HackerBox 0030: Lightforms - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Diesen Monat bauen HackerBox Hacker intelligente, dreidimensionale, beleuchtete Strukturen. Dieses Instructable enthält Informationen für die Arbeit mit HackerBox # 0030, die Sie hier abholen können, solange der Vorrat reicht. Wenn Sie jeden Monat eine solche HackerBox direkt in Ihre Mailbox erhalten möchten, abonnieren Sie bitte HackerBoxes.com und schließen Sie sich der Revolution an!

Themen und Lernziele für HackerBox 0030:

• Konfigurieren Sie die ESP8266 NodeMCU für die Verwendung mit der Arduino IDE
• Bauen Sie Strukturen aus vollfarbigen RGB-LED-Streifen zusammen
• Steuern Sie RGB-LED-Streifen mit der ESP8266 NodeMCU
• Erweitern Sie den NodeMCU-Betrieb über drahtlose Wi-Fi-Netzwerke
• Konstruiere einen 8x8x8 LED-Würfel
• Experimentieren Sie mit der Neuprogrammierung eines 8051-basierten Mikrocontrollers

HackerBoxes ist der monatliche Abo-Box-Service für DIY-Elektronik und Computertechnik. Wir sind Bastler, Macher und Experimentatoren. Wir sind die Träumer der Träume. HACK DEN PLANETEN!

Schritt 1: HackerBox 0030: Inhalt der Box

• HackerBoxes #0030 Sammelbare Referenzkarte
• NodeMCU V3-Modul mit ESP8266 und 32M Flash
• Rolle mit 60 WS2812B RGB-LEDs 2 Meter
• 8x8x8 LED-Kit mit 8051-basierter MCU und 512 LEDs
• Serielles USB-Modul mit CH340G und Steckbrücken
• Verseilter Anschlussdraht 3 Meter, 22 Gauge
• Exklusives HackerBoxes-Aufkleber
• Exklusives LED-Dekor „Dark Side“

Einige andere Dinge, die hilfreich sein werden:

• Lötkolben, Lötzinn und grundlegende Lötwerkzeuge
• Computer zum Ausführen von Softwaretools
• Karton oder Holz für LED-Montagevorrichtung

Am wichtigsten sind Abenteuerlust, DIY-Geist und Hacker-Neugier. Hardcore-DIY-Elektronik ist kein triviales Unterfangen, und HackerBoxes werden nicht verwässert. Das Ziel ist Fortschritt, nicht Perfektion. Wenn Sie hartnäckig bleiben und das Abenteuer genießen, können Sie viel Befriedigung daraus ziehen, neue Technologien zu lernen und hoffentlich einige Projekte zum Laufen zu bringen. Wir empfehlen, jeden Schritt langsam zu machen, die Details zu beachten und keine Angst davor zu haben, um Hilfe zu bitten.

Dass es eine Fülle von Informationen für aktuelle und zukünftige Mitglieder in den HackerBox-FAQ gibt.

Schritt 2: NodeMCU und Arduino IDE

NodeMCU ist eine Open-Source-IoT-Plattform. Es enthält Firmware, die auf dem ESP8266 Wi-Fi SoC von Espressif Systems läuft.

Stellen Sie zunächst sicher, dass die Arduino IDE installiert ist (www.arduino.cc).

Als nächstes benötigen Sie Treiber für den entsprechenden Serial-USB-Chip auf dem von Ihnen verwendeten NodeMCU-Modul. Derzeit enthalten viele NodeMCU-Module den CH340 Serial-USB-Chip. Der Hersteller der CH340-Chips (WCH.cn) hält Treiber für alle gängigen Betriebssysteme bereit. Schauen Sie sich die Google-Übersetzungsseite für ihre Website an. Einige dieser Treiber werden auch auf der WeMos-Site gespiegelt.

Befolgen Sie abschließend die Anweisungen hier, um die ESP8266-Board-Unterstützung in der Arduino IDE zu installieren.

Wählen Sie bei der Konfiguration der IDE als Board "ESP-12E Module" aus. Wählen Sie den entsprechenden Port aus, der angezeigt wird, wenn Sie die NodeMCU an Ihren Computer anschließen.

Beginnen Sie wie gewohnt mit dem Blink-Beispiel, um das Kompilieren und Hochladen auf die NodeMCU zu testen. Es gibt eine blaue LED auf der Platine an dem als "LED_BUILTIN" definierten Pin, sodass die Beispielskizze ohne Änderung funktionieren sollte. Ändern Sie die Anzahl der verstrichenen Millisekunden (zweimal) in die Funktion delay(), um die Blinkrate der LED zu ändern. Stellen Sie sicher, dass die Änderungen nach erfolgreichem Upload im Betrieb widergespiegelt werden.

Schritt 3: RGB-LED-Streifen

Diese flexiblen RGB-LED-Streifen sind eine einfache Möglichkeit, jedem Projekt komplexe Lichteffekte hinzuzufügen. Jede LED verfügt über einen integrierten Treiber, mit dem Sie die Farbe und Helligkeit jeder LED unabhängig voneinander steuern können. Der kombinierte LED/Treiber-IC auf diesen Streifen ist der extrem kompakte WS2812B (Datenblatt). Wenn Sie mit einer Lupe in ein WS2812 "Pixel" schauen, können Sie tatsächlich den integrierten Treiber mit Bonddrähten sehen, die ihn mit winzigen internen grünen, roten und blauen LEDs verbinden.

Um die Kette von WS2812-LEDs von der NodeMCU aus zu steuern, ist die FastLED-Bibliothek eine ziemlich leistungsstarke Option.

Die Bibliothek enthält einige schöne Beispielskizzen, die Sie ausprobieren können. Stellen Sie sicher, dass Sie diese Definitionen ändern:

#define LED_PIN D1#define COLOR_ORDER GRB#define CHIPSET WS2812

HINWEIS ZUR STROMVERSORGUNG Jeder WS2812 kann etwa 60 mA verbrauchen. Stellen Sie also sicher, dass Sie eine ausreichende 5 V-Versorgung für die maximale Anzahl von LEDs bereitstellen, die Sie zu einem bestimmten Zeitpunkt leuchten lassen.

Schritt 4: Lichtformen

LED-Streifen können zu verschiedenen Strukturen geformt werden, um jeder Laune gerecht zu werden. Hier einige interessante Beispielprojekte:

Regenschirm

Das Disco-Glas

Infinity-Spiegel

Wolkenlicht

Uhr

Display-Hintergrundbeleuchtung

Würfel

Cosplay

Regenbogenglas

Schritt 5: Lightform Kamin

Wenn Sie etwas Pergamentpapier und eine dünne Schachtel (oder einen Bilderrahmen aus einem Secondhand- oder Dollarladen) haben, können Sie dieses Kaminprojekt in ein paar Stunden zusammenstellen.

Der RGB-LED-Streifen wird auf zehn sechs LED-Streifen gekürzt und in einer Serpentinenstruktur miteinander verdrahtet. Ein paar Blätter Pergamentpapier wirken als Diffusor. Das NodeMCU-Modul kann auf der Rückseite heißgeklebt werden, wobei der USB-Anschluss zum Programmieren und Anschließen der Stromversorgung freiliegt.