mínimo de 5 "x 6"

    Controlador ESP8266. La Junta de Desarrollo ESP8266 funcionaba bien. También utilicé el Adafruit ESP8266 Hurra , y eran intercambiables para este proyecto. Adafruit tenía una gran documentación.

    (23) WS2812b LEDs "Neopixel" - usar los 60 LEDs por metro tiras - utilizar IP30 no resistente al agua ya que tienen un material adhesivo incorporado.

    Alambre de calibre 26 de silicona - Rojo, Negro y amarillo. El cable de silicona es muy flexible y no tirará de las pastillas de soldadura de las tiras de LED. Es mi nuevo cable favorito! Elegí Amarillo para el cable de datos, pero puedes usar un color diferente para eso. Usted querrá las siguientes longitudes:

    • Rojo - (5) piezas de 4 "y (1) pieza de 2,5".
    • Negro - (5) piezas de 4 "y (1) pieza de 2,5".
    • Amarillo - (1) pieza de 4 ", (2) piezas de 3" y (2) piezas de 1 ".

    Un cuadro de proyecto. He intentado un montón y resultó que una superficie de Ethernet de 2 puertos Caja de montaje era de un tamaño adecuado y vine con su propio soporte de la cinta de espuma! Éste también era bueno - más fácil de abrir, pero la orientación obvia tenido los grandes agujeros hacia arriba.

    Cables de puente - no se requiere, pero hacen la prueba y final de la instalación sea mucho más fácil.

      • (2) hembra roja - uno 2 ", hecho 4"
      • (2) hembra negra - uno 2 ", hecho 4"
      • (2) macho rojo - uno 3 ", un hecho 4"
      • (2) macho negro - uno 3 ", hecho 4"
      • (1) hembra amarilla - 2 "
      • (1) macho amarillo - 2 "

      Panel de montaje conector de alimentación de CC . El estándar parece ser 5.5mm OD y 2.1mm ID.

      Tubo termoretráctil. Lo sentimos - mezclando unidades aquí:

      • 3mm : (5) 3/8 "piezas, (2) 1/2" piezas, (1) 1 ". Pieza de 3 mm es aproximadamente 1/8".
      • 6 mm : (2) 1 ". Piezas de 6 mm es de aproximadamente 1/4".

      (1) 330 ohmios . Esto se utiliza en línea con el cable de datos para reducir el parpadeo errático - que reduce el zumbido y crosstallk en la línea de transmisión de datos.

      (1) 1000 uf condensador electrolítico : Esto se utiliza a través de los cables de alimentación para reducir los picos de tensión que podrían dañar los LEDs.

      Adaptador de pared: 5,5 mm x 2,1 mm 4,5 voltios . Un adaptador de 5 v probablemente funcione para este proyecto, pero en algunos casos hará que los LED parpadeen de forma errática. Consulte el paso 4 para obtener más detalles. No tuve muchos problemas con adaptadores 5v.

      Opcional: Un Arduino Uno programa con una muestra de LED para las pruebas como la prueba de Strand Adafruit Neopixel. También puede utilizar el ESP8266 con un programa temporal.

      Opcional: Un USB a 5,5 mm x 2,1 mm de cable . Esto también está sujeto a la precaución 5v, pero de nuevo, parece funcionar en la mayoría de los casos, y permite una conveniente fuente de alimentación de baterías USB, etc

        Paso 2: Hacer el respaldo del árbol y conectar los LED

        Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

        Hacer el respaldo

        El primer paso en la construcción es hacer el respaldo del árbol para los LEDs.

        El PDF adjunto es el frente del árbol con las marcas para la colocación del LED. La impresión en una impresora láser color hará que sea resistente al agua, lo que ayudará a evitar manchas más tarde. También intenté imprimir en una impresora de chorro de tinta y pulverizar con poliuretano, que parecía funcionar. Cortar un árbol y pegarlo a la placa base de espuma. He encontrado que el pegamento blanco tiende a hacer un poco desigual. El cepillado en algunas Mod Podge funcionó bien, así como pegamento en spray . Una vez que el pegamento está seco, corte el árbol con un cuchillo x-acto. La ranura en la parte inferior se debe cortar para que pueda pasar los cables a través de allí.

        Adición de los LEDs

        Las tiras de LED no impermeables (IP30) tienen un respaldo adhesivo. Usted puede cortar las tiras con tijeras - usted necesitará dos tiras con tres LEDs cada uno, dos tiras con cinco LEDs cada uno, y una tira con siete LEDs para un total de 23 LED.

        Usted tendrá que hacer agujeros en el árbol en la parte media superior (por encima de los pines de datos) de los que quedan cuatro tiras para los cables de datos. La última tira no necesita una ya que está al final de la tira. Usted puede hacer los agujeros antes de poner los LEDs, o después. Utilicé un alfiler de empuje, y más tarde encontré que una broca de 5/64 "hizo un agujero más uniforme.

        Coloque los LED en el árbol en los puntos marcados. Los LEDs tienen respaldo adhesivo - simplemente pelar y pegar. Las tiras de LED tienen una dirección, y deben coincidir con las flechas en el diagrama para que mi muestra de código funcione. Esta orientación minimiza los cables en la parte posterior del árbol, haciendo espacio para la caja electrónica.

        En la medida de lo posible, trate de alinear los LED en una fila horizontalmente, en contraposición a los bordes de las tiras de LED. Los LEDs serán mucho más visibles que las tiras.

        Paso 3: Cablear el árbol

        Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

        Con el respaldo del árbol y los LED en su lugar, el siguiente paso es conectarlos y probarlos.

        Cableado de datos y cableado de resistencia

        Para los cables de datos, utilice el color amarillo. Para la primera tira, haga un conector con el hilo de silicona amarillo de 4 ", retire 1/4" de aislamiento del extremo y recorte los extremos de la resistencia de 330 ohmios hasta 1/4 ". la resistencia (dirección no importa), y la soldadura en su lugar. la resistencia ayuda a reducir el parpadeo del LED errática mediante la reducción de la alta frecuencia de timbre de la línea de datos . Tira de 1/4 "del extremo de la 2" puente macho amarillo y soldadura que En el otro lado de la resistencia Utilice la pieza de 1 "de tubo termorretráctil de 3 mm para cubrir la resistencia y esas conexiones. Tira 1/8 "de aislamiento del alambre, estañalo y solda ese conjunto amarillo en la parte inferior de la primera tira de LED.

        Coloque las pastillas de soldadura en las tiras de LED - las tres almohadillas inferiores y las almohadillas de datos en la parte superior para las cuatro tiras izquierdas. La parte superior de la tira derecha no tendrá ningún cable conectado. Con los alambres y las pastillas enlatados, puede soldarlos con un toque rápido del soldador.

        Ahora, conecte la parte superior de la primera tira a la parte superior de la segunda. Tira 1/8 "del extremo de un pedazo de 3" de alambre amarillo, y lata él. Empuje a través del agujero sobre la primera tira (así que el final estañado está por el LED) y dobla la pieza de la soldadura 90 grados. Suelde al cojín de datos en la parte superior de la primera tira de LED. Luego, enhebre el otro extremo detrás del árbol y atraviese el agujero sobre la segunda tira de LED (de atrás hacia delante), doblarla sobre la almohadilla de datos, y cortarla a la longitud para que cubra la almohadilla. Tire hacia atrás a través de la parte posterior, recorte de 1/8 "de aislamiento, estaño, y empujar de nuevo a través de soldadura que el cable puede ser complicado, ya que no hay mucho que celebrar.He utilizado un par de alicates de punta para pin En el paso mientras que soldé el alambre al cojín.

        El siguiente cable de datos conecta la parte inferior de la segunda tira de LED a la parte inferior de la tercera tira de LED. Utilice un pedazo de alambre amarillo de 1 ", retire 1/8" de aislamiento de cada extremo, y lata ambos extremos. Soldar ese alambre entre las almohadillas de datos inferiores de las tiras 2 y 3 de los LED. Usted puede hacer un lazo del alambre sobre o debajo de los alambres rojos y negros.

        A continuación, conecte la parte superior de la tira de tres y la parte superior de la tira de cuatro al igual que lo hizo para uno y dos. A continuación, conecte la parte inferior de la tira de cuatro y la parte inferior de la tira de cinco con un trozo de 1 "de alambre como tiras de LED dos y tres.

        Que debe completar el cableado de datos.

        Cables de alimentación

        Cada una de las tiras LED debe ser alimentado, por lo que se necesitan cinco cables de 4 "rojo y cinco 4" negro. Éstos se soldarán a los cojines +5 y Gnd en la tira del LED y después se soldarán todos juntos. Tira 1/8 "de aislamiento en un extremo de cada alambre y estaño (agregar soldadura a ellos). Ahora debe tener diez cables soldado - cinco rojo y negro cinco.

        Cableado del condensador

        Se debe utilizar un condensador electrolítico de 1000uf con los cables de alimentación LED para protegerlos de las sobretensiones. Utilice una pieza de 2,5 "de alambre rojo y negro, y tira 3/8" de aislamiento de los extremos. Recorte los cables del condensador a 3/8 ".. Gire los cables alrededor de cada cable del condensador - tenga cuidado de observar la polaridad.Usar negro para menos (-), y rojo para positivo (+). Utilice dos trozos de 1/2 "de largo del tubo termorretráctil de 3 mm para cubrir esas conexiones.

        El enganchar a todos juntos

        Asegúrese de ejecutar todos los cables LED a través de la ranura en la parte inferior del árbol para que estén todos en la parte posterior del árbol!

        Para los conectores de alimentación, utilice cables de puente macho rojo y negro de 3 ". Tira alrededor de 1/2" de aislamiento de los 10 cables de alimentación, los 2 cables de puente y los 2 cables del condensador. Gire todos los cables rojos (debe haber 7) juntos cuidadosamente y soldarlos todos juntos. Repita para los cables negros. A continuación, utilice las piezas de 1 "de 6 mm de tubo de contracción térmica para cubrirlos Usted puede doblar el cable de puente para que se pegue en el extremo.

        Prueba de los LEDs

        Ahora, usted debe tener una hebra de 23 LED con la energía masculina, tierra, y los alambres de datos. Este es un buen momento para probar con un Arduino o ESP8266 con un simple programa de prueba de LED como el Adafruit Neopixel Strand Test.

        Paso 4: Caja del proyecto y Jack de alimentación

        Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

        Una caja para ocultar los cables

        Busqué una caja de la parte posterior del árbol para sostener los cables y monte el conector de alimentación, y finalmente se estableció en una caja de montaje en superficie 2 puerto Ethernet . Esto funcionó muy bien, ya que es el tamaño adecuado, las dos mitades se ajustan y se inclinan ligeramente para que el árbol se incline hacia atrás unos pocos grados.

        Para preparar la caja, abrirla, y para el lado de la "pared", recorte una gran cantidad de plástico adicional para hacer espacio para los cables. Vea las fotos para más detalles. Para montar el lado de la pared de la caja al árbol, utilice la cinta adhesiva de espuma que viene con la caja. Pegue la cinta de espuma a la caja, y luego poner el árbol y la caja en una mesa y empujarlos juntos para hacer una buena base para el árbol. Hay una cubierta para uno de los agujeros cuadrados grandes si usted quiere, aunque señalarán abajo y no serán obvios. A través de los agujeros se puede ver el LED de estado en la placa ESP8266 más fácilmente para la depuración.

        En la parte exterior de la caja, necesitamos un agujero para el montaje en panel DC jack. La mejor manera de hacerlo es utilizar un taladro de paso - que hace una gran diferencia en la fabricación de un agujero grande como esto - mucho más seguro y más fácil! Trate de perforar lejos de los broches que sostienen la caja juntos.

        Una extremidad con las cajas de Leviton - usar un pequeño destornillador para abrirlas ayuda mucho.

        Cableado de la toma de alimentación

        Para el enchufe DC, necesitamos cuatro cables de puente de 4 "- uno rojo macho, uno rojo macho, un macho negro, y una hembra negra.Tirar 1/4" de aislamiento de los extremos, retorcer los dos cables rojos juntos y dos negros Cables juntos, y lata ellos. Coloque los pines del conector DC. Soldar los cables al gato. Generalmente, el pasador más largo es el alambre negro exterior. Puede ser bueno comprobar que con un ohmímetro. Soldar los cables en el interior de la toma para que se ajuste a través del agujero en la caja más fácil. Utilice dos trozos de 3/8 "de tubo termorretráctil de 3 mm para aislar esas conexiones.

        Ahora, monte el conector de alimentación a la caja con la tuerca que viene con el gato. Utilicé pinzas con punta de aguja para apretar la tuerca, pero no demasiado ya que las roscas de plástico en el gato se puede romper.

        Una nota sobre el poder

        En general, he sido capaz de ejecutar este proyecto con 5v DC adaptador de pared o batería USB. Pero, el ESP8266 es un dispositivo de 3.3v. La Junta de Desarrollo ESP8266 y Adafruit Huzzah tienen 3.3 reguladores incorporados, por lo que el suministro de 5v para ellos está bien. Los LEDs también son impulsados ​​desde el suministro de 5v. El cable de datos para los LED, sin embargo, viene de la ESP8266, y está en 3.3v. La especificación para los LEDs WS2812b (Adafruit "Neopixels") dice que la línea de datos debe ser impulsado por lo menos 70% de la tensión de LED para evitar el parpadeo errática, lo que sería una tensión de fuente de LED máxima de aproximadamente 4,7 voltios. Usted podría agregar un cambiador de nivel dentro de la caja para tomar la línea de datos 3.3 hasta 5v para los LEDs, pero ocupa mucho espacio. Dado que los LED ya son tan brillantes, también puede utilizar adaptador de 4.5v o una batería de iones de litio (3.7v) para ejecutar los LED y cumplir con la especificación del 70%. Por lo tanto, tengo 4.5v adaptadores de pared para utilizar para los problemas.

        El problema es que los adaptadores 4.5v generalmente sólo llegan a 1 amperio, donde los adaptadores 5v son fáciles de encontrar en versiones de 2 amperios. Los LEDs WS2812b pueden dibujar hasta 60ma cuando están completamente encendidos, por lo que con los 23 en este proyecto, que atraería 1,38 amperios, y el ESP8266 puede agregar 250ma más o menos. Por lo tanto, a pleno blanco, el ESP8266 puede cerrarse, y he visto esto.

        Usted también podría agregar un regulador de voltaje en la caja para dejar caer el voltaje del LED a algo como 4.5 voltios y permitir un adaptador 5v.

        Un desplazador de nivel o un regulador de voltaje sería la manera correcta de resolver este problema de sobrecarga, pero al final, acabo de usar una solución de software. En el sitio, al configurar los colores, también se establece el brillo. Si envía un conjunto de colores muy brillante, el servidor calculará automáticamente el uso actual y reducirá el brillo si es necesario. En la práctica, estos LED son muy brillantes, por lo que es casi imperceptible.

        Paso 5: Conecte y programe el ESP8266

        Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

        Cableado del ESP8266

        Las placas de desarrollo ESP8266 vienen con clavijas. Además, realmente quería que los LEDs tuvieran pasadores también para que pudieran probarse fácilmente en un Arduino, etc. Usted podría utilizar un puente hembra-a-hembra para conectarlos, pero decidí agregar puentes femeninos a los tres pernos relevantes en el tablero ESP8266. De esa manera, se comporta como y Arduino para las conexiones. Esta aplicación está destinada a ser permanente, pero podría desoldar los cables si es necesario.

        Para las conexiones, utilice un cable de puente hembra rojo, negro y amarillo. Cortarlos a 2 "de largo, y quitar 1/4" de aislamiento de los extremos. Soldar el puente rojo al pasador Vin, y el alambre negro al pasador Gnd adyacente. El cable de datos amarillo utilizará el pin D6 para la muestra de código I include. Para el Adafruit ESP8266 Huzzah, he usado el pin 12. El código dice pin 12, pero funciona en ambas tarjetas. Estañando el alambre y los pasadores primero harán la soldadura más fácil. Una vez que estén soldadas use tres trozos de 3/8 "de tubo termorretráctil de 3 mm para cubrirlos Asegúrese de que el tubo cubra sólo el pin para mantenerlo limpio.

        Todas las partes deben estar completas. Conecte los puentes de alimentación a los LEDs y ESP8266. Conecte el cable de datos amarillo de los LED al ESP8266.

        Programación

        Existen numerosos Instructables sobre el uso de la Junta de Desarrollo ESP8266, por lo que no los repetiré aquí. Una manera de obtener el administrador de la tarjeta Arduino es en https://github.com/esp8266/Arduino, y hay instrucciones allí. Tengo la tabla establecida en "NodeMCU 1.0 (módulo ESP-12E)", la frecuencia de la CPU ajustada a "80 Mhz" y la Velocidad de carga establecida en "115200".

        Si lo desea, puede utilizar el Neopixel StrandTest primero para ver si todo funciona.

        Con el gestor de paquetes en el entorno Arduino, añadí la biblioteca Neopixel de Adafruit y la WifiManager biblioteca de tzapu. Ambos están documentados en GitHub. El WifiManager añade la capacidad de configurar sus credenciales wifi desde un teléfono o PC, por lo que es una adición muy útil para este proyecto, ya que lo hace fácilmente portátil! Otros proyectos wifi que he hecho requiere el SSID y la contraseña para ser codificados en el programa.

        El WifManager es muy agradable. Cuando se inicia, busca un SSID guardado e intenta conectarse a esa red. Si no encuentra esa red, se pondrá el ESP8266 en modo AP - es propia red WiFi. Usted puede utilizar un teléfono inteligente para conectarse a ese WiFi - el SSID en el código adjunto será "árbol de LED". A continuación, el ESP8266 mostrará una página web para conectarse a su WiFi local. En mi teléfono, si soy paciente, generalmente el teléfono muestra la página automáticamente. Si la página no aparece, estará en la dirección 192.168.4.1 - puede escribirla en una ventana del navegador. A veces se tarda un par de intentos para obtener la página de configuración va - sólo el ciclo de energía del árbol y vuelva a intentarlo.

        Si no se encuentran redes o configuración, he añadido código para poner algunos colores para permitir que este proyecto funcione en modo independiente. Si más tarde estás cerca de una red WiFi, solo debes encender el árbol para comenzar de nuevo.

        ¡Gracias a tzapu en GitHub por el código WiFiManager! Https://github.com/tzapu/WiFiManager

        Paso 6: Cambiar los colores

        Árbol de vacaciones LED con control de Internet compartido

        OK, así que ahora tenemos un bonito "Arduino" LED juguete. Funcionará algunos colores agradables del día de fiesta si no hay red. Lo bueno es que el código aquí le permite cambiar los colores de una página web. Este proyecto se encuentra conectado a TeleToyland , donde la gente puede conectarse a dispositivos del mundo real a través de Internet virtual. Todos los otros proyectos de TeleToyland son un espacio físico compartido, pero éste es especial. Todos estos árboles son dispositivos físicos que están controlados por el mismo sitio. Por lo tanto, cuando usted va al sitio y cambiar los colores, todos los árboles de todo el mundo les mostrará! Llegas a tener un pequeño pedazo de TeleToyland en tu propia casa.

        La URL es http://www.teletoyland.com/Projects/LED_Tree

        ¡Disfruta y publica comentarios si haces uno!

        Hay algunas instrucciones de montaje adjuntas. Ellos estaban para construir un grupo y asumir que algunos subconjuntos ya están construidos:

        • Cable de datos con resistencia
        • Condensador y cables
        • Caja con agujeros perforados y toma de corriente precableada
        • 3 "Puentes macho rojo y negro para los LED pre-cortados
        • Tablero ESP8266 con +5, Gnd y línea de datos 6 puentes femeninos
        Tags: Navidad
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