أضواء شجرة الكريسماس الفائقة: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

اشتريت هذا العام شجرة عيد الميلاد ، كانت أول شجرة امتلكتها في الواقع. لذا كانت الخطوة المنطقية التالية هي تزيينها. ينظر حوله

خيارات الأضواء التي وجدتها في الواقع لم تكن هناك أضواء تفعل ما كنت أريده تمامًا. كل ما أردته هو بعض أضواء شجرة الكريسماس التي يمكن أن تومض وتغير الألوان ، ويمكن التحكم فيها من هاتف أو زر أو صوت ، وكلها قابلة للتخصيص وإعادة البرمجة بنسبة 100٪ بالتأكيد يمكنني العثور على شيء على أمازون للقيام بذلك؟ ولكن بعد الكثير من البحث ، لم أجد شيئًا من هذا القبيل ، لذلك قررت بدلاً من التخلي عن الحلم أن أجعل البعض يفعل ما أريده بنفسي. لكن يكفي من المقدمة وكيف فعلت ذلك. هناك العديد من التغييرات والتحسينات التي يمكنك إجراؤها على كيفية القيام بذلك ، وأنا أشجعك على الذهاب وإنشاء نسختك باستخدام الإصدار الخاص بي كنقطة انطلاق ، باستخدام الأجزاء الجيدة وتحسين الأجزاء السيئة.

أخطط للإضافة إلى هذا المشروع خلال الشهر المقبل مع انتهاء الشجرة ، لذا ابحث عن التحديثات قريبًا.

بالنسبة للإمدادات ، استخدمت ما يلي:

• Raspberry Pi 3 (بطاقة SD ، مصدر طاقة)
• لوحة LED Fadecandy
• WS2811 المصابيح القابلة للعنونة في عامل شكل نمط ضوء شجرة عيد الميلاد (وليس الشرائط الشائعة التي تجدها) لقد استخدمت ثمانية خيوط 50LED
• 5V 60A امدادات الطاقة وسلك الطاقة
• انكماش الحرارة الأسلاك
• 3 دبوس JST SM صداري

بالنسبة للأدوات ، استخدمت ما يلي:

• لحام
• الحديد (اللحام ، التدفق ، إلخ)
• مفك براغي
• قواطع / قواطع للأسلاك
• المقياس المتعدد

الخطوة 1: القوة

كان لدي مصدر طاقة إضافي 5 فولت 60 أمبير متبقي من مشروع سابق ، لذا فقد استخدمت ذلك ، ولكنك أنت

يمكن أن تفلت من مصدر طاقة أصغر بكثير اعتمادًا على عدد مصابيح LED التي ستقودها. ربما كان بإمكاني استخدام مصدر طاقة 30 أمبير وكنت على ما يرام عند 500LED ، لكن بالنظر إلى أن لدي بالفعل مصدر طاقة 60 أمبير ، وهذا ما استخدمته.

لا تحتوي مصادر طاقة التيار المستمر الشائعة هذه على أسلاك طاقة متصلة بها ، لذا عليك أولاً القيام بذلك ، ابدأ بقطع نهاية سلك الطاقة ، ثم ستستخدم مقياسًا متعددًا لتتبع المسامير الموجودة على C13 (الأنثى) end) لمعرفة اللون الذي يتوافق مع محايد ، وما هو الحمل والأرضي.

عند النظر إلى النهاية وتوجيهها لتكون فتحتين سفليتين وأخرى أعلى ، يجب أن يكون الدبوس كما يلي. في الأعلى يوجد الدبوس الأرضي ، واليسار محايد ، واليمين هو الحمل. أنا أشجعك إذا كان هناك أي شك في التحقق من موقع YouTube حول القيام بذلك. احذر عند التعامل مع الكهرباء وخاصة الجهد العالي مثل ما يخرج من الجدران.

بمجرد تحديد اللون الذي ستجرده من طرف السلك العازل وتثبيته في أطرافه المقابلة. قبل توصيل التيار الكهربائي ، تأكد من أن المفتاح الموجود على الجانب (إن وجد) مضبوط على 110 فولت وليس 220 فولت. في هذه المرحلة ، ستقوم بتوصيله وتأكيد تشغيله. إذا كان الأمر كذلك ، فستحتاج بعد ذلك إلى تأكيد الإخراج ، ولهذا استخدمت جهاز القياس المتعدد للتحقق من الجهد V + و V- DC. كان المنجم 5.5 فولت عندما قمت بقياسه ، ثم قمت بضبط المسمار الأيسر للأطراف لتقليله إلى 5 فولت.

الخطوة 2: تحضير المصابيح

تحتوي مصابيح LED التي اشتريتها على 3 مقابس دبوس على طرفي الشريط بالإضافة إلى خطوط أرضية / 5 فولت مخصصة في كل طرف.

تحتاج أولاً إلى تحديد نهاية الإدخال للشريط حيث أن البيانات تذهب في اتجاه واحد فقط. على شريطي الذي كان نهاية بمقبس ذكر 3 سنون ، يمكنك اتباع السلك من القابس ومعرفة ما إذا كان يتصل بـ Di (إدخال البيانات) أو دبوس Do (إخراج البيانات).

بمجرد الانتهاء من ذلك ، قمت بقص خط الأرض / 5V المخصص من جانب الإخراج من الشريط لأنني لن أستخدم ذلك.

بعد ذلك ، قمت بلحام 2.5 قدم تقريبًا من سلك 18ga لكل خط من خطوط الأرض و 5 فولت على جانب الإدخال. في هذه الخطوة ، من المهم أن تكون متسقًا مع اللون ، فقد استخدمت اللونين الأصفر والأحمر في 5 فولت والأسود / الأخضر للأرض ، إذا قمت بتوصيلها للخلف عن غير قصد ، فسوف تتلف مصابيح LED الخاصة بك. بعد لحام جميع الشرائط ، أضفت تقليصًا حراريًا لتغطية جميع مفاصل اللحام ، وهذا يحميها من التقليل من بعضها البعض.

لقد قمت بهذه العملية لجميع خيوط LED الثمانية الخاصة بي. ثم أخيرًا ضعها جانبًا حتى وقت لاحق.

نصيحة إذا تركتها مربوطة بشريط مطاطي فإنها ستقلل من الفوضى.

الخطوة 3: قم بإعداد لوحة Fadecandy

لوحة Fadecandy عبارة عن لوحة صغيرة رائعة لقيادة مصابيح LED القابلة للعنونة ، وسوف ندخل في بعض قدراتها لاحقًا

ولكن في الوقت الحالي ، يتعلق الأمر فقط بالإعداد المادي لتوصيله بمصابيح LED.

هناك 8 دبابيس إخراج و 8 دبابيس أرضية على لوحة Fadecandy ، لقد بدأت بلحام 2 قدم من سلك 22ga أسود لجميع المسامير الأرضية. بعد ذلك ، قمت بلحام 2 قدم من سلك 22ga أصفر إلى فتحات الإخراج (+) على لوحة Fadecandy.

ثم قمت بلف أزواج الأسلاك لجعلها أقل فوضى للخطوة التالية.

أخذت 8 من لاعبي JST من الإناث ذات 3 سنون وقمت بإزالة الخط الذي يتطابق مع مصدر 5V على الأضواء ، لأن هذا لم يكن ضروريًا لـ Fadecandy. على وصلات العبور الخاصة بي كان هذا هو السلك الأحمر.

بعد ذلك ، قمت بتقلص الحرارة المترابطة على أسلاك Fadecandy (من المهم القيام بذلك قبل لحام الأسلاك معًا).

أخيرًا ، قمت بلحام السلك الأصفر Fadecandy بسلك البيانات الموجود على العبور (أخضر في حالتي) ، وأرض Fadecandy (أسود) على أرض العبور (أبيض). بعد لحامها ، قمت بنقل الحرارة المتقلصة لتغطي مفصل اللحام وقمت بتسخينه بأخف لتقليصه.

عند الانتهاء من ذلك ، يجب أن يكون لديك نوعًا ما من العنكبوت مع 8 أزواج من الأسلاك تنطلق من Fadecandy ونزولًا إلى الموصلات 3pin (أو 2 pin إذا قمت بإزالة السلك غير المستخدم). تحقق جيدًا من جميع اتصالاتك وأنه ليس لديك أي أسلاك غير متطابقة ثم ضع هذا جانبًا حتى وقت لاحق.

الخطوة 4: إعداد RPi

سوف أتخلى عن بعض من هذا لأنه من السهل الوقوع في الأعشاب الضارة فيما يتعلق بإعداد raspian وما شابه ، لذلك للحصول على أساسي

rPi up والعمل و ssh له الرجوع إلى

سأبدأ من نقطة الحصول على rPi مع صورة Raspian نظيفة وستكون قادرًا على SSH فيه وتشغيل آخر التحديثات.

تشغيل أمر التحديث / الترقية المعتاد للتأكد من تحديث rPi.

sudo apt-get -y update

sudo apt-get -y Upgrade

بعد ذلك

sudo apt-get -y install git

git clone git: //github.com/scanlime/fadecandy cd fadecandy / server قم بعمل وحدات فرعية make sudo mv fcserver / usr / local / bin

بعد ذلك ، نحتاج إلى تشغيل البرنامج تلقائيًا لذلك نقوم بذلك:

sudo nano /etc/rc.local

ومباشرة قبل "الخروج 0" النهائي نضع ما يلي.

/ usr / local / bin / fcserver /usr/local/bin/fcserver.json> /var/log/fcserver.log 2> & 1 &

سنحتاج بعد ذلك إلى إنشاء ملف تكوين

sudo nano /usr/local/bin/fcserver.json

ولصق ما يلي ، ستحتاج إلى استبدال YOURSERIALHERE بمسلسل لوحتك ، يمكنك العثور على تسلسل اللوحات الخاصة بك عن طريق كتابة ما يلي

fcserver

يجب أن يسرد Serail # متبوعًا بالمسلسل الخاص بك.

أخيرًا ستفعل

sudo إعادة التشغيل

لمزيد من التفاصيل حول هذه الخطوات ، يرجى الرجوع إلى كتابة adafruits الممتازة هنا

في هذه المرحلة ، يجب أن يكون خادم fadecandy قيد التشغيل.

الخطوة 5: قم بتوصيل كل شيء وأتمنى ألا يكون هناك دخان

هناك طريقتان للقيام بذلك ، أولاً (وربما الأكثر حكمة) يتم اختبار كل خصلة من تلقاء نفسها ثم دمجها.

ما فعلته هو توصيل كل شيء على الإطلاق ، وتطبيق الطاقة والقفز للأفضل وقد نجح الأمر على ما يرام. ولكن إذا كنت ستفعل ذلك بهذه الطريقة ، فكن واثقًا جدًا من وصول العمل التحضيري إلى هذه النقطة (لا توجد أسلاك غير متطابقة).

تأكد من توصيل جميع خيوط الطاقة / الأرض من الخيوط بإحكام في الكتل الطرفية. بعد ذلك ، قم بتوصيل أسلاك العبور fadecandy التي تم ربطها بحيث لا تذهب إلا في اتجاه واحد. أخيرًا ، قم بتوصيل كبل fadecandy USB في raspberrypi وتشغيل rPi.

في هذه المرحلة ، تكون جاهزًا لتوصيل الطاقة بمصدر الطاقة الرئيسي. يجب أن يتم الترحيب بك … لا شيء إذا كان لديك أضواء ساطعة / دخان / ضوضاء / إلخ ، فهناك مشكلة.

إذا لم يكن لديك أي شيء يحدث ولكن تهانينا.

السماء هي الحد الأقصى بقدر ما يذهب الكود لهذا ولكن ما بدأت به كان مجرد بعض الأمثلة من مكتبة fadecandy للتأكد من أن الشرائط تعمل بشكل صحيح من كمبيوتر آخر قمت بتشغيل مثال http في مكتبة fadecandy التي نزّلناها سابقًا (https://github.com/scanlime/fadecandy/blob/master/… ستعمل ، على الرغم من أنك ستحتاج إلى تغيير عدد مصابيح LED).

تأكد من تغيير المضيف المحلي في الأمثلة إلى عنوان IP الخاص بـ RaspberryPi. في هذه المرحلة ، الأمر متروك لك نوعًا ما بشأن مقدار اللعب الذي تريد القيام به ، قررت تعليق الأضواء على الشجرة قبل المضي قدمًا بعيدًا لأن ذلك من شأنه أن يمنحني رؤية أفضل لما سيبدو عليه التثبيت.

الخطوة 6: قم بتثبيت الأضواء في الشجرة

في هذه المرحلة ، ستحتاج إلى قطع اتصال كل ما قمت به حتى هذه النقطة ، إنه أمر مؤلم ولكن من الجيد أننا بحثنا عن المشكلات من قبل

توصيل الأسلاك فوق الشجرة وتجد أنها لا تعمل.

هذا الجزء توضيحيًا ذاتيًا إلى حد ما ، سيكون لكل شخص تفضيلاته الخاصة حول أفضل طريقة للقيام بذلك ، بالنسبة لي قمت بتثبيتها بشكل عمودي تقريبًا لأعلى الشجرة من الأسفل إلى الأعلى تقريبًا كل 30 درجة (نظرًا لأن حوالي 90 درجة من شجرتى غير مرئية). تأكد من ترك مساحة كافية لتتمكن من توصيل أسلاك الطاقة / الإشارة التي قمنا بإعدادها من قبل.

بمجرد الانتهاء من ذلك ، يحين وقت إعادة توصيل الأسلاك كما فعلنا من قبل ، مع توخي الحذر بشأن توصيلات الطاقة وأسلاك الإشارة.

في هذه المرحلة أيضًا ، من المهم تتبع ترتيب أسلاك الإشارة ، لقد قمت بعمل 0-7 بدءًا من أقصى اليسار والعمل إلى أقصى اليمين.

الخطوة 7: أشعل الشجرة

الآن لديك كل شيء مثبت في الشجرة وفحص جميع الاتصالات التي يمكنك تشغيلها بالكامل ومشاهدة العرض ، بالطبع سيكون فارغًا مرة أخرى مثل خطوتين قبل أن تبدأ شيئًا للتحدث إلى خادم fadecandy. أسرع طريقة هي في الخطوة التالية ، لذا اذهب للتحقق من ذلك.

الخطوة 8: سهولة التحكم في الهاتف المحمول

لذلك لديك الشجرة كلها معلقة (والتي يمكن أن تكون عبارة عن فوضى من الأسلاك سأعترف بها) وكل شيء موصول مرة أخرى ، raspberry pi قيد التشغيل وجاهز للانطلاق. إليك طريقة سريعة لاختبارها. يقوم هذا التطبيق الذي تم إعداده بواسطة Bertrand Martel بعمل رائع في التحكم في لوحة fadecandy

بعد التثبيت قم بما يلي.

1. تأكد من أنك على نفس شبكة WiFi مثل rPi
2. ابدأ التطبيق ، وانقر على زر الهامبرغ في أعلى اليسار
3. انقر فوق تكوين الخادم
4. قم بإلغاء تحديد "بدء خادم محلي"
5. اكتب عنوان IP للخادم باعتباره IP الخاص بـ Raspberry Pi
6. ضرب حسنا
7. انقر فوق الزر هامبرغر مرة أخرى
8. انقر فوق "تكوين العد الصمام" واكتب 500 ثم حدد موافق

في هذه المرحلة ، سيكون لديك تحكم أساسي في الأضواء من هاتفك المحمول.

الخطوة 9: الكود والمزيد من الكود

بناءً على ما فعلناه سابقًا الآن بعد أن أصبحت الأضواء في مكانها ، حان الوقت للعمل بشكل أكبر مع الكود.

بدأت أفكر أنه سيكون من الرائع أن يكون لديك موقع ويب مستضاف على rPi حيث سأفتحه على هاتفي المحمول أو جهاز الكمبيوتر الخاص بي وأغير الأضواء هناك ، وقد يستمر ذلك اعتمادًا على مقدار الوقت الذي سأحصل عليه في الأسابيع القليلة المقبلة. لكن في الوقت الحالي قررت من أجل الوصول بهذا المشروع إلى حالة عمل وإبقاء الأمور بسيطة ، سأفعل ما يلي.

• حدد بعض الأنماط التي يمكن تبديلها للتشغيل
• قم بإعداد rPi للاستماع إلى رسائل MQTT التي تخبره بالأنماط التي يجب تشغيلها

يجعل هذا المسار تبديل الشجرة أمرًا سهلاً عن بقية مشاريع أتمتة المنزل ، ويفتح الكثير من الخيارات لربط المشغلات لإخبار الشجرة بالقيام بالأشياء.

سوف أتطرق إلى إعدادات MQTT ، فهناك الكثير من الإرشادات التفصيلية المفيدة حول كيفية إعداده ، يرجى الرجوع إلى أولئك الذين يقومون بذلك ، فأنا لست على دراية كبيرة بـ MQTT ، لذا سأكون مذعوراً لأولئك الذين تتعلق بكيفية جعل rPi الخاص بك يستضيف وسيطًا للبعوض. لقد استخدمت ما يلي للحصول على عملي:

www.instructables.com/id/How-to-Use-MQTT-W…

حسنًا ، لدينا الآن وسيط MQTT يعمل ونص بايثون يستمع للأوامر ، لقد حان الوقت لتحديد بعضها. لهذا مرة أخرى استخلصت الأمثلة الرائعة في مكتبة fadecandy. لكن بشكل عام ، من الأساسيات التي تحتاجها.

استيراد opc

numLEDs = 400 client = opc. Client ('YOURRPiIPhere: 7890') (أشياء) بكسل = (rgb) client.put_pixels (بكسل)

بالطبع هناك الكثير من المعترف به من كتلة الكود المذكورة أعلاه ، ولكن (الأشياء) هي كل ما تقرر القيام به من أجل تحديد النمط الخاص بك ، إذا كان هذا هو قوس قزح ، أو ضوء مطاردة وما إلى ذلك كله متروك لك. إذا سمح الوقت ، فسوف أكتب بعض الأنماط وسأقوم بتحميلها هنا قريبًا.

الخطوة 10: التحكم بزر RGB

يمتلك أحد الأصدقاء هذا المشروع الرائع جدًا الذي كان يعمل عليه ، وهو عبارة عن لوحة توجد في زر ضغط يمنح الزر الكبير RGB led هنا يمكنك التحقق من ذلك على github

لدي أحد نماذجه الأولية ، وعلى الرغم من أن هذه ستكون طريقة رائعة لاستخدامه ، إلا أن هدفي كان جعل الزر يتنقل ببطء بين الألوان ، وعند الضغط عليه سيحول الشجرة مهما كان لونها عند الضغط عليه.

هنا زر بلدي. لقد قمت بطباعة قاعدة ثلاثية الأبعاد لها ، وهي الآن تعمل عبر USB ولكن قد تجعلها تعمل بالطاقة في وقت ما في المستقبل.

مرفق به الكود الذي كتبته للزر الذي يتنقل عبر قوس قزح وعندما يتم الضغط على الزر ، يتم تبديل رسالة MQTT ليتم إرسالها إلى RaspberryPi باللون الحالي.

مع هذا التشغيل ، يمكنني فقط توصيل الزر بمنفذ طاقة USB أو حزمة بطارية والتحكم في الشجرة لاسلكيًا حيث يتم إرسال رسالة MQTT عبر WiFi.

شكرًا لكم جميعًا على إطلاعكم على هذا المشروع ، واسمحوا لي أن أعرف إذا كان لديك أي أسئلة سأبذل قصارى جهدي للإجابة عليها. نتطلع إلى رؤية مشاريعك.