Lampa akrylowa sterowana przez WiFi: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Pierwsza wersja lampy została wykonana jako prezent świąteczny dla przyjaciela, a po podarowaniu jej projekt został poprawiony i poprawiony, a także kod. Pierwsza wersja projektu zajęła 3 tygodnie od początku do końca, ale druga wersja została ukończona w 1 dzień, ponieważ większość przeszkód w kodowaniu i projektowaniu została pominięta za drugim razem. Od pracy nad kilkoma projektami o różnej złożoności, ten projekt z pewnością może być łatwy do średnio trudnego, jeśli będziesz trzymać się instrukcji. Jednak może to być trudne, jeśli chcesz wprowadzić zmiany w oprogramowaniu lub ogólnym projekcie. Projekt może obrać kilka ścieżek pod względem gotowego produktu i jego ogólnego wyglądu. Te różne trasy obejmują sposób, w jaki pojawiają się światła i fizyczny wzór, który tworzą pręty. Dla fanów migoczących światełek możesz zostawić pręty takie, jakie są. Jeśli jesteś fanem matowych kolorów z niewielką różnicą, możesz wybrać szlifowanie prętów.

Krok 1: Zestawienie materiałów

• Pręt akrylowy o średnicy 3/8 cala - 14,31 USD - Istnieją tańsze opcje, ale mają one ogólnie niewiele wad i brak wad powierzchni.
• NodeMCU ESP8266 - 8,79 USD - Te płyty działały dobrze i zgodnie z oczekiwaniami w wielu projektach i będą niezbędne do działania Wi-Fi.
• Kabel USB-A do USB-Micro B - 4,89 USD - najtańsza opcja ogólnie, ale koszt będzie się różnić w zależności od marki lub koloru.
• Filament do drukarki 3D na bazie drewna 1,75 mm - 24,50 USD - Dostępne są tańsze opcje, ale ta marka wydawała się działać świetnie i zapewniać spójne wyniki.
• #22 Gauge Hook-up Wire - 15,92 USD - Więcej drutu niż jest to konieczne do ukończenia tego projektu, ale świetnie nadaje się do innych projektów.
• Zestaw LED - 6,89 USD - Zestaw zawiera więcej diod LED niż potrzeba do ukończenia projektu, ale taki zestaw przydał się wiele, wiele razy i przetrwał wiele projektów.
• Zestaw lutowniczy - 17,99 $ - Zestaw, którego zwykle używam, pochodzi z RadioShack, które już nie istnieje, więc wydaje się, że jest to najwyżej oceniany zestaw na amazon w rozsądnej cenie.
• Helping Hands - 7,22 USD - Całkowicie opcjonalny, ale zdecydowanie przydaje się do lutowania, trzymając niektóre komponenty/przewody na miejscu.
• Zestaw pistoletu do klejenia na gorąco - 19,99 USD - kupiłem pistolet do gorącego kleju w sklepie, ale wydaje się, że jest dobrej jakości za dobrą cenę w porównaniu z tym, co pierwotnie kupiłem.
• Zestaw papieru ściernego - 7,99 USD - Dobry zestaw papieru ściernego o różnych ziarnistościach, niezbędny tylko wtedy, gdy chcesz przeszlifować akrylowe pręty, aby nadać akrylowi mroźny wygląd, ale niezwykle pomocny przy czyszczeniu końców akrylu po jego przycięciu.
• Piła do metalu - 9,00 USD - Używana do cięcia prętów akrylowych, przydatna w setkach innych projektów, świetne narzędzie, jeśli jeszcze go nie masz.
• Power Drill - 47,89 USD - Całkowicie opcjonalna, bardzo przydatna do równomiernego i koncentrycznego szlifowania prętów akrylowych, również przydatne narzędzie do wielu innych projektów.
• Śruby M3 - 4,99 USD - Więcej śrub niż jest to potrzebne do projektu, ale ponownie, w przypadku małych projektów, szczególnie dla projektu elektronicznego, te śruby są przydatne, ponieważ wiele płyt ma wstępnie wywiercone otwory, które akceptują tę śrubę o średnicy. Do wkręcania tych śrub potrzebne będą metryczne klucze sześciokątne.
• Drukarka 3D - Największa część drukowana w tym projekcie to około 6 "x 2" x 3 ", więc musisz mieć stół do drukowania, który może obsłużyć obiekt tej wielkości lub być w stanie znaleźć kogoś/gdzieś, kto może uzyskać tę część drukowane, cena jest bardzo zróżnicowana w zależności od pochodzenia części do tego projektu, więc nie zostanie uwzględniona.

Całkowity koszt - 190,37 USD

Całkowity koszt jest wysoki, ale lista zawiera również wszystko, czego każdy potrzebowałby do ukończenia projektu. Osoby, które wcześniej zajmowały się elektroniką i drukiem 3D, najprawdopodobniej będą miały większość niezbędnego sprzętu potrzebnego do wykonania projektu, a cena znacznie spadnie. Jeśli potrzebujesz tylko prętów akrylowych, płyty NodeMCU i włókna drzewnego. koszt wynosi ~48 USD. która może być tańsza, jeśli zastąpisz tańszymi częściami, ale bądź bardzo ostrożny pod względem jakości, ponieważ ma tendencję do spadania wraz z ceną.

Krok 2: Drukowanie korpusu głównego i dolnej pokrywy

Uwagi: NIE musisz używać filamentu na bazie drewna, to tylko moje preferencje, ponieważ podobał mi się jego wygląd. Jak stwierdzono w "Intro" ten projekt będzie wyglądał fantastycznie wydrukowany w kolorze czarnym. Jedyny kolor, który NIE jest zalecany to: Biały, ponieważ światło z diod LED może przenikać przez materiał nawet przy dość grubych ścianach, co sprawi, że podstawa stanie się mieszanką cieni i mieszanką dowolnych kolorów, które są w danym momencie aktywowane.

Jeśli posiadasz drukarkę 3D, spełniającą specyfikacje w kroku „Zestawienie materiałów”:

Wydrukuj pliki. STL dostarczone w kroku „Zestawienie materiałów” w taki sam sposób, w jaki drukujesz standardowy materiał PLA, materiał drzewny to po prostu PLA zmieszany z pewnym procentem trocin. Zaleca się jednak zapobieganie zapychaniu się materiału, gdy nie jest on obecnie używany, aby zapobiec osadzaniu się trocin w dyszy.

Jeśli nie masz drukarki 3D:

Będziesz musiał skorzystać z usługi drukowania 3D, takiej jak 3D Hubs. Spowoduje to wzrost ceny projektu i wydłuży czas potrzebny na ukończenie produkcji i wysyłki części. Oszacowano, że kosztował 27,36 USD za wykonanie obu części tak tanio, jak to możliwe, Twój przebieg może się różnić. Warto zbadać, czy pobliskie biblioteki, szkoły, uniwersytety itp. mają drukarkę 3D, z której można korzystać bezpłatnie lub po obniżonych kosztach.

Krok 3: Cięcie pręta akrylowego

W zależności od tego, jaki wzór chcesz stworzyć za pomocą akrylowych prętów, może być konieczne zamówienie większej ilości akrylowych prętów, ponieważ niektóre projekty będą wykorzystywać więcej akrylu niż inne. Ten projekt będzie używał wzoru „Zstępujące schody”. Inne wzory, które możesz wypróbować, to „Piramida” lub nawet „Two Peaks”, wszystko w zależności od tego, gdzie umieścisz wędki i na jaką długość je przytniesz. Powyższe zdjęcia pokazują długości, na jakie należy przyciąć pręty, jeśli próbujesz skopiować wzór „Schody zstępujące”. Aby wykonać ten wzór, każdy pręt powinien być o około 1" (25,4 mm) krótszy od następnego. Podczas cięcia prętów chcesz mieć pewność, że wykonujesz cięcia „kwadratowe”. Oznacza to, że powinieneś ciąć pręt tak prostopadle, jak to możliwe To może być łatwiejsze lub trudniejsze do osiągnięcia w zależności od tego, jak tniesz pręty i jakimi narzędziami. Za pomocą tokarki silnikowej możesz wyciąć pręt na dokładnie 9.000" i mieć cięcie absolutnie "kwadratowe", jednak większość ludzi tego nie robi t mają w garażu tokarkę silnikową. Większość ludzi prawdopodobnie będzie ciąć pręty piłą do metalu lub piłą do koronek, a kluczem do uzyskania najlepszego cięcia za pomocą tych narzędzi jest zaznaczenie linii, w której chcesz ciąć, i upewnij się, że wyrównałeś cięcie tak dokładnie, jak to możliwe, Piła spróbuje podążać za rowkiem utworzonym na początku, więc jeśli rozpoczniesz cięcie idealnie, spróbuje podążać za tym początkowym cięciem. Innym kluczowym czynnikiem jest „trzymanie pracy” lub sposób mocowania materiału; im bezpieczniej wykonasz materiał, tym łatwiej będzie go ciąć. Najważniejszą rzeczą, o którą należy się martwić przy zaciskaniu akrylu, jest delikatność, ponieważ zbyt duży nacisk może go popękać, a także pamiętaj, że te pręty będą centralnym elementem projektu, chcesz mieć pewność, że nie zarysujesz akrylu w wyniku zadrapań stanie się bardzo widoczne, gdy prześwituje przez niego światło. Jeśli zamierzasz szlifować pręty akrylowe, rysy zostaną ukryte przez szlifowanie, ale nadal będziesz chciał uniknąć zarysowania akrylu, ponieważ im głębsze cięcie, tym więcej szlifowania będzie wymagało, aby go ukryć.

Zawarte na zdjęciach, jak rozwiązałem wyzwanie "trzymania pracy". Wkręciłem wkręty do drewna do mojego stołu roboczego po obu stronach akrylowego pręta i dokręcałem je, aż mocno uchwyci materiał, metoda mocno trzyma materiał, jednocześnie umożliwiając najlepszy możliwy zakres ruchu, bez użycia dużych zacisków. Jednak może być konieczne dostosowanie „utrzymania pracy” w zależności od posiadanego sprzętu.

Krok 4: (Opcjonalnie) Szlifowanie prętów akrylowych

Jeśli chcesz, aby światło Twojej lampy wyglądało bardziej jak na zdjęciu, gdy aktywne są tylko zielone i niebieskie światła. To znaczy, z bardziej matowym wyglądem kolorów. Możesz wybrać szlifowanie prętów akrylowych przy użyciu różnych ziaren papieru ściernego, kończących się ziarnistością około 400, co daje ładne matowe wykończenie. Podczas szlifowania należy szlifować równomiernie na całym obwodzie pręta, ponieważ nierównomierne szlifowanie może sprawić, że pręty będą wyglądać inaczej i złamać symetrię lub wpłynąć na wygląd światła. Należy również pamiętać o dopasowaniu prętów do elementu głównego korpusu. Jeśli jest ciasno spasowany przed szlifowaniem, możesz chcieć zeszlifować pokazany koniec pręta o wiele bardziej niż część, która jest trzymana w elemencie głównego korpusu, aby pręt nadal mógł być mocno trzymany na miejscu. Aby przyspieszyć proces, możesz umieścić pręty w uchwycie wiertarki i obracać pręt w wolnym tempie i szlifować podczas obracania. Dzięki temu szlifowanie będzie koncentryczne wokół pręta, a materiał będzie usuwany szybciej, niż gdyby odbywało się to ręcznie.

Proces szlifowania prętów sprawia, że kolor diod LED wydaje się matowy ze względu na bardziej szorstką powierzchnię powstałą w wyniku szlifowania, małe wzniesienia i doliny powstałe w wyniku szlifowania powodują, że światło odbija się z powrotem wewnątrz pręta, zamiast tylko przez niego przechodzić. Dzięki temu kolory są bardziej „zamknięte”, ponieważ światło również nie ucieka, więc nie łączy się z innymi kolorami, ale może również nie przemieszczać się tak daleko, jak światło z wersji niepiaskowej.

Jak widać na zdjęciu nieoszlifowanych prętów, światło mieni się z powodu zanieczyszczeń wewnątrz pręta akrylowego, każdy malutki pęcherzyk powietrza w środku powoduje, że światło odbija się w innym kierunku i odbija, co nadaje światłu efekt migotania”. Ten efekt najprawdopodobniej nadal występuje wewnątrz piaskowanych prętów, ale nie jest widoczny, ponieważ światło jest zatrzymywane po bokach pręta i przez nie nie przechodzi.

Krok 5: Okablowanie

Uwagi przed rozpoczęciem:

Bądź BARDZO ostrożny, gdy podążasz za schematem, że płyta została zamontowana do góry nogami, aby umożliwić łatwiejsze lutowanie. Rzeczy, które pojawią się po prawej stronie schematu, będą po lewej stronie odwróconej perspektywy, co widać na zdjęciu gotowego okablowania. Żółte/sygnałowe przewody dla każdej diody LED znajdują się tam, gdzie znajdują się piny GPIO. Potrójne sprawdzenie przed rozpoczęciem, popełniłem ten błąd przynajmniej raz podczas całego procesu i będzie to bardzo frustrujące.

Należy również uważać podczas lutowania, aby nie dotknąć boków elementu korpusu głównego lutownicą, ponieważ może ona szybko przetopić plastik, jeśli nie zauważysz tego wystarczająco szybko.

Na koniec zaleca się najpierw przylutować przewody do diody LED, a następnie przylutować przewody do płytki, aby było to jak najmniej trudne.

Oznaczenie na płytce - Pozycja diody LED patrząc od przodu - Numer pinu Arduino

• D0 - Skrajna lewa dioda LED - 16
• D1 - 2. od lewej - 5
• D2 - 3. od lewej - 4
• D3 - 4. od lewej - 0
• D4 - 5. od lewej - 2
• D5 - Prawy LED - 14

Połączenia te będą wykonane od pinów na płycie wymienionej powyżej do dodatniej (+) strony każdej diody LED, ujemna (-) strona każdej diody LED może być podłączona do najbliższego styku uziemienia (GND), niektóre diody LED będą musiały być wspólne pin uziemiający (GND), ponieważ płyta ma tylko cztery piny uziemiające (GND).

Krok 6: Kodeks

Kod działa dzięki temu, że płyta NodeMCU obsługuje sieć Wi-Fi, która obsługuje stronę logowania. Następnie logujesz się do sieci Wi-Fi NodeMCU, która domyślnie nie ma hasła. Stronę logowania można znaleźć, wpisując adres IP tablicy w wybranej przeglądarce internetowej. Na stronie logowania wpisujesz identyfikator SSID i hasło swojej sieci domowej, a następnie możesz odświeżyć stronę i znaleźć adres IP, pod którym strona główna będzie hostowana w Twojej sieci domowej. W tym momencie możesz odłączyć się od sieci NodeMCU i wrócić do sieci domowej. Możesz teraz przejść do adresu IP strony głównej i móc sterować lampą z dowolnego urządzenia w sieci. Strony internetowe zostały zaprojektowane dla iPhone'a 6, 7, 8, więc strona może nie być poprawnie sformatowana dla Twojego urządzenia. Jeśli chcesz zmienić HTML/CSS dla swojego urządzenia lub automatycznie skalować do dowolnego urządzenia, strony internetowe znajdują się wewnątrz kodu Arduino, ponieważ płyta NodeMCU faktycznie obsługuje strony internetowe.

Kod ma kilka funkcji dla świateł. Posiada funkcję włączania/wyłączania dla każdego indywidualnego światła, tryb, który włącza wszystkie światła jednocześnie, tryb, który zanika światła od lewej do prawej, tryb, w którym każde światło włącza się losowo, aż wszystkie są włączone, a następnie je wszystkie wyłącza losowo, tryb „Rzut kostką”, który losowo wybierze jeden kolor do zaświecenia, używając skrajnej lewej diody LED jako 1 i skrajnej prawej diody LED jako 6, i wreszcie tryb „Rzut monetą”, który uzna trzy skrajne lewe diody LED jako „głowy” i trzy prawe diody LED jako „ogony”