Super Luzes da Árvore de Natal: 10 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este ano comprei uma árvore de Natal, a primeira que tive na vida. Portanto, o próximo passo lógico era decorá-lo. Olhando em volta

as opções de luzes que descobri não havia luzes que fizessem exatamente o que eu queria. Tudo que eu queria era algumas luzes de árvore de Natal que pudessem piscar e mudar de cor e ser controladas por um telefone, ou um botão, ou voz, tudo 100% customizado e reprogramável. Certamente eu poderia encontrar algo na Amazon para fazer exatamente isso? Mas, depois de muito procurar, não encontrei nada do tipo, então decidi desistir do sonho para fazer com que alguns fizessem o que eu mesma queria. Mas chega de introdução e de como eu fiz isso. Existem muitas mudanças e melhorias que você pode fazer na forma como eu fiz isso, eu encorajo você a construir sua versão usando a minha como um trampolim, usando as partes boas e melhorando as ruins.

Pretendo fazer parte desse projeto no próximo mês, conforme a árvore for crescendo, portanto, espere por atualizações em breve.

Para suprimentos, usei o seguinte:

• Raspberry Pi 3 (cartão SD, fonte de alimentação)
• Placa LED Fadecandy
• WS2811 LEDs endereçáveis em formato de luz de árvore de Natal (não as tiras comuns que você encontra) Eu usei oito fios de 50LED
• Fonte de alimentação 5V 60A e cabo de alimentação
• Fio termorretrátil
• Jumpers JST SM de 3 pinos

Para ferramentas, usei o seguinte:

• De solda
• Ferro (solda, fluxo, etc)
• Chave de fenda
• Cortadores de fio / decapantes
• Multímetro

Etapa 1: Potência

Eu tinha uma fonte de alimentação extra de 5 V 60 A que sobrou de um projeto anterior, então usei-a, mas você

pode se safar com uma fonte de alimentação muito menor, dependendo do número de LEDs que você usará. Eu provavelmente poderia ter usado uma fonte de alimentação de 30A e ficado bem com 500LEDs, mas dado que eu já tinha uma fonte de 60A que é o que usei.

Essas fontes de alimentação DC comuns não têm cabos de alimentação conectados a elas, então primeiro você precisa fazer isso, comece cortando a extremidade de um cabo de alimentação, então você usará um multímetro para rastrear os pinos no C13 (o fêmea end) end para descobrir qual cor corresponde a Neutro, qual é Carga e qual é retificada.

Ao olhar para a extremidade e orientado para ser dois orifícios inferiores e um superior, o pino de saída deve ser o seguinte. No topo está o pino de aterramento, o esquerdo é neutro, o direito é carga. Eu encorajo você, se houver alguma dúvida, dê uma olhada no YouTube sobre como fazer isso. Tenha cuidado ao lidar com eletricidade, especialmente alta tensão, como a que sai das paredes.

Depois de identificar qual é a cor, você removerá o isolamento da ponta do fio e os fixará em seus terminais correspondentes. Antes de conectar a alimentação, confirme se a chave lateral (se houver) está em 110V, não em 220V. Neste ponto, você o conectará e confirmará se ele está ligado. Em caso afirmativo, você precisará confirmar a saída, para isso usei o multímetro para verificar a tensão V + e V- CC. O meu era de 5,5 V quando o medi, então ajustei o parafuso à esquerda dos terminais para reduzir para mais perto de 5 V.

Etapa 2: Prepare os LEDs

Os LEDs que comprei tinham plugues de 3 pinos em cada extremidade da tira, bem como linhas de aterramento / 5V dedicadas em cada extremidade.

Primeiro, você precisa identificar a extremidade de entrada da faixa, pois os dados vão apenas em uma direção. Na minha tira que era a extremidade com o plugue macho de 3 pinos, você pode seguir o fio do plugue e ver se ele se conecta a um pino Di (entrada de dados) ou Do (saída de dados).

Depois de fazer isso, cortei a linha de aterramento / 5V dedicada do lado de saída do cabo, pois não o usaria.

Em seguida, soldei cerca de 2,5 pés de fio 18ga para cada uma das linhas de aterramento e 5V no lado da entrada. Nesta etapa é importante ser consistente com a cor, usei amarelo e vermelho para meu 5V e preto / verde para aterramento, se você inadvertidamente conectá-los ao contrário, danificará seus LEDs. Depois de soldar todas as tiras, adicionei termorretrátil para cobrir todas as juntas de solda, protegendo-as de curto-circuito umas nas outras.

Fiz esse processo para todos os meus 8 fios de LED. Então, finalmente, deixe-os de lado para mais tarde.

Dica Se você deixá-los com uma faixa de borracha, a bagunça será um pouco menor.

Etapa 3: Prepare a placa Fadecandy

A placa Fadecandy é uma pequena placa fantástica para acionar LEDs endereçáveis, veremos algumas de suas habilidades mais tarde

mas, por enquanto, trata-se apenas da configuração física de conectá-lo aos LEDs.

Existem 8 pinos de saída e 8 pinos de aterramento na placa Fadecandy, comecei soldando 2 pés de fio preto 22ga em todos os pinos de aterramento. Em seguida, soldei 2 pés de fio amarelo 22ga aos orifícios de saída (+) na placa Fadecandy.

Em seguida, enrolei os pares de fios para fazer um pouco menos de bagunça para a próxima etapa.

Peguei 8 dos jumpers JST fêmeas de 3 pinos e removi a linha que combinava com a fonte de 5V nas luzes, já que isso não era necessário para o Fadecandy. Em meus jumpers específicos, esse era o fio vermelho.

Em seguida, enfiei termorretrátil nos fios Fadecandy (importante fazer isso antes de soldar os fios).

Por fim, soldei o fio amarelo Fadecandy ao fio de dados do jumper (verde no meu caso) e o aterramento Fadecandy (preto) ao aterramento do jumper (branco). Depois de soldá-los, movi o termorretrátil para cobrir a junta de solda e aqueci com um isqueiro para encolher.

Quando terminar, você deve ter uma espécie de aranha com 8 pares de fios saindo do Fadecandy e caindo para conectores de 3 pinos (ou 2 pinos se você removeu o fio não utilizado). Verifique todas as suas conexões e se você não tem fios incompatíveis, então deixe isso de lado para mais tarde.

Etapa 4: configuração do RPi

Vou encobrir um pouco disso, pois é fácil ser pego no mato quanto à configuração de raspian e tal, então, para obter um básico

rPi instalado e funcionando e ssh para ele consulte

Começarei com o ponto de ter um rPi com uma imagem limpa do Raspian e você ser capaz de fazer SSH nele e executar as atualizações mais recentes.

executou o comando update / upgrade usual para garantir que o rPi estava atualizado.

sudo apt-get -y update

sudo apt-get -y upgrade

depois disso

sudo apt-get -y install git

git clone git: //github.com/scanlime/fadecandy cd fadecandy / server make submódulos make sudo mv fcserver / usr / local / bin

em seguida, precisamos fazer o programa iniciar automaticamente para que façamos isso:

sudo nano /etc/rc.local

e logo antes da "saída 0" final colocamos o seguinte.

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

Em seguida, precisaremos criar um arquivo de configuração

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

e cole o seguinte em, você precisará substituir YOURSERIALHERE pelo serial de sua placa. Você pode encontrar o serial de sua placa digitando o seguinte

fcserver

ele deve listar Serail # seguido pelo seu número de série.

finalmente você fará um

sudo reboot

para obter mais detalhes sobre essas etapas, consulte o excelente artigo da adafruits aqui

Neste ponto, seu servidor fadecandy deve estar instalado e funcionando.

Etapa 5: conecte tudo e torça para que não haja fumaça

Existem duas maneiras de fazer isso, primeiro (e provavelmente a mais sábia) seria testar cada fio por si mesmo e, em seguida, combiná-los.

O que eu fiz foi conectar absolutamente tudo, apliquei energia e esperei pelo melhor e funcionou bem. Mas se você for fazer assim, tenha muita confiança no trabalho de preparação para chegar a este ponto (sem fios incompatíveis).

Certifique-se de que todos os cabos de alimentação / aterramento dos fios estejam firmemente conectados aos blocos de terminais. Em seguida, conecte os fios de jumper fadecandy, que são chaveados de forma que só entrem em uma direção. Por fim, conecte o cabo USB fadecandy ao raspberrypi e ligue o rPi.

Neste ponto, você está pronto para conectar a alimentação à fonte de alimentação principal. Você deve ser saudado por … nada Se você tiver luzes brilhantes / fumaça / ruído / etc, há um problema.

Se você tem um monte de nada acontecendo no entanto parabéns.

O céu é o limite no que diz respeito ao código para isso, mas comecei com apenas alguns exemplos da biblioteca fadecandy para garantir que as tiras funcionassem corretamente De outro computador, executei o exemplo http que está na biblioteca fadecandy que baixamos anteriormente (https://github.com/scanlime/fadecandy/blob/master/… funcionará, embora você precise alterar o número de LEDs).

Certifique-se de alterar o host local nos exemplos para o endereço IP do RaspberryPi. Neste ponto, depende de você o quanto você quer tocar, decidi pendurar as luzes na árvore antes de ir muito longe, pois isso me daria uma visão melhor de como elas ficariam instaladas.

Etapa 6: Instale as luzes na árvore

Neste ponto, você precisará desconectar tudo o que fez até agora, é uma dor, mas é bom verificarmos se há problemas antes

conectando a árvore e descobrindo que eles não funcionam.

Esta parte é bastante autoexplicativa, todos terão suas próprias preferências sobre a melhor forma de fazer isso, para mim, eu basicamente os instalei quase verticalmente na árvore, de baixo para cima, aproximadamente a cada 30g (já que cerca de 90deg da minha árvore não são vistos). Certifique-se de deixar espaço suficiente para poder conectar os fios de energia / sinal que configuramos antes.

Feito isso, chega a hora de reconectar os fios como fizemos antes, tomando cuidado com as conexões de alimentação e os fios de sinal.

Também neste ponto é importante manter o controle da ordem dos fios de sinal, eu fiz 0-7 começando no fio mais à esquerda e trabalhando no fio mais à direita.

Etapa 7: Ilumine a árvore

Agora que você tem tudo instalado na árvore e verificou todas as conexões, você pode ligar tudo e assistir ao show, é claro que ficará em branco novamente como há dois passos até você iniciar algo para falar com o servidor fadecandy. A maneira mais rápida é na próxima etapa, então vá conferir.

Etapa 8: Controle fácil do celular

Então você tem a árvore toda amarrada (o que pode ser uma bagunça de fios, eu admito) e tudo conectado de volta, raspberry pi funcionando e pronto para usar. Esta é uma maneira rápida de testá-lo. Este aplicativo criado por Bertrand Martel faz um trabalho fantástico no controle da placa fadecandy

Após a instalação, faça o seguinte.

1. Certifique-se de que você está na mesma rede WiFi que o rPi
2. Inicie o aplicativo, clique no botão hambúrguer no canto superior esquerdo
3. clique na configuração do servidor
4. desmarque "iniciar um servidor local"
5. digite o endereço IP do servidor como o IP do Raspberry Pi
6. bata bem
7. Clique no botão Hamberger novamente
8. Clique em "configuração de contagem de led" e digite 500 e selecione OK

Neste ponto, você terá o controle básico das luzes do seu celular.

Etapa 9: Código de código e mais código

Com base no que fizemos anteriormente, agora que as luzes estão no lugar, é hora de trabalhar mais com o código.

Comecei pensando que seria legal apenas ter um site hospedado no rPi onde eu abrisse no meu celular ou computador e mudasse as luzes de lá, e isso ainda pode acontecer dependendo de quanto tempo eu tenho nas próximas semanas. Mas, por enquanto, decidi que, com o interesse de colocar este projeto em um estado de funcionamento e de manter as coisas simples, eu faria o seguinte.

• Defina alguns padrões que podem ser alternados para serem executados
• Configure o rPi para ouvir mensagens MQTT informando quais padrões executar

Essa rota facilita alternar a árvore do resto dos meus projetos de automação residencial e abre muitas opções quanto a amarrar gatilhos para dizer à árvore o que fazer.

Vou passar por cima das configurações do MQTT, há muitas instruções detalhadas úteis sobre como configurá-lo, por favor, consulte aqueles que estão fazendo isso. Não tenho muito conhecimento sobre o MQTT, então vou adiar aqueles que são sobre como fazer seu rPi hospedar um corretor mosquitto. Usei o seguinte para fazer o meu funcionar:

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

Ok, agora temos o broker MQTT em execução e um script Python ouvindo comandos, é hora de definirmos alguns. Para isso, mais uma vez, tirei os exemplos fantásticos da biblioteca fadecandy. Mas, no geral, é muito básico que você precisa.

importar opc

numLEDs = 400 client = opc. Client ('YOURrPiIPhere: 7890') (stuff) pixels = (rgb) client.put_pixels (pixels)

É claro que muita coisa é admitida a partir desse bloco de código acima, mas o (material) é apenas o que você decidir fazer para definir seu padrão, se isso é um arco-íris ou uma luz de perseguição, etc., tudo depende de você. Se o tempo permitir, estarei escrevendo alguns padrões e os carregarei aqui em breve.

Etapa 10: Controle do botão RGB

Um amigo tem um projeto muito legal no qual ele está trabalhando que é uma placa que fica em um botão que dá aquele botão grande LEDs RGB aqui você pode conferir no github

Tenho um dos protótipos dele e, embora essa seja uma maneira fantástica de usá-lo, meu objetivo era fazer com que o botão circulasse lentamente pelas cores e, quando pressionado, mudasse a cor da árvore quando pressionado.

Aqui está o meu botão. Eu imprimi em 3D uma base para ele, agora ele é alimentado por USB, mas pode torná-lo alimentado por bateria em algum momento no futuro.

Em anexo está o código que escrevi para o botão que percorre o arco-íris e quando o botão é pressionado alterna uma mensagem MQTT a ser enviada ao RaspberryPi com a cor atual.

Com isso em execução, posso simplesmente conectar o botão a uma tomada USB ou bateria e controlar a árvore sem fio enquanto a mensagem MQTT é enviada via WiFi.

Obrigado a todos por conferir este projeto, por favor me avise se você tiver alguma dúvida que farei o meu melhor para responder. Ansioso para ver seus projetos.