Spielen Sie mit Feuer über WIFI! ESP8266 & Neopixel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

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Erstellen Sie einen coolen Feuersimulationseffekt mit der drahtlosen Wi-Fi-Steuerung. Eine mobile App (für Android-Smartphones) mit einer gut aussehenden Benutzeroberfläche kann installiert werden, um mit Ihrer Kreation zu spielen! Wir werden auch Arduino und ESP8266 verwenden, um die Flamme zu steuern. Am Ende dieses Projekts lernen Sie:

• Wie NeoPixel funktionieren.
• Wie man ESP8266 programmiert und Variablen über WLAN steuert
• So erzeugen Sie mit Neopixels einen coolen Feuereffekt

Schritt 1: Eine Einführung in Neopixels

Einzeln adressierbare LEDs oder oft auch Neopixles genannt gibt es schon seit einiger Zeit und Sie kennen sie wahrscheinlich, aber wenn nicht, sind sie wie normale RGB-LEDs, aber wie der Name schon sagt, kann die Farbe jeder von ihnen einzeln adressiert werden, wodurch unendlich coole Muster und Animationen erstellt werden können. Für WS2812b benötigen Sie nur 3 Drähte, 2 für die Stromversorgung und 1 für die Daten. Das bedeutet, dass Sie nur einen freien Arduino-Pin benötigen, um eine Menge LEDs zu steuern!

In diesem Projekt werden wir diese intelligenten LEDs verwenden, um einen Feuereffekt zu erzeugen. Zur Steuerung von LEDs verwenden wir die fantastische FastLED-Bibliothek. Wir verwenden das Skizzenbeispiel Fire2012 der Bibliothek von Mark Kriegsman. Wir verwenden 6 LED-Streifen mit jeweils 30 LEDs (insgesamt 180 LEDs), wir kleben diese LEDs auf ein Stück PVC-Rohr und legen sie in einen Glaszylinder (diese Glaszylinder werden normalerweise als Vasen verwendet). Wir müssen das Licht der LEDs streuen, damit sie kontinuierlich aussehen, dazu haben wir Pauspapier verwendet, das Licht durchlässt und Licht streut.

Schritt 2: Benötigte Materialien

Hardware-Komponenten

• ESP8266 Serielles WIFI Witty Cloud Board × 1
• Neopixels Smart LED-Streifen (60LED/m-Streifen)×1
• Logikpegelwandler ×1
• 21cm 40P Stecker-zu-Buchse-Überbrückungskabel × 1
• PVC-Rohr 60cm Größe 2” ×1
• Pauspapier ×1
• Glaszylinder ×1

Software-Apps

Arduino-IDE

Handwerkzeuge

• Heißklebepistole
• Lötkolben

Schritt 3: Konstruktion

Besorgen Sie sich zunächst einen richtigen Glaszylinder, unser Zylinder hat eine Länge von 60cm und einen Durchmesser von 12cm.

Wenn Sie einen mattierten Glaszylinder finden, der schön ist, aber wenn es ein klares Glas ist, können Sie Pauspapier verwenden, um die Zylinderoberfläche (entweder Innen- oder Außenfläche) zu bedecken. Pauspapier streut das Licht gut und liefert gute Ergebnisse. Nachdem Sie einen Glaszylinder erhalten haben, messen Sie seine Innenlänge und schneiden Sie dann das PVC-Rohr so, dass es in den Zylinder passt. Unser Glaszylinder hat eine Höhe von 60cm (ohne Sockel hat er eine Innenlänge von 59cm), also schneiden wir unser PVC-Rohr auf 59cm. Sie werden LED-Streifen auf dieses Rohr kleben, ein Rohr mit einem Durchmesser von 4cm wäre perfekt. Als nächstes müssen wir unseren LED-Streifen in 6 gleiche Teile schneiden. Hier verwenden wir einen Streifen mit einer Dichte von 60 LEDs / m (Sie können höhere Dichten für bessere Effekte verwenden, wenn Sie möchten) Wir verwenden sechs 50 cm lange Längen, dh wir benötigen 3 Meter. Platzieren Sie die sechs Längen gleichmäßig um das PVC-Rohr und kleben Sie die Streifen auf das Rohr. So sollte es aussehen.

Um die LED-Streifen zusammenzulöten, können Sie entweder direkt Drähte gemäß der folgenden Zeichnung an den Streifen anlöten oder zuerst Stiftleisten an die Streifen anlöten und dann mit Breadboard-Drähten verbinden.

Wenn alle LED-Streifenverbindungen hergestellt sind, müssen Sie das Rohr in den Zylinder legen. Um das Rohr im Zylinder zu zentrieren, können Sie mit Schaumstoff einen Kreis schneiden, der einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Glaszylinders und einen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des PVC-Rohrs hat. Bereiten Sie zwei davon für jede Seite des Rohres vor. Befestigen Sie diese Teile an den Enden und stecken Sie das Rohr vorsichtig in den Zylinder.

Schritt 4: Code

Wir verwenden Arduino IDE zum Codieren und Hochladen auf ESP8266. Sie müssen ein Board mit einem ESP8266 mit 3 MB SPIFFS verwenden, wenn Sie die Controller-Softwaredateien auf die SPIFFS hochladen möchten. SPIFFS ist die Abkürzung für „Serial Peripheral Interface Flash File System“. Sie können die Controller-Dateien in diesen Speicher hochladen, um die Dateien von diesem Speicherort bereitzustellen. Auf diese Weise können Sie Ihren Browser (entweder auf Ihrem Telefon oder Notebook) öffnen und die Adresse Ihres ESP aufrufen (die Standardeinstellung ist 192.168.4.1) und Sie erhalten die Controller-Schnittstelle in Ihrem Browser, ohne die App installieren zu müssen, wenn Sie Wenn Sie ein iPhone oder iPad haben, ist dies Ihre einzige Wahl.

Laden Sie die folgende Skizze auf Ihr ESP-Board hoch. Wir benötigen die FastLED-Bibliothek, also fügen Sie sie zuerst zu Ihrer Arduino-IDE hinzu, wenn Sie dies noch nicht getan haben (Sie können sie hier herunterladen). Der Brandsimulationscode ist Mark Kriegsmans fire2012-Skizze, die Sie in den Beispielen finden. Dieses Beispiel gilt für einen LED-Streifen, aber hier haben wir den Code geändert, um eine variable Anzahl von Streifen zu verwenden. Je mehr Streifen/LEDs, desto größer der Effekt. Die Logik der Brandsimulation ist in der Beispieldatei anschaulich beschrieben. Wenn Sie wissen möchten, wie es funktioniert, lesen Sie den Quellcode des Beispiels.

Schritt 5: App

Um das „Look and Feel“des Feuers zu steuern, gibt es zwei Variablen, mit denen Sie spielen können: SPARKING und COOLING, die Sie dynamisch in der Controller-Software steuern können, die auf die SPIFFS oder die Android-App heruntergeladen werden kann. Sie können hier auch FPS steuern.

Die Farbe des Feuers wird mit einer Farbpalette gesteuert, die auch über die Controller-Software veränderbar ist (durch 4 Farbstopps). Klicken/tippen Sie einfach auf jeden Farbkreis, der einen Farbstopp darstellt, um die Farbe einzustellen, nachdem Sie den Farbtreffer eingestellt haben, um den Dialog zu schließen und die Änderung zu sehen.

Schritt 6: Wie lade ich zu SPIFFS hoch?

Um die Dateien mit Arduino IDE in den SPIFFS-Speicher hochzuladen, müssen Sie zuerst einen Ordner namens "data" im Ordner der Skizze erstellen und alle Dateien, die Sie hochladen möchten, in diesem Ordner ablegen. Die hier hochgeladene Datei enthält sowohl die Skizze als auch diesen Ordner.

Als nächstes benötigen Sie das Arduino ESP8266-Dateisystem-Uploader-Plugin für Arduino. Folgen Sie den Anweisungen auf der Github-Seite und installieren Sie das Plugin. Nach der Installation finden Sie ESP8266 Sketch Data Upload im Tools-Menü. Versetzen Sie Ihr ESP in den Programmiermodus und klicken Sie darauf. Seien Sie geduldig und lassen Sie die Dateien hochladen, das kann eine Weile dauern. Hinweis: Stellen Sie "Upload-Geschwindigkeit" auf 921600 ein, um es schneller zu machen.

Schritt 7: Wie funktioniert es?

Die auf das ESP8266-Board hochgeladene Skizze erstellt darauf einen Webserver, der auf die von der App gesendeten Anfragen antwortet. Die App sendet einfach GET-Anfragen an den Server (ESP8266). Die Farbdaten zum Erstellen der Palette werden als Argumente in der Get-Anforderung gesendet, das gleiche gilt für andere Parameter wie Funken- und Kühlparameter.

Um beispielsweise die Helligkeit einzustellen, wird die folgende Anfrage von der App gesendet https://192.168.4.1/conf?brightness=224. Überprüfen Sie den Code, um mehr zu erfahren.

Schritt 8: Android-App

Die Android-App wird mit Phonegap erstellt. Es handelt sich um eine Technologie, mit der Sie plattformübergreifende mobile Apps mithilfe von Webtechnologien (HTML, CSS, Javascript) erstellen können. Den Quellcode erhalten Sie unter folgendem Link.