Arduino baasil mitmevärviline kerge värvimiskepp: 13 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Valgusmaal on fotograafide kasutatav tehnika, kus huvitavate mustrite joonistamiseks kasutatakse valgusallikat ja kaamera paneb need kokku. Selle tulemusel sisaldab foto valguse jälgi, mis lõppkokkuvõttes annavad valgust valgust kasutavale maalile.

Fotograafid kasutavad tavaliselt kergete maalide loomiseks selliseid tööriistu nagu taskulamp, tuled ja muud valgusallikad, kuid need tööriistad on tõsiselt piiratud kitsa värvivaliku, raske käsitsemise ja juhtimisega. Minu valmistatud kerge maalimispulk suudab need piirangud kergesti ületada.

Meie kerge värvipulga peamised omadused on järgmised:

• WiFi -opereerimine - seda kerget värvipulka saab juhtida (sisse/välja lülitada, värvide vahetamine) väga lihtsalt, kasutades lihtsat brauserit mis tahes WiFi -toega seadmetes. Seega toimivad need WiFi -seadmed kaugjuhtimispuldina ja fotograafid saavad oma meistriteost luues mängida erinevate värvidega.
• Standardvärvid - see pulk kodeerib lihtsa nupuvajutuse abil standardvärve (punane, sinine, roheline, kuld, vikerkaar, valge).
• Kohandatud värvid - lisaks standardvärvidele on see pulk võimeline fotograafi soovi kohaselt genereerima mis tahes värvi. See lisati võimalusega sisestada mis tahes värvi RGB -kood, nagu soovite, näiteks tsüaan, magenta, türkiissinine, oliiv, punakaspruun jne. Otsige üles „RGB -värvikoodid siit” ja kasutage seda oma kohandatud värvi saamiseks.

Samm: vajalikud materjalid

Olen loetlenud selle projekti tegemiseks vajalikud materjalid. Samuti olen lisanud lingid, kust saate seda Amazon.com -ist osta. Materjalide ostmine allolevatelt linkidelt teenib mulle mõningaid vahendustasusid ja toetab mind omakorda tulevaste projektide jaoks:)

1. Arduino Uno - Osta siit
2. RGB WS2812 LED -riba (25 LED -i) - ostke siit
3. Toitepank (5v, 10000mAh) - Osta siit
4. ESP8266 moodul - ostke siit
5. Kahesuunaline loogikamuunduri moodul - ostke siit
6. Juhtmete ühendamine

WS2812 RGB LED -riba - need RGB -valgusdioodid on aheldatud ja neid müüakse ühikutes 60/120 tk. Kõige olulisem on see, et sellel RGB LED -il on integreeritud kiip, mis muudab juhtiva osa üsna lihtsaks. Üksikasjalik selgitus selle kohta jääb sellest piirist välja. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki "WS2812 LED -riba töötab".

ESP8266 moodul: see on väike väike WiFi arendusplaat, mida kasutatakse laialdaselt IOT projektides. Vaadake seda linki "ESP8266 mooduliga alustamine", kui te pole ESP8266 varem kasutanud.

Kahesuunaline loogikamuunduri moodul: see moodul võimaldab Arduino suhelda ESP8266 moodulitega, muundades signaali 5 V tasemelt 3,3 V loogikatasandile.

Samm: plokkskeem

See valgusmaaliprojekt põhineb IOT kontseptsioonil, kus kaks võrguseadet ühendavad üksteisega võrgu, mis omakorda loob side ja kontrolli. Siin võõrustab Arduino veebilehte ja toimib serverina. See veebileht on loodud viisil, mis võtab kasutajatelt LED -sisendeid (värvid: punane, sinine, roheline ja ON/OFF). Sellele hostitud veebilehele pääseb juurde WiFi -toega seadme kaudu, mis on ühendatud Arduinoga ja juhib sellega ühendatud RGB LED -riba.

Selle projekti paremaks mõistmiseks soovitan teil lugeda artiklit "Arduino veebiserveri loomine ESP8266 abil". See annab teile põhilise kontseptuaalse arusaama selle projekti toimimisest. Lühidalt teostab Arduino selles projektis järgmisi tegevusi:

1. Käsk ESP8266, et liituda meie seadme WiFi levialaga.
2. Serveri loomine ESP -plaadi abil Hostige Arduino veebilehte ja oodake, kuni väliskliendid (seadme brauser) taotluse esitavad
3. Kui klienditaotlus on sisse saadetud, saadab Arduino veebilehe kliendile (seadme brauserile) ESP8266 mooduli kaudu.
4. Seejärel otsib see lõpmatult kliendilt LED -käske (seda selgitatakse veebiliidese jaotises).
5. Kui LED -käsud on vastu võetud, töötleb Arduino seda ja aktiveerib sellega ühendatud RGB LED -riba.

Samm: vooluahela skeem

Ülaltoodud skeem näitab, kuidas ühendada Arduino ESP8266 ja RGB LED -ribaga. Nagu võite märgata, on Arduino TX ja RX, mis lähevad loogikamuundurisse, kus signaalid nihutatakse 3.3V -le, mis ühildub ESP8266 -ga. Arduino tihvt 6, mis on PWM -tihvt, toidab ajakontrolli impulsi, et kontrollida RGB LED -riba värvi.

Selle projekti jaoks on kaks LED -i. LED D2 näitab alati, kui projekt on sisse lülitatud. LED D1 näitab, millal Arduino veebiserveri edukalt lõi. See roheline LED aitab kasutajal mõista, et server on valmis kliendilt (brauserilt) päringu vastu võtma.

Jõupanga valik on tõesti oluline, kuna vooluahel tõmbab ligikaudu maksimaalse voolu umbes 1700 mA. Olen kasutanud 5,1/10000 mAh akut, mille praegune väljundvõimsus on 2A.

Samm: ühendage oma ESP8266 WiFi levialaga

ESP8266 moodul on võimeline mäletama seotud levialasid. See projekt põhineb selle automaatse ühendamise võimalusel ühendada varem ühendatud levialadega. ESP8266 moodulit saab juhtida, kasutades selleks spetsiaalseid AT käske. Arduino abil saame need käsud edasi anda ja sundida ESP -mooduli meie seadme levialaga ühenduse looma.

Selleks laadige Arduinosse kood "Bareminimum". Nüüd ühendage ESP8266 Arduinoga, nagu allpool mainitud, kasutades loogikat.

Arduino RX -> Loogiline käiguvahetaja -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Loogiline käiguvahetaja -> ESP8266 TX

Nüüd avage oma jadamonitor, mille edastuskiirus on 57600 (ESP8266 moodulite vaikekiirus) ja "Nii NL kui ka CR". Sisestage järgmised käsud.

1. AT
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = "Teie seadme SSID", "Teie parool"

Kui olete oma seeriamonitoris saanud kinnituse "WIFI CONNECTED" ja "WIFI GOT IP". See samm on tehtud ja teie ESP -moodul ühendub automaatselt minu seadmega järgmisel korral, kui see sisse lülitatakse.

Samm: veebiliides ja selle kood

Veebiliides on väga oluline, kuna see toimib kasutajaliidesena, mille kaudu käsud ESP8266 kaudu Arduinole lähevad. Meie veebiliides on üsna lihtne ja kodeeritud lihtsas HTML -is. Selle liidese nupud edastavad iga nupuvajutusega GET -käsu koos URL -i parameetriga. Allpool on vastavate URL -i parameetritega nuppude loend.

1. 6 nuppu standardvärvide jaoks - “/Red”, “/Gre”, “Blu”, “/Whi”, “/Gol”, “Rai”
2. Kohandatud värvisisend RGB väärtuste abil - "? R = 255 & G = 255 & B = 255"
3. Lülitage riba välja - “/välja”

Mõnel põhjusel ei saanud ma veebiliidese koodi siia paigutada, selle koodi saate sellelt lingilt.

6. samm: algoritm ja kood

Enne riistvara seadistamist laadige kood Arduinosse üles, kuna see tuleb pakendada konteinerisse ja seda ei saa hiljem teha. Pärast seda olen kirjutanud algoritmi, mis aitab teil Arduino koodi mõista.

Algoritm:

1. Lähtestage ESP8266 moodul, saates käsu “AT+RST / r / n”.
2. Kontrollige ESP8266 vastust, et näha, kas ühendus meie seadme levialaga on edukas. Pärast ühendamist alustage käsurea „Serveri loomine” (vt allpool) sisestamist ESP8266 -le.
3. Jälgige iga sisendkäskluse vastust.
4. Kõik need käsud peaksid tagastama vastuse “OK / r / n”, vale vastuse korral korrake käsku vale vastusega või “ERROR”.
5. Kui kogu serveri loomise käsujada on edukalt sisse lülitatud, süttige Arduino tihvti 12 roheline LED. See näitab kasutajale klienditaotluse esitamist.
6. Sundige Arduinot ootama kliendi taotlust mis tahes brauseri kaudu, mis asub kohtvõrgus või võrgus.
7. Kui klienditaotlus on sisse lülitatud, kontrollige ühenduse ID -d ja saatke käsk “AT+CIPSEND…”. sisestades sellele sobiva ühenduse ID.
8. ESP8266 vastab märgiga „>”, mis näitab valmisolekut märkide vastuvõtmiseks. Pärast selle saamist saatke veebisaidi kood, mida nägime varasemas etapis, kliendi brauserisse ESP8266 mooduli kaudu.
9. Nüüd on veebileht kasutaja kliendibrauseris nähtav, seejärel siseneb Arduino kliendi „LED -käskude” määramata ajaks skaneerimise olekusse.
10. Veebileht on kirjutatud nii, et iga nupuvajutuse jaoks oleks kordumatu URL -i parameeter, nii et iga kord, kui nuppu vajutatakse, edastab ESP -moodul selle unikaalse URL -i parameetriga GET -päringu.
11. Arduino peaks seda URL -i töötlema ja vastavalt juhtima RGB LED -riba.

Serveri loomise käsud:

• AT
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 (Android -seadme jaoks)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Kood:

Selle projekti toimimiseks peate installima selle "Adafruit'i Neopixeli raamatukogu", need alla laadima ja installima.

Selle projekti Arduino koodi saate sellelt lingilt -> "Arduino juhitav kerge värvipulk"

7. samm: valguspulga ettevalmistamine

Olen teinud video selle "Kerge maalimiskepi" tegemiseks, otsige selgust.

Alustage juhtmete jootmisega LED -riba lõpuni. Jätkake kuuma liimi pealekandmist, et ühendus tugevamaks muutuks. Leidke plastikust riba, mille peale saate oma LED -riba kleepida. Olen kasutanud plastpakenditoru, millest IC on pärit. Sain seda oma kodus palju lebada, nii et otsustasin seda kasutada ja see sobis ideaalselt.

Lõigake pakenditoru või muu vajalikuks vajalik suurus välja. Olen liiminud LED -riba pakenditoru kohale, kasutades tugevat liimi. Kuum liim ei pruugi selleks hea mõte olla, kuna liigne kuumus võib LED -e kahjustada ja see on viimane asi, mida me tahame. Seejärel olen lasknud sellel umbes 20 minutit kuivada, et tahkuda.

8. samm: konteineri valik ja pulga seadistamine

See on üsna oluline samm, kuna sellesse konteinerisse lähevad jõupank, Arduino, indikaator -LED -id ja ESP8266 moodulid. Valige sobiva suurusega konteiner, et mahutada kõik ülaltoodud. Olen valinud silindrikujulise anuma, nii et mul oleks neid käitamisel lihtne hoida.

Kuna olen valinud silindrikujulise, olen noolega märkinud suuna, kuhu LED -riba suundub. Olen märkinud anuma, et juhendada mind sisu konteinerisse paigutamise ajal. Pange jootmispüstoliga anuma korki väike auk. Veenduge, et olete teinud auku, mis on piisavalt suur, et valguspulk selle sisse mahuks.

Kui olete pulga korki asetanud, sulgege see liimipüstoli abil ja veenduge, et kepp oleks stabiilne ega liigu.

9. samm: toitepanga ja indikaatorlampide kokkupanek

Võimsuspank on selle projekti teiste komponentidega võrreldes üsna raske. Asetage toitepank mahutisse tõmmatud joone vasakule küljele. Seetõttu on oluline veenduda, et see töö ajal ei liiguks. Sel eesmärgil olen kasutanud Velcro plaastrit ja mässinud selle tihedalt ümber elektripanga. Mahuti sisse olen pannud veel ühe paari takjapaelu. Olen toitepanga Velcro plaastri külge kleepinud ja see hoiab seda päris tihedalt kinni ja seda ma vajan.

Asetage lüliti tõmmatud joone vastas. See lüliti on mõeldud kogu projekti sisse/välja lülitamiseks. Lüliti all. Asetage kaks valgusdioodi (punane ja roheline) ja jootke need takistiga (vaadake vooluahelat punktis 3). Valgusdioodid ja lüliti peaksid olema otse valgustuspulga sisselaskmise suuna vastassuunas. See aitab vältida soovimatut valguse interferentsi indikaator -LED -ide valguse värvimisel. Ühendage eemaldatud USB -kaabel ja mõned pistikud nupuga, nagu on näidatud viimasel pildil. Ühendusjuhtmed on olemas Arduino ja ESP8266 moodulite toiteks.

Samm: Arduino ja ESP8266 moodulite kokkupanek konteinerisse

Pange kokku Arduino plaat ja ESP8266 pistikmoodul, millel on ka kahesuunaline loogika taseme nihutaja. Traatige see, liimige see kokku ja pange kokku. Kui see on tehtud, pange see konteinerisse, tegin seda äärmiselt ettevaatlikult, kuna peaksin veenduma, et ükski juhtmest ei lähe sassi. Seda seetõttu, et olen valinud väiksema läbimõõduga anuma. Kuid heledal küljel on konteiner väga käepärane ja mahub hõlpsalt minu peopesadesse.

Ühendage heledast värvimispulgast pärit juhtmed toite klemmide ja Arduino kuuenda tihvtiga. Kui olete lõpetanud, sulgege mahuti kork hoolikalt.

Samm: katke see kinni

Katke anum musta teibi või muu materjaliga. Seda tehakse selleks, et valguse interferents ei häiriks valgusmaali tööd. Seda seetõttu, et Arduino, ESP8266 ja Power Bank sisaldavad LED -e. Nende katmata jätmine võib segada ja rikkuda fotosid.

Olen selleks kasutanud musta linti. Kuigi saate sel eesmärgil kasutada mis tahes muud teie valitud asja. Kui WiFi -ga töötav kerge värvipulk on nüüd valmis mõne laheda tooni värvimiseks.

12. samm: katsetage seda

1. Lülitage lüliti sisse ja punane LED peaks süttima
2. Oodake, kuni roheline LED süttib, see juhtub tavaliselt 5-10 sekundi jooksul ja see näitab, et Arduino server on loodud.
3. Kui roheline LED põleb, avage oma seadme brauser ja sisestage IP -aadress 192.168.43.253 käivitage URL
4. Veebileht, mida oleme 5. etapis näinud, peaks teie ekraanile ilmuma.
5. Nüüd suhelge veebiliidesega ja juhtige LED -riba
6. Ja mine ja tee mõni lahe valgusmaaling.

13. samm: asju, mida meeles pidada ja veel mõned fotod

• See projekt põhineb ESP8266 võimalusel pärast sisselülitamist automaatselt WiFi -levialaga ühenduse luua. Nii et ESP8266 ja teie leviala seade tuleb enne selles projektis kasutamist siduda vähemalt üks kord.
• Arduino oli programmeeritud nii, et see tegeleb ainult ühe kliendisuhtlusega, mis tähendab, et ainult üks brauser saab Arduinolt nõuda LED -ide juhtimist
• Arduino serveri loomiseks ESP8266 -ga on ooteaeg. Selle ooteaja lõppu saab teada rohelise LED -i abil.
• Kui roheline LED süttib, on teil hea algatada brauseri klienditaotlus. Probleemivaba töö tagamiseks peaksite kogu projekti varustama vähemalt 2A allikaga.
• Seda projekti testiti edukalt Google Chrome'iga töölauale ja Opera nutitelefonidele.

Loodan, et teile kõigile meeldib see Instructable, proovige seda ja andke mulle tulemusest teada. Olen kavandanud selle projekti jaoks PCB kujundamist ja avaldan selle peagi siin. Edasised parandusideed on väga teretulnud.

Selle projekti koostamine ja dokumenteerimine võttis Instructable'i loomiseks palju aega. Kui arvate, et see on seda väärt, hääletage lahkelt minu poolt "LED -võistlustel", "Arduino võistlustel" ja "Kaugjuhtimisvõistlustel". Loodetavasti näeme koos mõne teise õpetatavaga

LED -võistluse 2017 teine koht