MQTT hangulatvilágítás ESP32 -vel: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Már jó ideje kísértést éreztem, hogy felugorjak a LED -ekre, így kirohantam, és felvettem egy LED -csíkot, amellyel játszani tudtam. Végül elkészítettem ezeket a hangulatfényeket. Az MQTT -vel vezérelhetők, lehetővé téve mindenféle okosság hozzáadását.

Ez egy jó hétvégi projekt, ha semmi más nem történik, és piszkos kézzel akar valamit csinálni.

Vegye figyelembe, hogy ennek az utasításnak az a célja, hogy dokumentálja a projektemet, és megosszam ötleteit másokkal, és nem feltétlenül szilárd utasítások és módszerek biztosítása. Ezzel azt mondta, olvassa tovább!

Kellékek

Elektronika:

• 1x ESP32 fejlesztőlap
• 1x 0,96 "I2C OLED kijelző
• 1x zümmögő
• 1x hordó jack
• 1x 12V -os tápegység (az áram a szalag hosszától függ)
• 1x LM2596 bak konverter
• 1x közös anódos RGB LED szalag
• 3x IRFZ44N MOSFET
• 3x BC547 tranzisztor
• 3x 10kΩ ellenállás
• 4x 100Ω ellenállás
• 1x prototípus tábla
• 4x csavaros kapcsok
• Férfi és női fejlécek
• Huzal (egyszálúat használtam)

Egyéb hardver és eszközök:

• A kívánt anyag a burkolathoz (MDF -et használtam)
• Lapos, vezető anyag az érintkező érintkezőkhöz (vékony alumíniumlemezt használtam)
• Fűrészek, fúrók, csiszolópapír stb.
• Forrasztópáka és barátai
• Forró ragasztó

Határozottan javaslom, hogy ne ESP32-t válasszon, beépített OLED kijelzővel, mert nagyon nehéz lesz egy jól beállított kivágást készíteni a házában.

1. lépés: Elektronika

A mellékelt sematikus ábrán az összes szükséges csatlakozás látható, kivéve az érintőbemeneteket. Van egy viszonylag homályos kenyeretábla -diagram is, amely bemutatja, hogyan kell bekötni egy MOSFET -et, ha a vázlat nem megfelelő.

Erő

Az LM2596 bak konverter lekapcsolja a 12 V -ot a tápegységről 5 V -ra az ESP VIN -je számára. Győződjön meg arról, hogy a tápegység megfelelően van méretezve a használt LED szalag hosszához. A 2 méter hosszú csíkom kicsit több, mint 2 amper.

Csapok és perifériák

Négy érintőcsapot használnak az érintőbemenetekhez. Az ESP32 kártyámhoz egy OLED kijelző csatlakozott, amelynek I2C csapjai be voltak kötve. Ez négy PWM csapot használ, egyet minden színkomponenshez (piros, zöld és kék), egyet pedig a hangjelzőhöz.

MOSFET zavarok

A MOSFET -eket úgy választottuk, hogy kezeljék a PWM gyors kapcsolási idejét és a viszonylag nagy áramot. Minden színkomponenshez egy MOSFET tartozik. Külön NPN BJT-ket (BC547) és felhúzó ellenállást használtam az IRFZ44N-ek meghajtására, mivel az ESP32-ből származó 3,3 V-os digitális jelek nem biztos, hogy elegendőek voltak ahhoz, hogy a MOSFET-ek a szükséges áramot vezessék. Léteznek olyan logikai szintű MOSFET-ek, mint az IRLZ44N, de rájöttem rájuk, csak miután befejeztem mindent. Akárhogy is, a szalagom, amely ~ 2A -t húz, jól működik.

Forrasztás

Csavaros csatlakozókat használnak a LED szalaghoz való csatlakozáshoz, és női fejléceket az ESP32 csatlakoztatásához, ha bármelyiket ki akarom cserélni anélkül, hogy forrasztanék. A forrasztás körülbelül két órát vett igénybe, és nagyon egyszerű volt. A LED szalagomnak is adtam néhány hosszabb vezetéket.

Miért esp32 -t választottam?

Wi -Fi és Bluetooth van a fedélzeten (bár én csak WiFi -t használtam jelenleg), és volt egy fekvőhelyem, amelyet viszkettem. Az érintőbemenetek a vezérlő interfészéhez is jól jöhettek, mivel csak egy vezetékre van szükségük egy érintkezőhöz. Ha szeretné, az ESP32 könnyen helyettesíthető egy olyan mikrokontrollerrel, mint az ESP8266.

2. lépés: Kód

Ennek programozásához az Arduino eszközkészletet (valójában az Arduino kiterjesztést a VS kódhoz:)) használtam. Vannak nagyszerű oktatóanyagok, mint ez, az ESP32 és az Arduino IDE használatának megkezdéséhez, ha még nem tette meg.

Négy különböző mód kezelhető: statikus szín, véletlenszerű szín, vörös riasztás és kék riasztás. Négy érintőbemenet van a felfelé, lefelé, a következő és a Red Alert számára. Az érintés megszakításokat használ.

Hozzáadtam az MQTT -t is a munkákhoz, hogy WiFi -n keresztül irányíthassam. Megpróbálom érzékelni a webalkalmazás nagy hármasát (HTML, CSS, JS), ezért megterveztem egy Star Trek témájú (de meglehetősen csúnya) weboldalt, amely kommunikál egy MQTT brókerrel a hangulatfények szabályozására.

Az összes kódom csatolva található, valamint egy gyorsreferencia -lap, amelynek fájlnevét érdemes megváltoztatni, hogy az jelölés legyen. Mielőtt megnyitná az Arduino programot, helyezze át az összes fájlt egy "ESP32MQTTMoodLighting" nevű mappába.

Vegye figyelembe, hogy a kódom működik, de valószínűleg nem a legnagyobb. De ez nem számít, mert úgyis a sajátját fogja írni, nem?:)

3. lépés: Szekrény és összeszerelés

A lezárás során az egyetlen anyag, amit a kezembe tudtam venni, egy 5 mm -es MDF -lemez volt. A nagy vágásokat rendes fémfűrésszel végeztem, és mindennek jó homokot adtam. Dupla réteg zománcfesték fejezte be a fő előkészítést.

Hátsó panel

Azt akartam, hogy a dobozom könnyen kinyitható legyen, ezért minden elektronikámat a hátlapra szereltem, négy M2 NYÁK leállással. A perfboardomra már M2 lyukakat fúrtak. Az álláspontjaim alján kis menetes csonkok voltak, amelyeket az MDF -be akartam rögzíteni. De nem volt M2 fúróm. Tehát, jelölve az egyes lyukak helyzetét, egy kis laposfejű csavarhúzóval manuálisan kiszúrtam a lyukakat. Nyers, de hatékony. A lyukak átmérője valamivel kisebb volt, mint az elzárás menetes részének átmérője. Néhányszor be- és kicsavartam az ütközőket a lyukakba, amelyek kiszélesedtek és majdnem befűzték őket.

Végül az ellenállók szilárdan ültek a lyukakban, és a helyükön tartották a parkettalapot. Mivel az MDF -em nagyon vastag volt, semmi sem látszott át a másik oldalra.

Fúrtam a lyukat a tápcsatlakozóhoz, és készítettem egy rést a LED szalag vezetékeinek áthaladásához, közvetlenül alatta, ahol a csavaros csatlakozóim voltak.

Előlap

OLED kijelző kivágás

Az OLED kivágását néhány indítólyukkal kezdtem, és méretre rendeztem őket. Végül nagyon nyűgös és rosszul lett beállítva. Lehet, hogy nem a kettős ellenőrzéssel járó mérések játszottak közre ebben, de megkímélheti magát a bajtól, ha nem használ beépített OLED-el ellátott fejlesztőlapot. Sokkal egyszerűbb a kijelzőt a lyukhoz rögzíteni.

Csatlakozó

Csatlakozót készítettem néhány férfi és női fejlécből. Az egyik vég az előlapi érintkező érintkezőkhöz csatlakoztatott vezetékekhez csatlakozik, míg a másik oldalon vezetékek futnak az ESP érintőbemenetéhez. Ennek célja az volt, hogy az előlapot szükség esetén teljesen le lehessen venni a hátsó részről, anélkül, hogy a forrasztási hézagokat megzavarnák. Ha bármi mást rögzít az előlapra, akkor érdemes csatlakozót is készíteni ehhez.

Érintőpadok

Az érintkezők valamilyen alumíniumlemezből készültek. Vágtam, hogy megkapjam a szükséges négy párnát, és ellenőriztem, hogy nincsenek -e szaggatott élek. Ezután lyukakat fúrtam az előlapra, éppen elég nagy ahhoz, hogy huzal legyen. Annak érdekében, hogy a forrasztóanyag tapadjon a párnákhoz, az egyik oldal kis részét csiszolópapírral levakartam, hogy eltávolítsam az oxidált réteget, majd gyorsan töröltem a részecskéket. Minden vezetéket az előlapon lévő lyukon átfűzve mindegyiket a párnájához forrasztottam. Győződjön meg arról, hogy a forrasztóanyag nem hoz létre túl nagy domborulatot a hátoldalán, mivel ez nem teszi lehetővé, hogy a párna egy síkban legyen a panellel.

Végül adjon hozzá forró ragasztót minden párna hátuljához, és nyomja rá az előlapra. Túl sok hozzáadása esetén a párnák felemelkednek a panelről. Tisztítsa meg a felesleges ragasztót, amelyet a párnák alól kiszorítottak.

A maradék

Az oldalsó panelek meglehetősen egyszerűek. A csavaros csatlakozókhoz gyorsan hozzáférő lyuk több gondot okozott, mint amennyit megért. Az oldalsó paneleket melegen ragasztottam az előlapra.

A tépőzár két szélén tartja az elülső részt a hátsó panelhez. A rések lehetővé teszik a zümmögő hangjának megszökését. Ha jobb munkát végez, mint én, akkor nem szabad valami olyasmivel végeznie, ami úgy néz ki, mint egy 5 éves kisgyermek óvodai mestersége:)

A LED szalagom ragadós volt (biztos a tied is). Az enyémet úgy szereltem fel, hogy a fény szóródjon le a falról.

4. lépés: Csatlakoztassa

Most már rendelkeznie kell egy teljes MQTT által vezérelt hangulatvilágítással. Az enyémet az asztalomra szereltem, ahol színes színt kölcsönöz a néha monoton munkának. Az éjszaka az ideális idő arra, hogy lenyűgözze az embereket.

Remélem, élvezte az Instructable olvasását, és kapott néhány ötletet saját projektjeihez. Mint korábban említettem, kezdő vagyok, és ez az első Instructable. Nagyra értékelném a tippeket és megjegyzéseket.