Webhez csatlakoztatott SMART LED animációs óra web alapú vezérlőpanellel, szinkronizált időszerverrel: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ennek az órának a története hosszú múltra tekint vissza - több mint 30 évre. Édesapám úttörője volt ennek az ötletnek, amikor én csak 10 éves voltam, jóval a LED -es forradalom előtt - amikor a LED -ek 1/1000 fényt adtak a jelenlegi vakító fényességüknek. Igazi újító, összeszerelési nyelven kódolt és kézzel vezette be az egyes LED -eket (lenyűgöző türelem és elszántság)! Eredeti változata a mai napig működik.

Szerettem volna ott folytatni, ahol abbahagyta, és kihasználni a technológia fejlődését, hogy egy gyönyörű órát készítsek, amely internethez csatlakozik, színes, szórakoztató játék és érdekes. Eljutott odáig, hogy szeretnénk nyilvánosságra hozni az órát a nyilvánosság számára nyílt forráskódú projektként, de késztermékeket is biztosítani a vásárlás iránt érdeklődőknek. Tekintse meg indiegogo kampányunkat, ha úgy érzi, hogy szeretne támogatni!

Az óra mai formájában számos funkcióval rendelkezik, és teljesen kész és működőképes termék. Nagyon elégedettek vagyunk azzal, hogy milyen lett mind a minőség, mind a funkcionalitás, de a szolgáltatások és a stabilitás tekintetében is. Az óra minden percben szinkronizál egy időszerverrel, biztosítva, hogy az idő mindig tökéletes legyen. A felhasználóknak csak egyszer kell beállítaniuk az időzónát, engedélyezniük kell a nyári időszámítási módot, és soha többé nem kell aggódniuk az óra beállítása miatt!

52 különböző animáció állítható színnel, sebességgel és fényerővel biztosítja a felhasználó számára a pontos irányítást és a végtelen variációt. A kedvenc üzemmódok a memóriába kerülnek. Világító időzítők és napi események állíthatók be, amelyek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy vizuálisan értesítsék őket a kiválasztott időpontban. A különleges ünnepi módok ünnepélyességet varázsolhatnak otthonába Halloween, újév vagy karácsony idején. Van még egy speciális mód a pi napra, ahol az óra óránként 100 számjegyre animálja a pi számjegyeit.

Az órát egy internethez csatlakoztatott csomópont MCU ESP8266 táplálja, és az arduino nyelv és a népszerű c ++ könyvtárak segítségével van programozva, amelyek az arduino platform alapfelszereltségébe tartoznak. Szeretnél egyet készíteni? Itt van, hogyan:

Lépés: Szerelje össze az anyagokat

Itt található az összes lista, amire szüksége lesz árakkal és linkekkel.

• 18 "átmérőjű, 1" vastag, kör alakú fa nyersdarab - 10,40 dollár - Lowes
• Fényszóró akril - 5,79 USD + 6,55 USD szállítás = 12,34 USD az Amazon -tól
• (2) LED -es 50 mm -es huzalozott húrok - 11,67 USD x 2 = 23,34 USD az eBay -től
• LED oldali sugárzás - 26,62 dollár az Adafruit -tól
• ESP 8266 csomópont MCU - 8,39 dollár az Amazon -tól
• 2,5 mm -es Pigtail - 6,99 USD (10 db -os csomag) az Amazon -tól
• 4 cm x 6 cm -es prototípus -áramköri lap - 9,99 USD (10 db -os csomag - 1 darabra lesz szüksége) az Amazon -tól
• Terminálblokkok - 7,99 USD (20 db -os csomag - 5 darabra lesz szüksége)
• 1x8 darab fenyő - 4,79 dollár a Lowes -tól
• 1/4 darab keményfa padlóburkolat (az állványhoz) Cikkszám 422633 - 10,48 USD a Lowes -tól
• (1) 5v, 5a tápegység - 14,99 USD az Amazon -tól
• 2,7 mm -es segédanyag (757295000023 tétel) - 10,98 USD a Home Depot -tól
• (20) Fekete facsavarok #6 - $ 6.83 - Amazon
• Folt és átlátszó kabát. Általános befejezések ajánlott! - körülbelül 20 dollár a Woodcrafttól
• (2) Fekete 1/4-20 anya (755801 tétel) - 1,38 USD a Lowes -tól
• (2) Fekete 1/4-20 serpenyőfejű csavarok (755806 tétel) - 1,49 USD

A listázott tételek teljes ára itt: 177,38 USD

Szükséges eszközök:

1. CNC gép
2. Ragasztópisztoly
3. Forrasztópáka
4. Dremel vagy kézi reszelő
5. Huzalhúzók

2. lépés: Ismerje meg a weboldalt

Ez a rész teszi az órát szórakoztatóvá és hűvössé. A weboldal négy részre van osztva: Általános beállítások, Színes, Csengetési animációk és Számanimációk.

• Általános beállítások - Ez a rész olyan beállításokat tartalmaz, mint a nyári időszámítás, az időzóna, stb. Ezen az oldalon is megtalálható három különböző óra beállításának mentése és előhívása. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára a kedvenc jelenetek mentését. Minden beállítás az eeprom -ba kerül (nem felejtő memória); Ezenkívül az aktuális beállítások mindig mentésre kerülnek, így áramkimaradás esetén az óra ott folytatja, ahol abbahagyta.
• Színbeállítások - Az óra minden aspektusa személyre szabható. Bármely elem színének megváltoztatásához egyszerűen kattintson a módosítani kívánt elemhez tartozó gombra, majd kattintson a színkörre. A színkerék belseje tiszta fehér. A színkeréken kívül a LED kikapcsol.
• Gyűrűs animációk - A csengőanimációk olyan események, amelyek minden percben megtörténnek (azaz a percmutatót előremozgató animációk), vagy olyan érdekes tevékenységek, mint az inga. Itt számos lehetőség közül választhat
• Számanimációk - A számanimációk olyan fénykijelzők, amelyek nincsenek összekapcsolva időbeli eseménnyel. Inkább hangulatot vagy érdeklődést keltenek. Itt 52 különböző lehetőség áll rendelkezésre, és még érdekesebbé tehetők a fényerő vagy a sebesség beállításával a csúszka segítségével.

Az oldal html -je és javascriptje megtalálható a githubon tárolt forráskódban. Egy pillanat alatt ráérünk.

3. lépés: Készítse elő a CNC fájlokat

A CNC -gép építési munkálatai megnyomják a CNC -gépet. De mint bárki tudja, a CNC munka 95% -os beállítás és 5% vágás! Néhány szó a beállításról itt fontos.

Először is elengedhetetlen egy szilárd szerelvény beszerzése. Én úgy döntök, hogy lenyomom a fa nyersdarabot ezekkel a bütyökbilincsekkel. Csodálatosan működnek és nagyon erősek! Annak érdekében, hogy ne károsítsák a fát, néhány apró gumi darabot tettem az érintkezési terület és a fa közé (ez nem csökkenti a szorítóerőt). Azon túl, hogy hihetetlenül erősek, a bilincsek másik nagy előnye, hogy a bilincs teljes magassága a munkafelület alatt van, így soha nem áll fenn ütközésveszély. Ha nem rendelkezik ezekkel a bilincsekkel, akkor kétoldalas szalag működhet. Bármilyen módszert is alkalmazzon, biztosítsa az erős visszatartást és a megfelelő szemcsemigazítást.

Fontos megjegyzés: Meg kell fordítani az órát és a CNC -t a gép mindkét oldalán, ezért ügyeljen arra, hogy indexelje a fadarabot. Győződjön meg róla, hogy meg tudja fordítani, és PONTOSAN ugyanott kell lennie. Ez elengedhetetlen a jó óra vágásához!

Most néhány megjegyzés a CAD és CAM munkáról.

A Cad fájl (ProductionClockMaster.3dm) egy Rhino3d fájl, és rendelkezik az órához szükséges CAD rétegekkel. Ha általánosabb formátumra van szüksége, akkor az óra elülső és hátsó rétegeinek *dxf exportját is beillesztettem. Ez minden szükséges információ.

A CNC CAM munka 9 külön CNC műveletre oszlik. A tényleges Mach3 gcode fájlok szerepelnek a GitHub adattárban, valamint az azokat előállító VCarve fájlokban (ha meg kell nyitni őket és más utófeldolgozó segítségével kell exportálni).

A projekthez tartozó összes fájl elérhető a GItHub webhelyen. Íme, hogyan kell értelmezni a fájlokat. Ezek viszonylag magától értetődőek, de itt van néhány további segítség az esetleges zavarok eloszlatásához. Az első öt fájl a vágási művelet sorrendjében szerepel. A fájlnév zárójelben végződik a vágószerszám méretével. Tehát például - 01_Hátsó zsebek_v1.8_ (1-2 hüvelyk)

• Ez a fájlnév 01 -vel kezdődik, tehát ez az első művelet.
• Kivágja a hátsó zsebeket.
• Ez az 1.8 -as verzió (0,0 -val kezdtem, hogy elmondja, hány hibát követtem el!)
• Használjon 1/2 hüvelykes vágószerszámot

Ezen az öt fatömbműveleten kívül két állványművelet, egy akril elemes művelet és egy hátsó borítólemez művelet is létezik.

Egyetlen egyedi művelet a T-horony CNC művelet. Ez csatornát biztosít az asztali állvány csavarjainak becsúszásához. Szüksége lesz egy T-horonyra, mint amilyen a fenti fényképen látható.

Ismét, ha valami másra van szüksége, mint a szokásos Mach3 utómunkálatokra, nyissa meg a VCarve fájlokat, és exportálja helyi formátumban. A következő lépésben valójában végigmegyünk a magvágáson, és lépésről lépésre bemutatjuk, hogyan kell kinéznie az órának az egyes szakaszokban.

4. lépés: Vágja le az óramagot, az asztali állványt, az akrilcsempéket és a hátlapot

Íme néhány fotó az elkészült darabokról, amint lejönnek a gépről. Az akril a legnagyobb kihívást jelentő vágás, mivel az akril hajlamos olvadni, ha túlmelegszik, és fecseg és felemelkedik, ha nem tartja biztonságosan. A lézervágó ideális lenne, ha van ilyen. Amint az a fotón is látható, készítettem egy speciális szúrógépet, amely szorosan tartja mind a négy oldalt. A kétoldalas szalag valószínűleg az abszolút legjobb lenne ehhez a művelethez, de kissé időigényesebb lesz eltávolítani.

5. lépés: Testreszabás az Óraarc -rajzolással és a Befejezés lehetőséggel

Az óra tökéletesen használható e lépés nélkül, de szórakoztató, hogy személyre szabja igényeinek vagy ízlésének megfelelően. Sokféle tervezést kipróbáltunk, és itt az ég a határ. Szívesen látnánk példákat az Ön által kitalált dolgokra!

Ami a befejezést illeti, sok mindent kipróbáltunk, de szeretjük az egyszerűséget és a könnyű festést. Szeretjük a General Finishes fedőlakkot is, mivel különösen könnyen telepíthető, tartós és jól néz ki! Itt az ideje ezt megtenni, mielőtt elkezdenénk telepíteni az elektronikát.

Tipp: Ne felejtse el egyszerre megfesteni az asztali állványt, a hátlap dugóját és a hátlapot is. Könnyű elragadtatni és elfelejteni ezeket a kiegészítőket!

6. lépés: Akril csempe és állványszerelés

Miután a felületet felhordta a fadarabokra, itt az ideje, hogy benyomja az akril csempéket és összeszerelje az állványt. Az akrillapok préselési tűrések, és általában nem igényelnek ragasztót. Néhány csempe kis mennyiségű csiszolást vagy reszelést igényelhet, de általában ezek csak a helyükre nyomódnak, és már indulhat is. Ha úgy találja, hogy néhány közülük túl laza és kiesik, néhány csepp fehér Elmers iskolai ragasztót használunk, mivel ez könnyen felvihető, tökéletesen tisztán szárad és rengeteg tapadást biztosít. Az óra eleje most TELJES! Álljon hátra és élvezze.

Ezenkívül az állványba is benyomhatja az 1/4-20 anyákat és a csipkét a csavarokban, amelyek lecsúsznak a T-horony csatornáin. Dobja le az állványt az alapra egy kis ragasztóval, és az asztali állvány készen áll!

7. lépés: Telepítse az előre bekötött LED-eket az óramagra

Oké, közeledünk! Az óra talán legidőigényesebb része az egyes LED-ek lenyomása. Összesen 100 LED található az óra ezen részében, és mivel a LED -ek 50 darabos csíkokban érkeznek, két csíkra lesz szükség, amelyek egymáshoz vannak kötve. A LED üregek tűrései olyanok, hogy alapvetően préselhetőek. Annak ellenére, hogy a préselési tűrések a helyükön tartják a LED -eket, egy kis tapintású (nagyon kicsi) forró ragasztót használunk a nagyobb biztonság érdekében. Túl sok ragasztó és a felesleg kiszorítja és blokkolja a LED -eket.

Ezt a lépést követően sok hurok fog kinyúlni az óra hátuljából, amelyeket le kell nyomni, hogy a hátlap a helyére kerüljön. Egy kis forró levegő a hajszárítóból rugalmasabbá teszi a vezetékeket és könnyen lehajol. Ismét, forró ragasztó használatával ezek a vezetékek rögzítve vannak.

Összességében elmondható, hogy ez a folyamat körülbelül 45 perctől egy óráig tart. Nézze meg a fenti képeket, hogy hogyan néz ki ez a lépés. Nézze meg a szórakoztató time-lapse videót is! Bárcsak ilyen gyorsan vezethetnénk!

8. lépés: Szerelje össze az elektronikát

Az elektromos vezetékek körülbelül egyszerűek, de itt egy részletes magyarázat. Megtaláltuk a legegyszerűbb vezetékezési módot, ha 4 cm x 6 cm -es proto táblát használunk (a CNC üreg mérete), és csavaros sorkapcsokat szerelünk be, amelyek fogadják a LED csíkokat és az egyenáramú tápegységet. Közvetlenebb módon próbáltuk a forrasztást, és ez nemcsak nehézkes és nehéz, de lehetetlenné teszi az óra belsejének eltávolítását vagy cseréjét abban az esetben, ha az ESP8266 elromlik vagy frissítésre szorul. A fejlécek használata rugalmasabb, és szerintünk könnyebb.

A csavarkapcsok felszerelése után kövesse a kapcsolási rajzot, és csatlakoztassa a sorkapcsokat a megfelelő csapokhoz. A NYÁK -on nincsenek tényleges alkatrészek, csak nyomok a fejlécektől a megfelelő ESP8266 tűkig.

A 4 -es tű a gyűrűs LED -ek tűje, a 2 -es tű pedig a számok tűje. A pozitív a VSS -re, a negatív a földre megy.

Az egyetlen dolog, amire szükség van, egy 300ohmos ellenállás a LED szalag adattüskéjén. Minden WS2812b csíkban, amit valaha láttam (és sokat láttam), ez a középső csap. Ez az ellenállás megvédi a csíkot a veszélyes feszültségcsúcsoktól és túlfeszültségektől, amelyek károsodást vagy kiszámíthatatlan viselkedést okozhatnak. Elhanyagoltam az ellenállás felszerelését, és kiégettem az első LED -et a szalagon (máskor semmi sem történt, és tökéletesen működött). Az ellenállást sorban kell hozzáadni, ami azt jelenti, hogy úgy működik, mint egy láncszem, amely összeköti a táblát a vezetékkel a LED -el. Néhány LED -szalagon ezek az ellenállások már telepítve vannak, néhány pedig nem. Ha nem biztos abban, hogy van -e LED -szalagja, folytassa, és adjon hozzá egyet. Ennek nem árt. Ügyeljen arra, hogy ezt az ellenállást a lehető legközelebb helyezze a csatlakozó vezeték LED -oldalához, NEM a NYÁK -oldalához.

Az óra hátulján lévő üreget két célra tervezték. Vagy fogadja az 5 V -os transzformátor testét falra szereléshez, vagy visszatarthatja az opcionális akkumulátort. Itt látható egy közös 5 V -os akkumulátor, amelyet a vezeték nélküli eszközök körének kiterjesztésére használnak. Egyszerűen vásároljon USB -2,5 mm -es adaptert, és az órája most akkumulátorral működik!

Fúrnia kell egy lyukat a középső üregből a NYÁK -ba, hogy megkapja a DC női pigtail -t. Ez egyszerűen elvégezhető a fúrószár egyszerű szögezésével. Ügyeljen arra, hogy sekély maradjon, hogy ne fúrjon át az óra számlapján! Látható a befejezett fúrási művelet, amelyen az üregbe szépen becsomagolt pigtail van.

9. lépés: Töltse fel a kódot

Az óra kódja megtalálható a brightlightart github oldalon. A kódot folyamatosan fejlesztik és jól kommentálják. Ha nem ismeri a *.ino fájlokat, ez egy Arduino fájlformátum, és az arduino IDE -vel kell lefordítani. Összeállítás után feltöltheti az ESP8266 szabványos microUSB aljzatán keresztül. Ha segítségre van szüksége az ESP 8266 használatával, akkor itt egy kiváló oktatóprogram a programozáshoz ezzel a népszerű felületen. Nagyon közel van a dobozhoz, de nem egészen!

Mit tesznek ezek a különböző fájlok? Itt található a fájlok felépítésének bontása és az, hogy mit csinálnak a nagy képben.

Webszerver mappa

Index.htm -Amikor a kódot először feltöltik az ESP8266 -ba, megjelenik egy feltöltési oldal, amely felkéri Önt egy fájl feltöltésére. Töltse fel az index.htm fájlt. Ez a fájl szolgálja a weboldalt - a mappa többi fájlja a brightlightart.com webhelyen található, de itt vannak a referenciaként arra az esetre, ha módosítani szeretné a stíluslapokat/javascriptet, és saját maga tárolja őket

Fő mappa

• enLIGHTen-LED-Clock.ino-Ez a szülő fájl, és a kiváló McLighting projektből származik. A forgatókönyv jelentősen megváltozott az eredeti állapotától, de köszönettel tartozunk ennek a projektnek, mint kiváló kiindulópontnak.
• colormodes.h - A gyűrűn lévő fényanimációk nagy részét kezeli. Időfüggvényeket is kezel.
• definíciók.h - A globális változók nagy részét határozza meg.
• request_handlers.h - Ez kommunikál az ESP8266 -al, kezeli a beérkező kéréseket, és információkat küld az ESP8266 -nak.
• spiffs_webserver.h - Segít a weboldal kiszolgálásában és értelmezésében. Ez az egyetlen fájl, amely nem változik a McLighting projekthez képest.
• WS2812FX.cpp - Kezeli a számok könnyű animációit. Ez szinte teljes egészében a kiváló kiturfer WS2812B könyvtárból származik. A fő változás itt az óramutató világításának fenntartása
• WS2812FX.h - fejlécfájl, amely a WS2812fx könyvtárhoz tartozik. Ez nagyrészt változatlan.

További fájlok tartalma

Az itt található fájlokon kívül a következő könyvtárakra lesz szüksége. Ezek szabványos könyvtárak, és könnyen beilleszthetők az IDE -n belüli kereséssel.

• NtpClientLib.h
• DNS -kiszolgáló.h
• FS.h
• ESP8266mDNS.h
• EEPROM.h
• WiFiClient.h
• Ticker.h
• WiFiUdp.h
• WiFiManager.h
• WebSocketsServer.h
• WebSockets.h
• ESP8266WiFi.h
• ESP8266WebServer.

10. lépés: Az EnLIGHTen Clock és Demonstration kezdeti beállítása

A forráskód feltöltése és az első bekapcsolás után minden jelzőfény statikusan kék lesz. Ez azt jelzi, hogy az óra hozzáférési pontot sugároz, és várja a csatlakozást. Telefon, laptop vagy bármilyen vezeték nélküli eszköz használatával vizsgálja meg a közeli hálózatokat (mint akkor, ha egy kávézóban próbál csatlakozni az internethez). A rendelkezésre álló hálózatok listájában látnia kell az "óra" címet. Csatlakozzon hozzá.

Miután csatlakozott ehhez a hálózathoz, automatikusan betölt egy weboldalt (ismét, mint egy átirányítás, amelyet egy kávézóban tapasztalna). Légy türelmes, mert ez néha akár 30 másodpercet is igénybe vehet. A weboldal megkéri, hogy keressen közeli hálózatokat. Válassza ki otthoni vagy irodai hálózatát, és adja meg neki a WiFi jelszót. Miután rákattint a Küldés gombra, a helyi hálózat vezeték nélküli jelszava a memóriába kerül. Ezt csak egyszer kell megtenni. Az óra újraindul.

Amikor újra elindul, látni fogja, hogy sorban jeleníti meg a számsorokat. A megjelenített számok annak a weboldalnak az IP -címe, amelyhez csatlakozni kell. Így például megjeleníthet 1, 9, 2,., 1, 6, 8,., 0,., 3, 1. Ez a https://192.168.0.31. Írja be ezt a címet a weboldalra, és most csatlakoznia kell az órájához. Konfigurálj és érezd jól magad! Ismétlem, az óra websocket technológiát használ, így minden változtatásnak azonnal tükröződnie kell a mentés vagy a weboldal frissítése nélkül. Nagyon interaktív és szórakoztató ebből a szempontból!

Ha valamilyen okból megszakad a kapcsolat, egyszerűen frissítse a weboldalt. A legtöbb útválasztó ugyanazt az ip -címet tartja a csatlakoztatott eszközöknél, de időnként hajlamosak változni, ezért figyeljen az indításkor. Ha emlékeztetni kell a weboldal IP -címére, egyszerűen indítsa újra az órát.

Ha már jól érzi magát a kód működésében, ne felejtse el felszerelni a hátsó anyagot! Az előre fúrt lyukak megkönnyítik a beállítást. Nyomjon le minden vezetéket, amely büszkén áll, és most a vezetékei biztonságban vannak, és az óra nagyon késznek tűnik!

11. lépés: Építsen, fejlesszen, támogasson és élvezze

Szeretnénk látni, hogy minél többen építik és élvezik ezt az órát. Imádtuk ezt a projektet, és szeretnénk, ha mások is megosztanák tapasztalataikat! Nagyon jól szórakoztunk a problémák megoldásán, az akadályok leküzdésén, a hibák összecsapásán és a szórakoztató és tartalmas fény jutalmazásán. A kreatív nyílt forráskódú közösségtől származó előny felbecsülhetetlen értékű, és arra ösztönzött minket, hogy bocsássuk rendelkezésre ezt a forrásanyagot a közös tanuláshoz, a folyamatos fejlesztéshez és a technikai élvezethez. Szeretnénk hallani a sikeres felépítésekről és az enLIGHTen óra javításának módjairól. Kérjük, írjon nekünk egy sort, és tudassa velünk!

Nem mindenkinek van ideje, készségei, eszközei vagy erőforrásai az ilyen órák egyikének a nulláról való megépítéséhez, ezért ha szeretne kész órát vásárolni akár késztermékként, akár a folyamatos fejlesztés alapjaként, kérjük, támogasson minket az indiegogo webhelyen.