ESP8266 Bezprzewodowe reflektory RGB (Genesis Coupe): 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Czy chcesz dodać wielokolorowe diody LED RGB do swoich reflektorów? Dla większości ludzi zestaw bez recepty prawdopodobnie może sprawdzić niezbędne pudełka. Z marek można otrzymać przetestowany, sprawdzony system z pewnym poziomem gwarancji. Ale z czym jeszcze się wiąże? Tani, łatwy do zgubienia pilot? Nieporęczne okablowanie? Blokada ekosystemu marki? Jeśli masz kotlety DIY, czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak rozpocząć tworzenie własnego niestandardowego zestawu LED RGB. Upewnij się, że zapoznałeś się z obowiązującymi w Twojej okolicy przepisami dotyczącymi oświetlenia pojazdu. Nie wezmę ani nie przyjmę żadnej odpowiedzialności za Twoje działania!

Ten przewodnik zaczyna się od kilku założeń, więc przed kontynuowaniem należy omówić te punkty:

• zapoznaj się z ESP8266 i jak go zaprogramować
• być w stanie zdemontować reflektory swojego samochodu
• być w stanie lutować bez wypalania się… R. I. P. moje czubki palców
• pamiętaj, że wszystko może się różnić w przypadku twojego pojazdu, więc odpowiednio dostosuj
• zapoznaj się z obowiązującymi w Twojej okolicy przepisami dotyczącymi oświetlenia pojazdu

Krok 1: Płytka kontrolera reflektorów - odbierz materiały eksploatacyjne

W przypadku dwóch płyt mikrokontrolerów reflektorów musisz zebrać następujące części

• 2 x płyty ESP-01
• 2 x deski do prototypowania (otwory o rozstawie 2,54 mm / 0,1 cala / 100 mil)
• 4 x 2N7000 małe mosfety sygnałowe (pakiet TO-92)
• 4 x diody prostownicze 1N4001
• 4 kondensatory 0.1uF
• 2 x rezystory podciągające z otwartym drenem - od 2k Ohm do 4k Ohm
• 2 x dzielnik rezystorowy rezystory górne - około 8,2 k Ohm
• 2 x rezystory dolne dzielnika rezystorowego - około 2k Ohm do 4K Ohm
• 2 x moduł konwertera buck - wyjście ustawione na 5 V
• 2 x moduł LDO - wyjście ustawione na 3,3 V
• opcjonalnie: 2x zaciski śrubowe
• opcjonalnie: 2x adaptery płytki stykowej ESP-01
• opcjonalnie: 2x diody przeciwprzepięciowe TVS (~18V-21V)
• opcjonalnie: 2x kondensatory 22uF (25V min)
• opcjonalnie: 2x kondensatory 22uF (6,3V min)

Zaopatrzenie

Prawie wszystko w tym przewodniku pozyskałem z serwisu eBay (lub China Bay, jak to nazywam). Dzieje się tak, ponieważ nie martwię się podróbkami lub niską jakością, jeśli chodzi o takie rzeczy, jak zaciski śrubowe, rezystory, płytki lub mosfety małej mocy. Nie doprowadzam ich do granic możliwości. Jednak wydałem niezłe pieniądze na diody TVS i kondensatory, zamawiając je przez DigiKey. Zrobiłem to tylko po to, aby zagwarantować, że to, co otrzymałem, jest tym, co zamówiłem.

Krok 2: Płytka kontrolera - ochrona wejścia zasilania

Aby chronić elektronikę przed napięciem wstecznym, w grę wchodzi dioda prostownicza. Dostałem diody 1N4004 z mojego lokalnego sklepu z elektroniką. Przeznaczone są do przenoszenia maksymalnie jednego wzmacniacza. Możesz zobaczyć w moim prototypie w następnym kroku użyłem jednej diody prostowniczej, ale dla bezpieczeństwa użyłem dwóch równoległych na mojej końcowej płytce. Do ochrony przed skokami napięcia stosujemy diody TVS. Są jak diody Zenera, ale w przeciwieństwie do Zenerów mogą przetrwać kilkadziesiąt amperów bez potu. Być może uda ci się uciec bez użycia diod TVS, ale nie chciałem ryzykować. Użyłem również kondensatora na wejściu, ale był on potrzebny tylko po to, aby zapobiec zaciemnieniu za każdym razem, gdy pierścienie halo były włączone.

Krok 3: Płytka kontrolera - zasilacze

Po tym, jak twoja moc wejściowa przejdzie przez obwód ochronny, chcesz zacząć używać go do komponentów na twojej płycie. To jest obowiązek twojego konwertera złotówki i LDO. Konwerter buck może skutecznie obniżyć napięcie 14 V w samochodzie do 4,5 V na wyjściu. Diody WS2818B i LDO zostaną podłączone do złotówki. LDO dodatkowo reguluje napięcie do 3,3 V do wykorzystania przez ESP8266 i przełączniki wejściowe.

Uwaga: Buck jest ustawiony na 4,5V, ponieważ sygnał cyfrowy z MCU do diod LED to tylko 3,3V. Jeśli diody LED pracują przy 5,0 V, czasami diody odbierają nieprawidłowe dane i wyświetlają niewłaściwy kolor. Obniżenie konwertera buck do 4,5 V zmniejsza tę szansę. Alternatywnie użyj konwertera poziomu napięcia między MCU a diodami LED.

Krok 4: Płytka kontrolera - przełączniki wejściowe

Porozmawiajmy teraz o przełącznikach wejściowych. Powiedzmy, że chcemy, aby nasza płyta kontrolera wykrywała, kiedy miga kierunkowskaz i czy działa światła mijania. Potrzebny jest jakiś mechanizm wykrywania obecności mocy. Mamy jednak problem, sygnały zasilania w Twoim samochodzie są zbyt wysokie, aby można je było podłączyć bezpośrednio do Twojego ESP8266. Istnieje bardzo niewiele chipów, które mogą komunikować się z sygnałem 16V i opowiedzieć o tym na żywo. Z tego powodu wdrażamy warstwę izolacji między liniami zasilającymi w reflektorach a wejściami w ESP8266. Z zaledwie 3 rezystorami, kondensatorem i małym mosfetem sygnałowym możemy stworzyć przełącznik obsługujący wysokie napięcie, który spełnia nasze potrzeby i ma zdolność odbijania sygnału!

Teoria działania polega na użyciu mosfetu jako bufora otwartego drenażu. Zapoznaj się z rysunkiem, aby dowiedzieć się, jak zbudować swój obwód. Sygnał IN będzie pochodził z zasilania +12 V kierunkowskazów, świateł mijania lub świateł drogowych. Sygnał OUT trafia do twojego pinu ESP-01. Który pin należy użyć, zostanie omówiony w sekcji oprogramowania.

Krok 5: Płytka kontrolera - wymaga pewnego montażu

Układ zależy od Ciebie! Z pewnością pomogło mi to naszkicować układ na kartce papieru przed odłożeniem komponentów. Pomaga również uniknąć lutowania, dopóki wszystko nie zostanie umieszczone i sfinalizowane. Na mojej pierwszej płycie po prostu ją złomowałem, zamiast próbować przenosić komponenty po fakcie.

Przegląd poprzednich kroków:

Zasilanie samochodu => Ochrona wejścia => Zasilanie 5 V => Zasilanie 3,3 V => Procesor

Myśl poboczna

Polecam zainwestować w blok zacisków śrubowych. Dodatkowa wygoda jest bezcenna i sprawia, że deska wygląda znacznie bardziej profesjonalnie. Korzystanie z adaptera płytki stykowej ESP-01 umożliwia również wyjęcie i wymianę ESP-01 w dowolnym momencie, jeśli się zepsuje lub wymaga przeprogramowania.

Krok 6: Płyta kontrolera - oprogramowanie

Twoje środowisko programistyczne będzie składało się z najnowszego Arduino IDE (arduino.cc) i biblioteki NeoPixelBus firmy Makuna, którą możesz pobrać za pomocą wbudowanego menedżera bibliotek Arduino. Aby dodać obsługę ESP8266 do Arduino IDE, postępuj zgodnie z poniższymi instrukcjami:

Załączam kod źródłowy mojego projektu

Wyprowadzenia ESP-01 są następujące:

• GPIO 0 - wejście światła mijania
• GPIO 1 - wejście sygnału skrętu
• GPIO 2 - wyjście listwy 2
• GPIO 3 - wyjście na listwę narożną

Możesz użyć dowolnego modułu ESP8266, który chcesz z większą liczbą dostępnych pinów I/O.

Automatyzacja

Oprogramowanie demonstracyjne jest zaprogramowane do migania narożnego paska na pomarańczowo w połączeniu z kierunkowskazem. To tylko prosty przykład tego, jak możesz wynieść tę płytę kontrolera poza zestaw bez recepty. Po zatrzymaniu się kierunkowskazów na 1,25 sekundy powraca do zawsze włączony / DRL. Jest już zaprogramowany, aby zachować bursztynowy kierunkowskaz, jednocześnie zachowując w pamięci DRL jako ostatni ustawiony kolor. Oznacza to, że możesz użyć telefonu, aby ustawić domyślny kolor DRL, zachowując funkcję bursztynowego kierunkowskazu.

Prosimy o zapoznanie się z przepisami dotyczącymi oświetlenia pojazdów w Twojej okolicy.

Kontrola

W Twojej sieci ESP8266 powinien pojawić się jako https://headlight-left.local lub https://headlight-right.local. Stamtąd możesz wywołać adres URL „https://headlight-left.local/help”, aby wyświetlić menu pomocy i dowiedzieć się, jak wysyłać wartości kolorów szesnastkowych jako argumenty w żądaniach

Krok 7: Narożna taśma LED („światło postojowe”) - elementy

Możesz kupić te diody LED w arkuszach po 100 za całkiem tanio przez Internet. Są dostarczane na okrągłych podkładkach PCB, które są łatwe do lutowania. Dzięki sztywnym drutom można je ze sobą lutować i tworzyć różne kształty. Lub za pomocą luźnych drutów można je przyszyć do ubrania.

Krok 8: Narożna taśma LED („światło postojowe”)

To proste: zasilanie, uziemienie i dane podążają w jednym kierunku. Zużyłem po 18 diod z każdej strony. Długość taśmy LED, którą możesz wykonać, jest programowalna i praktycznie nieograniczona.

Krok 9: Instalacja reflektorów

Demontaż reflektorów jest inny dla każdego pojazdu. W Genesis Coupe 2013 nie można zdjąć reflektorów bez uprzedniego zdjęcia przedniego zderzaka! Na szczęście otwieranie reflektorów jest proste. Wystarczy piec reflektory w piekarniku w temperaturze od 205 do 215 stopni F przez około 15 minut. To sprawi, że uszczelka będzie wystarczająco słaba, aby rozsunąć reflektory. Zdecydowanie zatrzymaj się na YouTube, aby uzyskać niekończącą się skarbnicę filmów na ten temat.

Ponowne złożenie reflektorów wymaga jedynie ponownego złożenia części i opcjonalnie ich ponownego podgrzania.

Porada dla profesjonalistów: Przed włożeniem reflektorów do piekarnika należy usunąć żarówki, śruby i wszystko inne, co stanie na przeszkodzie. Kiedy reflektory wyjdą z piekarnika, chcesz, aby jedynym zmartwieniem było jego rozerwanie.