ساعت زنگ دار DIY: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

آیا تا به حال خواسته اید یکی از آن ساعت های زنگ دار شگفت انگیز را که شبیه طلوع خورشید است ، بیدار کنید؟ آیا می خواهید چند چراغ رنگی به اتاق خود اضافه کنید؟ آیا می خواهید همه آن را از هر دستگاهی با مرورگر اینترنت کنترل کنید؟ سپس این ساعت زنگ دار را که با استفاده از آموخته های خود در ساختن تغذیه کننده ماهی خود آموخته ام ، بررسی کنید.

هدف اصلی زنگ هشدار این است که مطمئن شوم هنگام بیدار شدن در اتاق من نور وجود دارد ، به خصوص در زمستان که معمولاً هنوز تاریک است. این نور برای مدت زمان از پیش تعیین شده ای خاموش می شود که در زمان تنظیم زنگ هشدار به روشنایی کامل ختم می شود. اما این فقط حالت اول است ، 7 حالت نورپردازی دیگر برای بازی وجود دارد!

هشدار نور از طریق یک صفحه HTML کنترل می شود که بر روی برد ESP-8266-12e میزبانی شده است. می توانید از شبکه خانگی خود به آن دسترسی داشته باشید یا پیکربندی کنید تا از هرجای اینترنت با ارسال پورت قابل دسترسی باشد.

مرحله 1: مواد:

• برد ESP-8266-12e (NodeMCU)
• جدیدترین IDE آردوینو
• کتابخانه های مورد نیاز برای کد نصب شده
• ++ Notepad (برای ویرایش HTML در صورت تمایل)
• مرورگر (من از کروم استفاده کردم ، اما هر کدام باید کار کند ، به خصوص اگر به شما اجازه دهد کد html را در حال کار ببینید)
• چاپگر سه بعدی با مساحت ساخت حداقل 150 میلی متر در 150 میلی متر
• رشته پلاستیکی سفید یا شفاف (برای سایه ، پایه می تواند به هر رنگی باشد)
• صفحه 4 رقمی 7 قسمتی با تراشه TM1637 ، من از یکی از این موارد استفاده کردم
• نوار LED RGBW آدرس پذیر 1 متری ، sk6812. نوار من 60LED/متر دارد ، اما دیگر فروخته نمی شود. کد آردوینو برای RGBW تنظیم شده است ، بنابراین اگر می خواهید از نوار RGB استفاده کنید ، باید آن را بازنویسی کنید. من یک نوار با حداقل 60LED را توصیه می کنم.
• اگر نوار پشت چسبی ندارد: اسکاچ و چسب فوق العاده
• Protoboard برای نصب برد
• سیم 24AWG (چند رنگ را توصیه می کنم)
• حداقل 6 فوت سیم برای برق توصیه می کنم از هر چیزی که فروشگاه سخت افزار محلی شما می فروشد برای لامپ های رومیزی استفاده کنید.
• منبع تغذیه 5 ولت ، من از این یکی استفاده کردم
• آداپتورهای منبع تغذیه را فراموش نکنید
• آهن لحیم کاری
• کابل USB برای برنامه ریزی برد
• چسب گرم
• پین های سرصفحه (زن و مرد)
• صبر

مرحله 2: برنامه ریزی هیئت مدیره

این برد دارای دو مجموعه کد است ، کد معمول arduino که اجرا می شود و کد HTML ای که به مرورگر شما ارسال می کند. شما کد arduino را مانند سایر بردها بارگذاری می کنید. با این حال ، HTML نیاز به یک افزونه برای بارگذاری در حافظه SPIFFs روی برد دارد.

برای آموزش نحوه استفاده از SPIFF ها ، به https://tttapa.github.io/ESP8266/Chap11٪20-٪20SPIF… مراجعه کنید

برای نحوه بارگذاری کد HTML ، به https://www.esp8266.com/viewtopic.php؟f=32&t=10081 مراجعه کنید ، برای این کار باید افزونه ای را برای arduino نصب کنید.

HTML باید در پوشه ای در پوشه پروژه arduino به سادگی "data" ذخیره شود.

بارگذاری HTML چند دقیقه طول می کشد ، من می توانستم یکی دو مسابقه آنلاین را در Mario Kart 8 در حالی که منتظر بودم بازی کنم. به همین دلیل ، اگر در HTML تغییراتی ایجاد می کنید ، از Notepad ++ برای ویرایش و رها کردن فایل در مرورگری مانند chrome برای آزمایش استفاده کنید.

مرحله 3: نحوه عملکرد کد

کد موجود در این پروژه به دو فایل تقسیم می شود: کد اجرا شده توسط برد و HTML ذخیره شده در حافظه هیئت مدیره که هنگام مرور به صفحه وب به مرورگر ارسال می کند.

وقتی برد را به برق وصل می کنید ، کد برد مانند هر آردوینو شروع می شود. به وای فای خانگی شما متصل می شود و سپس با سرور NIST تماس می گیرد تا زمان فعلی را برای تنظیم ساعت داخلی دریافت کند. پس از تنظیم ساعت ، سرور وب شروع به کار می کند و می توانید از طریق مرورگر دلخواه خود متصل شوید.

شما باید با آدرس IP برد ارتباط برقرار کنید ، بنابراین مطمئن شوید که یک IP ثابت در روتر خود رزرو می کنید. من پورت لامپ خود را نیز تغییر دادم ، بنابراین برای اتصال به 192.168.0.170:301/ حرکت می کنم. اگر می خواهید از هرجای دنیا به لامپ خود متصل شوید ، باید حمل و نقل پورت را در روتر خود تنظیم کنید. سپس باید به آدرس IP متصل شوید که هنگام اتصال به https://www.whatsmyip.org/ و پورتی که IP محلی لامپ را تنظیم کرده اید ، روشن می شود.

پس از اتصال ، صفحه فایل HTML را به مرورگر شما ارسال می کند ، که آن را رمزگشایی می کند و صفحه را نمایش می دهد. تغییراتی که ایجاد می کنید تا زمانی که یکی از دکمه ها را فشار ندهید روی برد تأثیر نمی گذارد. در صفحه وب وقتی دکمه ای را فشار می دهید ، مرورگر شما یک فرم html را با تنظیمات فعلی به برد ارسال می کند و برد آن تنظیمات را انجام می دهد و نمایشگرها را تنظیم می کند.

تنظیمات نسبتاً مستقیم است. این صفحه به عرض مرورگر شما مقیاس می یابد و در تلفن همراه کمی بهتر به نظر می رسد. برای تغییر ظاهر صفحه تنظیمات ، باید HTML را ویرایش کنید ، و بسیاری از آموزش های دیگر به صورت آنلاین برای آن وجود دارد. از آنجا که این اولین بار بود که از HTML استفاده می کردم ، بیشتر با استفاده از https://www.w3schools.com/HTML/html_intro. ASP آموختم.

هنگام بارگیری صفحه ، چهار دکمه ، یک نوار لغزنده و یک منوی کشویی را مشاهده خواهید کرد. دکمه بالا دکمه اصلی "ورود" یا "تعامل" است. دو دکمه بعدی صفحه نمایش زمان دیجیتال را تغییر می دهد و اینکه آیا زمان را در قالب 12 ساعت یا 24 ساعت نمایش می دهد. نوار لغزنده روشنایی ساعت دیجیتال را کنترل می کند و هر زمان که حالت صفحه نمایش را تغییر دهید یا ساعت را روشن کنید ، به روز می شود. آخرین دکمه قرار است همه چراغ ها را خاموش کند ، اما به دلایلی با این نسخه از کد کار نمی کند. در عوض ، با فشردن دکمه "مشارکت" بدون تنظیمات انتخاب شده ، چراغ ها خاموش می شوند.

منوی کشویی شامل 7 حالت سیستم است که با انتخاب یکی از آنها تنظیمات لازم در زیر نمایش داده می شود.

• حالت 1: زنگ هشدار زمانی را که می خواهید نور به روشنایی کامل برسد و مدت زمان محو شدن در چند دقیقه صحیح را وارد کنید. به طور پیش فرض 6:00:00 صبح و 15 دقیقه است. قبل از خاموش شدن خودکار ، نور به همان میزان روشن می ماند. پیش فرض را می توان در کد HTML تغییر داد.
• حالت 2: ساعت آنالوگ سه رنگ را برای نشان دادن ساعت ، دقیقه و عقربه های ثانیه ساعت آنالوگ انتخاب کنید. در صورت قرار گرفتن چپ یا راست ، یک اسلایدر در بالای سه انتخاب کننده رنگ به طور خودکار رنگهای سرد یا گرم از پیش تعیین شده را قرار می دهد. اگر نوار لغزنده به چپ یا راست تنظیم شده باشد ، سپس به مرکز برگردد ، سپس انتخاب کننده های رنگ همه روی سیاه (0 ، 0 ، 0 ، 0) [R ، G ، B ، W] تنظیم شده اند. وقتی یک رنگ کاملا صفر به تخته ارسال می شود ، تصادفی می شود. * این می تواند باعث چشمک زدن بیش از حد چراغ ها شود.* اگر می خواهید چراغ خاموش بماند ، تنظیم هر مقدار روی 1 منجر به "سیاه" می شود (همه مقادیر به طور پیش فرض روی 1 (01 ، 01 ، 01 ، 01) هنگامی که انتخاب کننده های رنگ هستند اولیه شده) انتخابگر رنگ و لغزنده های RGB به هم متصل هستند ، در حالی که نوار لغزنده W مستقل است.
• حالت 3: رنگ یک رنگ را برای تنظیم چراغ ها انتخاب کنید. این حالت تا زمانی که توسط کاربر تغییر نکند ، باقی می ماند.
• حالت 4: چرخه رنگ سه رنگ را انتخاب کنید و زمان نگه داشتن روی هر رنگ را وارد کنید. روشهای مشابهی برای انتخاب رنگها در حالت 2 اعمال می شود. رنگهای تصادفی با این حالت بهتر کار می کنند.
• حالت 5: استوانه رنگی سه رنگ (همان رنگ قبلی) و RPM استوانه را انتخاب کنید. چراغ ها به صورت الگویی از نوارهایی که حول محور می چرخند ، نمایش داده می شوند. در RPM که انتخاب کردید RPM پیش فرض 60 یا 1 دور در ثانیه است. رنگهای تصادفی ممکن است منجر به چشمک زدن چراغ ها شود!
• حالت 6: گرداب رنگی. سه رنگ و RPM را تنظیم کنید. این حالت کامل نیست ، اما ایده این است که چراغ ها به طور شبانه روزی می چرخند. تصادفی ساخته شده است ، بنابراین بهتر است فقط با استفاده از لغزنده دما ، گرداب گرم یا سرد شروع به کار کند.
• حالت 7: رنگین کمان سرعت چرخه را تنظیم کنید ، RPM در اینجا تقریباً بی فایده است. این یک نمونه از پیش ساخته شده از کتابخانه Neopixel با تعدادی ویرایش بود که به هیئت مدیره اجازه می داد همچنان به ورودی های کاربر پاسخ دهد.

پس از انتخاب تنظیمات ، با فشار دادن هر دکمه یک فرم HTML به برد ارسال می شود ، که از مقادیر موجود در فرم برای تغییر تنظیمات صفحه نمایش استفاده می کند. دکمه "مشارکت" تمام تنظیمات را ارسال می کند ، در حالی که دو دکمه ساعت فقط روشنایی ساعت را ارسال می کنند. دکمه "خاموش" قرار است فقط نوار LED را خاموش کند ، اما اشکالی وجود دارد که مانع کار آن می شود. به نظر می رسد فشار دادن "مشارکت" بدون تغییر هیچ تنظیماتی در عوض کار می کند. هنگامی که صفحه تنظیمات را تجزیه کرد ، مرورگر شما را به صفحه HTML اولیه هدایت می کند.

توجه: تنظیم زمان زنگ هشدار حالت سیستم را به 1 تغییر می دهد ، که هر حالت قبلی را متوقف کرده و همه تنظیمات را بازنشانی می کند. با این حال ، شروع یک حالت متفاوت پس از تنظیم زمان زنگ ساعت ، زمان تنظیم شده را تغییر نمی دهد ، بنابراین می توانید زنگ هشدار خود را تنظیم کرده و سپس حالت جدیدی را شروع کنید. اگر قبل از شروع محو شدن زنگ هشدار در نور سفید ، حالت جدید خاموش نشود ، این می تواند باعث چشمک زدن شود. برای جلوگیری از این امر ، این برد سخت است که همه چراغ ها را خاموش کرده و حالت سیستم را در ساعت 2 بامداد بدون تغییر ساعت زنگ هشدار روی 1 (زنگ هشدار) تنظیم می کند. این زمان قطع سخت را می توان در کد آردوینو تغییر داد.

مرحله 4: راه اندازی شبکه و اتصال

این مرحله کمی مبهم است زیرا هر روتر متفاوت است. مدل روتر خاص خود را در گوگل جستجو کنید تا تنظیماتی را که باید تغییر دهید پیدا کنید.

باید وارد روتر خود شوید و احتمالاً حالت پیشرفته را روشن کنید. در روتر من ، برای رزرو آدرس IP باید به سرور DHCP بروم. آدرس MAC ESP8266 خود را پیدا کنید ؛ این مورد در لیست سرویس گیرنده DHCP (یا معادل روتر شما) وجود دارد که هر زمان که ESP را جدا می کنید از بین می رود.

از آدرس MAC برای رزرو آدرس IP لامپ استفاده کنید. اگر روتر شما دارای این تنظیم است ، مطمئن شوید که ورودی فعال است.

اگر می خواهید از خارج از شبکه شخصی خود متصل شوید ، باید روتر خود را در Google جستجو کنید تا نحوه تنظیم حمل و نقل پورت را بیاموزید.

مرحله 5: قطعات چاپ سه بعدی

قطعات چاپ شده باید در اکثر چاپگرها جا داشته باشند. دو قسمت وجود دارد: کوه و سایه.

سوار همان چیزی است که نوار LED به دور آن پیچیده شده است ، به صورت مارپیچ ، و قطر آن به گونه ای است که یک نوار 60 LED ، 1 متری باید 3 بار دور آن بپیچد و همه LED ها باید به صورت محوری تراز شوند. اگر از نواری استفاده می کنید که LED ها در آن فاصله متفاوتی دارند و مثل این که باید روی پایه قرار نگرفتند ، قطر را با مدل های ارائه شده تغییر دهید. قطر C/pi است ، جایی که C محیط است و 1/3 طول نوار است. دهانه های نیم دایره در سمت دیوار کوه اجازه می دهد تا کابل برق و جریان هوا از آن عبور کند. مهاربندهای متقاطع باعث ایجاد سفتی و سطحی برای اعمال نوارهای فرمان جهت نصب می شوند.

سایه دارای اصطکاک مناسب با پایه است و شکافی وجود دارد که سایه را با کوه هماهنگ می کند. هنگام نصب روی دیوار ، بریدگی باید در موقعیت 12 یا 6 قرار داشته باشد و صفحه ساعت 7 قسمتی باید با بریدگی تراز شود. سایه به عنوان یک پخش کننده برای چراغ ها عمل می کند و در نتیجه بسیار نازک است. من آن را با یک نازل.5 میلی متر چاپ کردم و اکثر چاپگرهای تجاری دارای نازل های 0.4 میلی متری هستند ، بنابراین مشکلات کمی وجود دارد ، اما مطمئن شوید که برش دهنده خود را بررسی کنید تا مطمئن شوید که سایه به درستی چاپ می شود. همچنین مطمئن شوید که برای سایه از پلاستیک سفید یا شفاف استفاده می کنید. رنگهای دیگر رنگ نورها را مخدوش می کند یا نور بیش از حد را مسدود می کند.

اطمینان حاصل کنید که صفحه ساعت دیجیتال مورد استفاده شما در سایه قرار دارد. طراحی شده است تا در محل اصطکاک قرار گیرد و فاصله کافی برای سیم های ساعت داشته باشد. از مدلها برای تغییر پایه ساعت استفاده کنید. هنگام تغییر مدل سایه ، مطمئن شوید که ضخامت قسمت جلویی زیر 1 میلی متر است ، به طوری که ساعت از طریق آن با انتشار کمی قابل مشاهده است.

مرحله 6: سیم کشی و مونتاژ هیئت مدیره

تخته و سیم کشی بسیار پیچیده تر از تغذیه کننده ماهی من است. به سادگی چند ردیف پین هدر زنانه را روی یک پیشخوان بچسبانید تا ESP-8266-12e در آن قرار بگیرد و همچنین دو ردیف سنجاق سر نر برای اتصال برق به هم وصل کنید. من دو سیم داده ساعت و سیم داده نوار LED را به پین های مربوطه روی صفحه اصلی لحیم کردم و تمام سیم های برق و زمین به ریل های برق مربوطه که در پشت برد ساخته بودم ، لحیم شد.

طرف دیگر این سیمها باید هدرهای زن برای ساعت و کانکتور نوار LED برای نوار LED باشد. ممکن است لازم باشد پین های نر را به ساعت بچسبانید و من پین های زاویه دار را برای آن توصیه می کنم. سیمهای نوار LED و سیمهای برق باید به طرف دیوار برد (طرف ESP) و سیمهای ساعت به طرف جلو (جایی که همه اتصالات لحیم کاری هستند) هدایت شوند.

برای یک خط برق ، من از سیم مسی رشته ای 6 فوت 16-26 استفاده کردم. کمی ضخیم بود بنابراین هر سیم را بین سه پایه زن تقسیم کردم تا به ریل برق و زمین متصل شوم. طرف دیگر باید هر کانکتوری باشد که برای منبع تغذیه خود تهیه کرده اید.

تمام اتصالات لحیم کاری (مخصوصاً روی کابل برق و مخصوصاً اگر مس مانند من وجود دارد) را بچسبانید تا همه چیز را از شورت های تصادفی عایق بندی کنید. همچنین می توانید ساعت را به تخته (پشت ساعت به قسمت لحیم تخته) بچسبانید ، اما متوجه شدم که این یک اتصال ضعیف است و وقتی همه چیز نصب شد ، آنقدرها هم لازم نیست.

نوار LED را در اطراف قسمت خارجی سیم پیچ کنید. مطمئن باشید که نوار را در حالت 2 آزمایش کنید تا بررسی کنید که ساعت آنالوگ در جهت درست حرکت می کند. مطمئن شوید که فاصله 5 میلی متری از لبه جلویی برای سایه باقی می ماند. اولین LED نوار (LED که رنگ ثانیه ها در بالای هر دقیقه در یک انتهای نوار نشان داده می شود) در موقعیت ساعت 12 قرار می گیرد. وقتی لامپ به دیوار نصب می شود. وقتی نوار LED را در محل خود دارید ، از چسب پشتی آن (در صورت وجود) یا چسب برای چسباندن آن به پایه استفاده کنید. اگر نوار پشت چسبی نداشته باشد ، چسب فوق العاده بهتر کار می کند. برای محکم نگه داشتن نوار در حین آزمایش و در حالی که چسب خشک می شود ، از نوار چسب استفاده کنید.

سیم های LED را از طریق سوراخ های نیم دایره به داخل کوه منتقل کنید تا به برد وصل شوید. کابل برق نیز از اینجا عبور می کند ، مطمئن شوید که حفره ای را انتخاب می کنید که کابل به دلیل جاذبه یا کشش های تصادفی آن را باز نمی کند.

مرحله 7: نصب

برای نصب روی دیوار ، کافی است از 3-4 نوار فرمان 3M یا هر تعداد که دوست دارید استفاده کنید. از شکاف موجود در کوه برای بررسی سطح آن استفاده کنید. پس از نصب پایه ، کابل برق و سیم های LED را به برد وصل کرده و ساعت را در سایه قرار دهید. سپس ، به سادگی سایه را روی پایه قرار دهید و کابل برق را به منبع تغذیه وصل کنید!