منبه ضوء DIY: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

هل سبق لك أن أردت تجربة واحدة من تلك المنبهات الرائعة التي تحاكي شروق الشمس لإيقاظك؟ هل تريد إضافة بعض الأضواء الملونة إلى غرفتك؟ هل تريد التحكم في كل شيء من أي جهاز باستخدام متصفح الإنترنت؟ ثم تحقق من هذا المنبه الذي صنعته باستخدام ما تعلمته في بناء وحدة تغذية الأسماك التلقائية الخاصة بي.

الغرض الرئيسي من Light Alarm هو التأكد من وجود ضوء في غرفتي عندما أستيقظ ، خاصة في فصل الشتاء عندما لا يزال الظلام في العادة. يتلاشى الضوء لفترة زمنية محددة مسبقًا تنتهي بسطوع كامل في وقت التنبيه المحدد. ولكن هذا هو الوضع الأول فقط ، فهناك 7 أوضاع إضاءة أخرى يمكنك اللعب بها!

يتم التحكم في الإنذار الضوئي عبر صفحة HTML مستضافة على لوحة ESP-8266-12e. يمكن الوصول إليه من شبكتك المنزلية أو تكوينه ليتم الوصول إليه من أي مكان على الإنترنت باستخدام إعادة توجيه المنفذ.

الخطوة 1: المواد:

• لوحة ESP-8266-12e (NodeMCU)
• أحدث اردوينو IDE
• المكتبات اللازمة للكود مثبتة
• Notepad ++ (لتحرير HTML إذا كنت تريد)
• المستعرض (لقد استخدمت chrome ، ولكن يجب أن يعمل أي متصفح ، خاصة إذا كان يتيح لك رؤية كود html يعمل)
• طابعة ثلاثية الأبعاد بمساحة بناء 150 مم × 150 مم على الأقل
• خيوط بلاستيكية بيضاء أو شفافة (للظل ، يمكن أن يكون الحامل بأي لون لديك)
• شاشة عرض مكونة من 7 أرقام مع شريحة TM1637 ، استخدمت واحدة منها
• شريط LED RGBW قابل للتوجيه بطول 1 متر ، SK6812. شريطي يحتوي على 60 LEDs / متر ، لكن لم يعد يُباع. تم إعداد كود arduino لـ RGBW ، لذا سيتعين عليك إعادة كتابته إذا كنت تريد استخدام شريط RGB. أود أن أوصي بشريط يحتوي على 60 LEDs على الأقل.
• إذا لم يكن للشريط دعامة لاصقة: شريط سكوتش وغراء قوي
• Protoboard لتركيب اللوحة
• سلك 24AWG (أوصي بألوان متعددة)
• ما لا يقل عن 6 أقدام من الأسلاك للطاقة. أوصي باستخدام ما يبيعه متجر الأجهزة المحلي الخاص بك لمصابيح الطاولة.
• مزود طاقة 5 فولت ، لقد استخدمت هذا
• لا تنس محولات مصدر الطاقة
• لحام حديد
• كابل USB لبرمجة اللوحة
• الغراء الساخن
• دبابيس الرأس (ذكر وأنثى)
• الصبر

الخطوة الثانية: برمجة المجلس

ستحتوي اللوحة على مجموعتين من التعليمات البرمجية ، رمز اردوينو العادي الذي يتم تشغيله ورمز HTML الذي يرسله إلى متصفحك. تقوم بتحميل كود اردوينو كما تفعل مع أي لوحة أخرى. ومع ذلك ، يتطلب HTML برنامجًا إضافيًا للتحميل إلى ذاكرة SPIFFs الموجودة على اللوحة.

للحصول على برنامج تعليمي حول كيفية استخدام SPIFFs ، راجع

لمعرفة كيفية تحميل كود HTML ، راجع https://www.esp8266.com/viewtopic.php؟f=32&t=10081 ، ستحتاج إلى تثبيت مكون إضافي على اردوينو للقيام بذلك.

يجب حفظ HTML في مجلد في مجلد مشروع اردوينو يسمى ببساطة "البيانات".

يستغرق تحميل HTML بضع دقائق ، وكنت قادرًا على لعب سباق عبر الإنترنت أو اثنين في Mario Kart 8 أثناء انتظاري. لهذا السبب ، إذا كنت تجري تغييرات على HTML ، فاستخدم notepad ++ لتحرير الملف وإفلاته في متصفح مثل chrome لاختباره.

الخطوة 3: كيف يعمل الكود

يتم فصل الكود في هذا المشروع إلى ملفين: الرمز الذي يتم تشغيله بواسطة اللوحة ، و HTML المخزن في ذاكرة اللوحة التي يتم إرسالها إلى المتصفح عند الانتقال إلى صفحة الويب.

عند توصيل اللوحة بالطاقة ، يبدأ رمز اللوحة ، مثل أي اردوينو. يتصل بشبكة WiFi المنزلية الخاصة بك ثم يتصل بخادم NIST للحصول على الوقت الحالي لضبط الساعة الداخلية. بعد ضبط الساعة ، يبدأ خادم الويب ويمكنك الاتصال عبر متصفحك المفضل.

يجب عليك الاتصال بعنوان IP الخاص باللوحة ، لذا تأكد من حجز IP ثابت على جهاز التوجيه الخاص بك. لقد غيرت المنفذ الموجود على المصباح أيضًا ، لذلك للتوصيل ، انتقل إلى 192.168.0.170:301/. إذا كنت ترغب في الاتصال بالمصباح الخاص بك من أي مكان في العالم ، فسيتعين عليك إعداد إعادة توجيه المنفذ على جهاز التوجيه الخاص بك. سيتعين عليك بعد ذلك الاتصال بعنوان IP الذي تراه عند الاتصال بـ https://www.whatsmyip.org/ والمنفذ الذي أعددت فيه عنوان IP المحلي للمصباح ليتم تشغيله.

بمجرد الاتصال ، يرسل المنتدى ملف HTML إلى متصفحك ، والذي يقوم بفك تشفيره وعرض الصفحة. لا تؤثر التغييرات التي تجريها على اللوحة حتى تضغط على أحد الأزرار. على صفحة الويب. عندما تضغط على زر ، يرسل متصفحك نموذج html إلى اللوحة بالإعدادات الحالية وتتبنى اللوحة هذه الإعدادات وتضبط شاشات العرض.

الإعدادات إلى حد ما إلى الأمام مباشرة. يتناسب حجم الصفحة مع عرض المتصفح الخاص بك وتبدو أفضل قليلاً على الهاتف المحمول. لتغيير مظهر صفحة الإعدادات ، سيتعين عليك تحرير HTML ، وهناك الكثير من البرامج التعليمية الأخرى عبر الإنترنت لذلك. نظرًا لأن هذه كانت المرة الأولى التي أستخدم فيها HTML ، فقد تعلمت في الغالب باستخدام

عند تحميل الصفحة ، سترى أربعة أزرار وشريط تمرير وقائمة منسدلة. الزر العلوي هو الزر الرئيسي "دخول" أو "تفاعل". يقوم الزران التاليان بتبديل عرض الوقت الرقمي وما إذا كان يعرض الوقت بتنسيق 12 ساعة أو 24 ساعة. يتحكم شريط التمرير في سطوع الساعة الرقمية ، ويتم تحديثه كلما قمت بتبديل وضع العرض أو تشغيل الساعة. من المفترض أن يقوم الزر الأخير بإطفاء جميع الأضواء ، ولكن لسبب ما لا يعمل مع هذا الإصدار من الكود. بدلاً من ذلك ، سيؤدي الضغط على الزر "Engage" بدون تحديد أي إعدادات إلى إطفاء الأضواء.

تحتوي القائمة المنسدلة على 7 أوضاع للنظام ، سيؤدي تحديد أحدها إلى عرض الإعدادات الضرورية أدناه.

• الوضع 1: إنذار. أدخل الوقت الذي تريد أن يصل فيه الضوء إلى السطوع الكامل والمدة التي تريد أن يكون التلاشي فيها بالدقائق الصحيحة. الافتراضي هو 6:00:00 صباحًا و 15 دقيقة. سيبقى الضوء في سطوع كامل لنفس مقدار الوقت الذي يتلاشى فيه قبل أن ينطفئ تلقائيًا. يمكن تغيير الافتراضي في كود HTML.
• الوضع 2: الساعة التناظرية. اختر ثلاثة ألوان لتمثيل عقرب الساعات والدقائق والثواني على ساعة عادية. سيضع شريط التمرير أعلى أدوات التقاط الألوان الثلاثة تلقائيًا ألوانًا باردة أو دافئة معدة مسبقًا إذا تم ضبطها على اليسار أو اليمين ، على التوالي. إذا تم ضبط شريط التمرير على اليسار أو اليمين ، ثم عاد إلى المنتصف ، فسيتم ضبط كل منتقي الألوان على الأسود (0 ، 0 ، 0 ، 0) [R ، G ، B ، W]. عندما يتم إرسال لون خالٍ من الصفر إلى اللوحة ، يتم اختياره عشوائيًا. * قد يتسبب هذا في وميض الأضواء بشكل مفرط. * إذا كنت تريد أن يظل الضوء مطفأ ، فإن تعيين أي قيمة على 1 سينتج عنه "أسود" (جميع القيم الافتراضية هي 1 (01 ، 01 ، 01 ، 01) عندما تكون أدوات التقاط الألوان مهيأ). منتقي الألوان ومتزلجون RGB مرتبطان ، بينما شريط التمرير W مستقل.
• الوضع 3: اللون. اختر لونًا واحدًا لضبط الأضواء عليه. سيبقى هذا حتى يتم تغييره من قبل المستخدم.
• الوضع 4: دورة اللون. اختر ثلاثة ألوان للتنقل خلالها وأدخل الوقت للاحتفاظ بكل لون. تنطبق نفس الأساليب على اختيار الألوان كما في الوضع 2. تعمل الألوان العشوائية بشكل أفضل مع هذا الوضع.
• الوضع 5: اسطوانة اللون. اختر ثلاثة ألوان (مثل السابقة) و RPM للأسطوانة. سيتم عرض الأضواء كنمط من المشارب التي تدور حول المحور. في دورة في الدقيقة التي اخترتها. RPM الافتراضي هو 60 ، أو 1 rev / sec. قد تؤدي الألوان العشوائية إلى وميض الأضواء!
• الوضع 6: Color Vortex. تعيين ثلاثة ألوان و RPM. هذا الوضع ليس مثاليًا ، لكن الفكرة هي أن الأضواء تدور على مدار الساعة. هناك عشوائية مضمنة ، لذا من الأفضل استخدام منزلق درجة الحرارة لاختيار ما إذا كانت الدوامة ستبدأ دافئة أو باردة.
• الوضع 7: قوس قزح. اضبط سرعة الدورة ، فإن RPM عديمة الفائدة إلى حد ما هنا. كان هذا مثالًا تم إعداده مسبقًا من مكتبة Neopixel مع بعض التعديلات للسماح للمجلس بالاستجابة لإدخالات المستخدم.

بمجرد اختيار الإعدادات ، سيؤدي الضغط على أي زر إلى إرسال نموذج HTML إلى اللوحة ، والذي يستخدم القيم الموجودة في النموذج لتغيير إعدادات العرض. يرسل زر "Engage" جميع الإعدادات ، بينما يرسل زري الساعة سطوع الساعة فقط. من المفترض أن يقوم زر "إيقاف التشغيل" بإيقاف تشغيل شريط LED فقط ، ولكن هناك خطأ يمنع ذلك من العمل. يبدو أن الضغط على "Engage" بدون تغيير أي إعدادات يعمل بدلاً من ذلك. بمجرد أن تقوم اللوحة بتحليل الإعدادات ، فإنها تعيد توجيه متصفحك إلى صفحة HTML الأولية.

ملاحظة: يؤدي ضبط وقت التنبيه إلى تغيير وضع النظام إلى 1 ، مما يؤدي إلى إيقاف أي وضع كان يعمل من قبل وإعادة تعيين جميع الإعدادات. ومع ذلك ، فإن بدء وضع مختلف بعد ضبط وقت التنبيه لا يغير الوقت الذي قمت بتعيينه ، لذا يمكنك ضبط المنبه ثم بدء وضع جديد. إذا لم يتم إيقاف تشغيل الوضع الجديد قبل أن يبدأ التنبيه في التلاشي في الضوء الأبيض ، فقد يتسبب ذلك في الوميض. لمنع ذلك ، يتم ترميز اللوحة بإيقاف تشغيل جميع الأضواء وتعيين وضع النظام على 1 (إنذار) في الساعة 2 صباحًا دون تغيير وقت التنبيه المحدد. يمكن تغيير وقت التوقف الصعب هذا في كود اردوينو.

الخطوة 4: إعداد الشبكة والتوصيل

هذه الخطوة غامضة بعض الشيء لأن كل جهاز توجيه مختلف. جوجل طراز جهاز التوجيه الخاص بك للعثور على الإعدادات التي تحتاج إلى تغييرها.

تحتاج إلى تسجيل الدخول إلى جهاز التوجيه الخاص بك وربما تشغيل الوضع المتقدم. على جهاز التوجيه الخاص بي ، يجب أن أذهب إلى خادم DHCP لحجز عنوان IP. ابحث عن عنوان MAC الخاص بـ ESP8266 ؛ سيكون ذلك الموجود في قائمة عميل DHCP (أو ما يعادله لجهاز التوجيه الخاص بك) الذي يختفي عندما تقوم بفصل ESP.

استخدم عنوان MAC لحجز عنوان IP الخاص بالمصباح. تأكد من تمكين الإدخال إذا كان جهاز التوجيه الخاص بك يحتوي على هذا الإعداد.

إذا كنت ترغب في الاتصال من خارج شبكتك الشخصية ، فسيتعين عليك استخدام جهاز التوجيه الخاص بك على Google لمعرفة كيفية إعداد إعادة توجيه المنفذ.

الخطوة 5: أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد

يجب أن تناسب الأجزاء المطبوعة معظم الطابعات. هناك جزأين: التركيب والظل.

الحامل هو ما يتم لف شريط LED حوله ، بنمط حلزوني ، وقطره هو أن شريط 60-LED ، بطول متر واحد يجب أن يلتف حوالي 3 مرات ويجب محاذاة جميع مصابيح LED محوريًا. إذا كنت تستخدم شريطًا تتباعد فيه مصابيح LED بشكل مختلف ولا تتم محاذاتها على الحامل كما ينبغي ، فقم بتغيير القطر وفقًا للنماذج المتوفرة. القطر هو C / pi ، حيث C هو المحيط و 1/3 طول الشريط. تسمح الفتحات نصف الدائرية الموجودة على جانب الحائط للحامل بمرور كابل الطاقة وتدفق الهواء. توفر الدعامات المتقاطعة صلابة وسطحًا لتطبيق شرائط الأوامر للتركيب.

الظل له احتكاك يتناسب مع الحامل ، وهناك شق لمحاذاة الظل مع الحامل. يجب أن يكون الشق في موضع الساعة 12 أو 6 عند تثبيته على الحائط ، ويجب محاذاة شاشة الساعة المكونة من 7 مقاطع مع الشق. يعمل الظل كموزع للأضواء وهو رقيق جدًا نتيجة لذلك. لقد قمت بطباعته بفوهة 0.5 مم ، وتأتي معظم الطابعات التجارية مع فوهات 0.4 مم ، لذا يجب أن تكون هناك مشكلات قليلة ، ولكن تأكد من التحقق من أداة التقطيع الخاصة بك للتأكد من أن الظل سوف يطبع بشكل صحيح. تأكد أيضًا من استخدام بلاستيك أبيض أو شبه شفاف للظل. ستؤدي الألوان الأخرى إلى تشويه ألوان الأضواء أو حجب الكثير من الضوء.

تأكد من التحقق من أن شاشة الساعة الرقمية التي تستخدمها تناسب الظل. وهي مصممة لتناسب الاحتكاك في مكانها مع خلوص كافٍ لأسلاك الساعة. استخدم النماذج لتغيير تركيب الساعة. عند تغيير نموذج الظل ، تأكد من الحفاظ على سمك الوجه الأمامي أقل من 1 مم ، بحيث تكون الساعة مرئية من خلاله مع القليل من الانتشار.

الخطوة 6: الأسلاك وتجميع المجلس

اللوحة والأسلاك أقل تعقيدًا بكثير من وحدة تغذية الأسماك الخاصة بي. ما عليك سوى لحام صفين من دبابيس الرأس الأنثوية بلوحة واقية حتى يجلس ESP-8266-12e ، بالإضافة إلى صفين من دبابيس الرأس الذكرية لتوصيل الطاقة. لقد قمت بلحام سلكي بيانات الساعة وسلك بيانات شريط LED إلى المسامير الخاصة بهما على اللوحة الأولية ، وتم لحام جميع أسلاك الطاقة والأرض في قضبان الطاقة الخاصة التي صنعتها في الجزء الخلفي من اللوحة.

يجب أن يكون الجانب الآخر من هذه الأسلاك رؤوسًا نسائية للساعة وموصل شريط LED لشريط LED. قد تحتاج إلى لحام دبابيس ذكر على مدار الساعة وأنا أوصي بدبابيس بزاوية لذلك. يجب توجيه أسلاك شريط LED وأسلاك الطاقة إلى جانب جدار اللوحة (الجانب الذي يحتوي على ESP) ويجب توجيه أسلاك الساعة إلى الجانب الأمامي (حيث توجد جميع وصلات اللحام).

بالنسبة لخط الطاقة ، استخدمت 6 أقدام من 16-26 سلكًا نحاسيًا مجدولًا. كان سميكًا بعض الشيء ، لذا قمت بتقسيم كل سلك بين ثلاثة دبابيس أنثوية للاتصال بقضبان الطاقة والأرض. يجب أن يكون الجانب الآخر هو أي موصل حصلت عليه لمزود الطاقة الخاص بك.

الغراء الساخن لجميع مفاصل اللحام المكشوفة (خاصة على كابل الطاقة ، وخاصة إذا كان هناك نحاس مكشوف مثل المنجم) لعزل كل شيء من السراويل العرضية. يمكنك أيضًا لصق الساعة باللوحة الساخنة (ظهر الساعة إلى جانب اللحام من اللوحة) ، لكنني وجدت أن هذا كان مفصلًا ضعيفًا ولم يكن كل هذا ضروريًا بمجرد تثبيت كل شيء.

قم بلف شريط LED حول الجزء الخارجي من الحامل. تأكد من اختبار الشريط في الوضع 2 للتحقق من أن الساعة التناظرية تسير في الاتجاه الصحيح. تأكد من ترك فجوة حوالي 5 مم من الحافة الأمامية للظل. أول مؤشر LED للشريط (مؤشر LED الذي يظهر عليه لون الثواني في الجزء العلوي من كل دقيقة ، في أحد طرفي الشريط) يذهب في موضع الساعة 12. عندما يتم تركيب المصباح على الحائط. عندما يكون لديك شريط LED في مكانه ، استخدم دعامة لاصقة (إذا كان بها واحدة) أو صمغ لإلصاقه بالحامل. سيعمل الغراء الفائق بشكل أفضل إذا لم يكن للشريط دعامة لاصقة. استخدم الشريط اللاصق لتثبيت الشريط في مكانه أثناء الاختبار وأثناء تجفيف الغراء.

قم بربط أسلاك LED عبر الفتحات نصف الدائرية في الحامل لتوصيلها باللوحة. يتم أيضًا ربط كبل الطاقة من هنا ، تأكد من اختيار فتحة لا يسحبها الكابل بسبب الجاذبية أو عمليات السحب العرضية.

الخطوة 7: التركيب

للتثبيت على الحائط ، ما عليك سوى استخدام 3-4 أشرطة أوامر 3 أمتار ، أو أي عدد تريده. استخدم الشق الموجود في الحامل للتحقق من أنه مستوي. بعد تثبيت الحامل ، قم بتوصيل كبل الطاقة وأسلاك LED باللوحة ، وأدخل الساعة في الظل. بعد ذلك ، ما عليك سوى وضع الغطاء على الحامل وتوصيل كابل الطاقة بمصدر الطاقة!