WiFi ovládaná akrylová lampa: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

První revize lampy byla provedena jako vánoční dárek pro přítele a po jejím obdarování byl design přepracován a vylepšen, stejně jako kód. První revize projektu trvala 3 týdny od začátku do konce, ale druhá revize byla dokončena za 1 den, protože většina překážek v kódování a designu byla podruhé vynechána. Od práce na několika projektech různé složitosti může být tento projekt rozhodně lehko-středně obtížný, pokud se budete držet pokynů. Pokud však chcete provést změny v programování nebo obecném návrhu, může to být obtížné. Projekt může mít několik cest, pokud jde o hotový výrobek a jeho celkový vzhled. Tyto různé cesty zahrnují, jak se světla objevují a fyzický vzorec, který tyče tvoří. Pro fanoušky světel, které se třpytí, můžete tyče nechat tak, jak jsou. Pokud jste fanouškem matných barev s malým rozptylem, můžete se rozhodnout pro broušení prutů.

Krok 1: Kusovník

• Akrylová tyč o průměru 3/8 " - 14,31 $ - Existují levnější možnosti, ale ty obvykle mají jen málo vad a žádné povrchové vady.
• NodeMCU ESP8266 - 8,79 $ - Tyto desky fungovaly dobře a podle očekávání v mnoha projektech a budou nutné pro funkci WiFi.
• Kabel USB -A na USB -Micro B - 4,89 USD - Celkově nejlevnější možnost, ale náklady se budou lišit v závislosti na výběru značky nebo barvy.
• 1,75 mm vlákno 3D tiskárny na bázi dřeva - 24,50 $ - K dispozici jsou levnější možnosti, ale zdálo se, že tato značka funguje skvěle a poskytuje konzistentní výsledky.
• Zapojovací kabel č. 22 - 15,92 $ - více drátů, než je nutné k dokončení tohoto projektu, ale je skvělé ho mít i pro jiné projekty.
• Sada LED - 6,89 $ - Sada obsahuje více LED diod, než je potřeba k dokončení projektu, ale taková sada se mnohokrát hodila a prošla mnoha projekty.
• Sada pro pájení - 17,99 $ - Souprava, kterou obvykle používám, pochází z již neexistujícího RadioShacku, takže se toto jeví jako nejlépe hodnocená sada na Amazonu za rozumnou cenu.
• Pomocné ruce - 7,22 $ - Zcela volitelné, ale rozhodně se hodí pro pájení přidržením některých součástí/vodičů na místě.
• Sada pistolí na horké lepidlo - 19,99 USD - Koupil jsem si horkou lepicí pistoli v obchodě, ale zdá se, že je to dobrá kvalita za dobrou cenu ve srovnání s tím, co jsem původně koupil.
• Sada brusného papíru - 7,99 $ - Dobrá sada brusných papírů různých zrnitostí, nezbytná pouze v případě, že chcete vybrousit akrylové tyče, aby akrylu poskytla mrazivý vzhled, ale je neuvěřitelně užitečná při čištění konců akrylu po jeho řezání.
• Hacksaw - 9,00 $ - Používá se na řezání akrylových tyčí, užitečné pro stovky dalších projektů, skvělý nástroj, pokud ho ještě nemáte.
• Power Drill - 47,89 $ - Zcela volitelně, velmi užitečné pro rovnoměrné a soustředné broušení akrylových tyčí, také užitečný nástroj pro mnoho dalších projektů.
• Šrouby M3 - 4,99 USD - Více šroubů, než je pro projekt potřeba, ale opět pro malé projekty, zejména pro elektroniku, se tyto šrouby hodí, protože mnoho desek má předvrtané otvory, které akceptují tento průměr šroubu. K otočení těchto šroubů budete potřebovat metrické šestihranné klíče.
• 3D tiskárna - největší část, která se v tomto projektu tiskne, je přibližně 6 "x 2" x 3 ", takže musíte mít tiskovou podložku, která unese objekt této velikosti, nebo budete moci najít někoho/někde, kdo může tuto část získat tištěné, cena se velmi liší v závislosti na tom, jak pocházejí součásti pro tento projekt, takže nebudou zahrnuty.

Celkové náklady - 190,37 $

Celkové náklady jsou vysoké, ale seznam také obsahuje vše, co by kdokoli potřeboval k dokončení projektu. Lidé, kteří dříve pracovali s elektronikou a 3D tiskem, budou mít s největší pravděpodobností většinu potřebného vybavení potřebného k dokončení projektu a cena výrazně klesne. Pokud potřebujete pouze akrylové tyče, desku NodeMCU a dřevěné vlákno. náklady se stanou ~ 48 USD. což může být levnější, pokud nahradíte levnějšími díly, ale buďte velmi opatrní ohledně kvality, protože má tendenci klesat s cenou.

Krok 2: Tisk hlavního těla a spodního krytu

Poznámky: NEMUSÍTE používat vlákno na bázi dřeva, to byla moje preference, protože se mi líbil jeho vzhled. Jak je uvedeno v "Intro", tento projekt bude vypadat fantasticky vytištěn v černé barvě. Jediná barva, která NENÍ doporučena, je: Bílá, protože světlo z LED diod může prosáknout materiálem i při poměrně silných stěnách, což způsobí, že se základna stane směsicí stínů a směsí jakýchkoli barev, které se v danou chvíli aktivují.

Pokud máte 3D tiskárnu, která splňuje specifikace v kroku „Kusovník“:

Soubory. STL vytištěné v kroku „Kusovník“vytiskněte stejným způsobem, jako byste tiskli standardní materiál PLA, dřevěný materiál je pouze PLA smíchaný s určitým procentem pilin. Bylo však doporučeno zabránit ucpávání materiálu odstraňováním vždy, když se právě nepoužívá, aby se zabránilo usazování pilin v trysce.

Pokud 3D tiskárnu nemáte:

Budete muset použít službu 3D tisku, například 3D Hubs. Tím se zvýší cena projektu a prodlouží se doba potřebná k dokončení výroby a odeslání dílů. Odhaduje se, že náklady na 27,36 USD za to, aby byly oba díly vyrobeny co nejlevněji, váš počet najetých kilometrů se může lišit. Může být užitečné prozkoumat, zda nedaleké knihovny, školy, univerzity atd. Mají 3D tiskárnu, kterou můžete používat zdarma nebo za snížené náklady.

Krok 3: Řezání akrylové tyče

V závislosti na tom, jaký vzor se pokoušíte pomocí akrylových tyčí vytvořit, možná budete muset objednat více akrylových tyčí, protože některé designy použijí více akrylu než jiné. Tento projekt bude používat vzor „Sestupné schodiště“. Mezi další vzory, které můžete vyzkoušet, patří „pyramida“nebo dokonce „dva vrcholy“, vše podle toho, kam tyče umístíte a do jakých délek je zkrátíte. Výše uvedené obrázky ukazují délky, na které by měly být tyče zkráceny, pokud se pokoušíte kopírovat vzor „Descending Staircase“. Abyste dosáhli tohoto vzoru, měl by být každý prut asi o 1 "(25,4 mm) kratší než druhý. Chcete -li mít při řezání prutů jistotu, provádíte" čtvercové "řezy. To znamená, že byste měli prut stříhat co nejvíce kolmo. To může být snazší nebo těžší dosáhnout v závislosti na tom, jak řežete tyče a jakými nástroji. Soustruhem na motor můžete řezat tyč přesně na 9 000 "a mít řez absolutně" hranatý ", jakkoli většina lidí neví mít v garáži soustruh. Většina lidí bude pravděpodobně řezat tyče pilou nebo copingovou pilou a klíčem k dosažení nejlepšího řezu pomocí těchto nástrojů je označit čáru, na které chcete řezat, a ujistěte se, že jste zarovnali řez co nejpřesněji. pila se bude snažit sledovat drážku, která se vytvoří, když začnete, takže pokud zahájíte řez perfektně, pokusí se následovat ten počáteční řez. Dalším klíčovým faktorem je „držení práce“nebo způsob upnutí materiálu; čím bezpečnější materiál vytvoříte, tím bude řezání snazší. Hlavní věcí, které je třeba se při upínání akrylu obávat, je být jemný, protože příliš velký tlak jej může rozbít a také si uvědomit, že tyto tyče budou ústředním prvkem projektu. Chcete mít jistotu, že při škrábání nepoškrábete akrylát bude velmi zřejmé, až skrz něj bude prosvítat světlo. Pokud máte v úmyslu brousit akrylové tyče, škrábance budou skryty broušením, ale stále se budete chtít vyhnout poškrábání akrylu, protože čím hlubší je řez, tím více broušení zabere jeho skrytí.

Na obrázcích je uvedeno, jak jsem vyřešil výzvu „držení práce“. Do své pracovní lavice na každé straně akrylátové tyče jsem přišrouboval šrouby do dřeva a utahoval je, až pevně uchopí materiál, metoda drží materiál pevně a zároveň umožňuje nejlepší možný rozsah pohybu bez zapojení objemných svorek. Možná však budete muset upravit „pracovní držení“podle toho, jaké vybavení máte.

Krok 4: (Volitelné) Broušení akrylových tyčí

Pokud chcete, aby světlo vaší lampy vypadalo více jako na obrázku, je aktivní pouze zelené a modré světlo. To znamená, že s matnějším vzhledem barev. Můžete se rozhodnout pro broušení akrylových tyčí pomocí různých zrnitostí brusného papíru končících zhruba na zrnitosti 400, což dává pěkný matný povrch. Při broušení dbejte na rovnoměrné broušení po obvodu tyče, protože nerovnoměrné broušení by mohlo způsobit, že tyče budou vypadat navzájem odlišně a narušit symetrii nebo ovlivnit vzhled světla. Budete také chtít mít na paměti, že tyče zapadají do hlavního těla. Pokud je před broušením těsný, možná budete chtít zbrousit konec tyče, který je zobrazen, mnohem více než část, která je držena v kusu hlavního těla, aby tyč mohla být stále pevně držena na svém místě. Aby byl proces rychlejší, můžete umístit tyče do sklíčidla vrtáku a pomalým tempem otáčet prutem a při otáčení prut brousit. Díky tomu bude broušení soustředné kolem tyče a také bude odstraňovat materiál rychleji, než kdyby to bylo prováděno ručně.

Proces broušení tyčí způsobí, že barva z LED diod vypadá matně kvůli drsnějšímu povrchu vytvořenému broušením, malé vrcholy a údolí vytvořené broušením způsobují, že se světlo odráží zpět uvnitř tyče, místo aby jen procházelo. To také udržuje barvy „obsažnější“, protože světlo také neuniká, takže se nebude slučovat s jinými barvami, ale také nemusí cestovat tak daleko jako světlo z nepískované verze.

Jak si můžete všimnout na obrázku nebroušených tyčí, světlo se třpytí kvůli nečistotám uvnitř akrylové tyče, každá malá vzduchová bublina uvnitř způsobí, že se světlo odrazí jiným směrem a bude se odrážet, což dodá světlu „ třpytivý “efekt. Tento efekt se s největší pravděpodobností stále vyskytuje uvnitř broušených tyčí, ale není vidět, protože světlo je zastaveno po stranách tyče a neprochází.

Krok 5: Zapojení

Poznámky před spuštěním:

Buďte velmi opatrní při dodržování schématu, že deska byla namontována vzhůru nohama, aby bylo umožněno snadnější pájení. Věci, které se objeví na pravé straně schématu, budou na levé straně z pohledu vzhůru nohama, což je vidět na obrázku hotového zapojení. Žluté/signální vodiče pro každou LED jsou tam, kde jsou umístěny piny GPIO. Trojitá kontrola před spuštěním, tuto chybu jsem během celého procesu udělal alespoň jednou a bude to velmi frustrující.

Při pájení buďte také opatrní, abyste se nedotkli boků dílu hlavního těla páječkou, může se rychle roztavit plastem, pokud si toho dostatečně rychle nevšimnete.

Nakonec se doporučuje nejprve připájet vodiče k LED a poté pájet vodiče k desce, aby byly věci nejméně obtížné.

Označení na desce - poloha LED při pohledu zepředu - číslo PIN Arduino

• D0 - LED úplně vlevo - 16
• D1 - 2. zleva - 5
• D2 - 3. zleva - 4
• D3 - 4. zleva - 0
• D4 - 5. zleva - 2
• D5 - LED úplně vpravo - 14

Tato připojení budou provedena z kolíků na desce uvedených výše na kladnou (+) stranu každé LED diody, zápornou (-) stranu každé LED diody lze připojit k pinu nejbližšího uzemnění (GND), některé LED diody budou muset sdílet zemnící (GND) kolík, protože deska má pouze čtyři zemnící (GND) piny.

Krok 6: Kód

Kód funguje tak, že deska NodeMCU hostí síť WiFi, která je hostitelem přihlašovací stránky. Poté se přihlásíte do WiFi sítě NodeMCU, která ve výchozím nastavení nemá heslo. Přihlašovací stránku najdete zadáním IP adresy desky do zvoleného webového prohlížeče. Na přihlašovací stránce zadáte SSID a heslo vaší domácí sítě, poté můžete stránku obnovit a zjistit IP adresu, na které bude hlavní stránka hostována ve vaší domácí síti. V tomto okamžiku se můžete odpojit od sítě NodeMCU a vrátit se do své domácí sítě. Nyní můžete přejít na IP adresu hlavní stránky a ovládat lampu z jakéhokoli zařízení ve vaší síti. Webové stránky byly navrženy pro iPhone 6, 7, 8, takže stránka nemusí být ve vašem zařízení správně naformátována. Pokud chcete změnit HTML/CSS pro vaše zařízení nebo automatické škálování na jakékoli zařízení, stránky pro webové stránky jsou umístěny uvnitř kódu Arduino, protože deska NodeMCU ve skutečnosti tyto webové stránky hostí.

Kód má pro světla několik funkcí. Má funkci zapnutí/vypnutí pro každé jednotlivé světlo, režim, který rozsvítí všechna světla současně, režim, který zhasne světla zleva doprava, režim než náhodně rozsvítí každé světlo, dokud nejsou všechny zapnuté, a poté je všechny vypne náhodně režim „Dice Roll“, který náhodně vybere jednu barvu, která se rozsvítí pomocí LED zcela vlevo jako 1 a LED zcela vpravo jako 6, a nakonec režim „Coin Flip“, který bude považovat tři LED zcela vlevo za „Heads“a tři pravé LED diody jako „Tails“