Arduino Tabanlı Çok Renkli Işık Boyama Çubuğu: 13 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Işıkla boyama, Fotoğrafçılar tarafından ilginç desenler çizmek için bir ışık kaynağının kullanıldığı ve Kameranın bunları bir araya getireceği bir tekniktir. Sonuç olarak, Fotoğraf, sonunda Işık kullanılarak bir tablo görünümü verecek olan ışık izlerini içerecektir.

Fotoğrafçılar, Işık resimleri oluşturmak için genellikle meşale ışıkları, tüp ışıkları ve diğer ışık kaynakları gibi araçları kullanırlar ancak bu araçlar, dar renk yelpazesi, zor kullanım ve kontrol ile ciddi şekilde sınırlıdır. Yaptığım ışık boyama çubuğu bu sınırlamaları kolaylıkla aşabilir.

Işık boyama çubuğumuzun ana özellikleri şunlardır:

• WiFi ile Çalışan – Bu hafif boyama çubuğu, herhangi bir WiFi özellikli cihazda basit bir tarayıcı kullanılarak çok kolay bir şekilde kontrol edilebilir (AÇIK/KAPALI, Renkleri değiştirme). Böylece bu WiFi cihazları bir uzaktan kumanda görevi görecek ve Fotoğrafçılar ana parçalarını yaratırken çeşitli renklerle oynayabilirler.
• Standart renkler – Bu çubuk, basit bir düğme girişi kullanarak (Kırmızı, Mavi, Yeşil, Altın, Gökkuşağı, Beyaz) gibi standart renkleri yaymak için kodlanmıştır.
• Özel Renkler - Standart renklerin yanı sıra bu çubuk, Fotoğrafçının isteğine göre herhangi bir rengi üretme yeteneğine sahiptir. Camgöbeği, macenta, turkuaz, zeytin, bordo gibi herhangi bir rengin RGB kodunu girebilme özelliği ile eklenmiştir. “RGB renk kodlarını burada” arayın ve özel renginizi elde etmek için kullanın.

Adım 1: Gerekli Malzemeler

Bu projeyi yapmak için gerekli malzemeleri listeledim. Ayrıca Amazon.com'dan satın alabileceğiniz linkleri de ekledim. Aşağıdaki linklerden malzeme satın almak bana bir miktar komisyon kazandıracak ve gelecekteki projelerim için beni destekleyecektir:)

1. Arduino Uno - Buradan satın alın
2. RGB WS2812 LED şerit (25 LED) - Buradan satın alın
3. Güç bankası (5v, 10000mAh) - Buradan satın alın
4. ESP8266 modülü - Buradan satın alın
5. Çift yönlü mantık dönüştürücü modülü - Buradan satın alın
6. Bağlantı Telleri

WS2812 RGB LED şerit - Bu RGB LED'ler birbirine zincirlenir ve 60/120 adetlik birimler halinde satılır. En çok vurgulanan, bu RGB LED'in içinde entegre bir çipe sahip olması ve bu da kontrol kısmını oldukça kolaylaştırıyor. Bununla ilgili ayrıntılı açıklama bu kapsamın dışındadır. Daha fazla ayrıntı için bu bağlantıya "WS2812 LED şerit çalışması" göz atın.

ESP8266 modülü: Bu, IOT projelerinde yaygın olarak kullanılan ufacık bir WiFi geliştirme kartıdır. ESP8266'yı daha önce kullanmadıysanız, "ESP8266 modülünü kullanmaya başlama" konusundaki bu bağlantıya göz atın.

Çift Yönlü Mantık dönüştürücü modülü: Bu modül, sinyali 5V seviyesinden 3.3v mantık seviyesine çevirerek Arduino'nun ESP8266 modülleri ile iletişim kurmasını sağlar.

Adım 2: Blok Şeması

Bu Işık boyama projesi, iki ağ oluşturma cihazının bir ağ oluşturmak için birbirine bağlandığı ve sırayla iletişim ve kontrol oluşturduğu IOT konseptine dayanmaktadır. Burada Arduino bir web sayfası barındıracak ve bir sunucu görevi görecektir. Bu web sayfası kullanıcıdan LED kontrol girişlerini (Renkler: Kırmızı, Mavi, Yeşil ve AÇIK/KAPALI) alacak şekilde tasarlanmıştır. Bu barındırılan web sayfasına, Arduino ile bağlanan ve ona bağlı RGB LED şeridini kontrol eden WiFi özellikli cihaz aracılığıyla erişilebilir.

Bu projeyi daha iyi anlamak için "ESP8266 ile Arduino web sunucusu oluşturma" konusunu okumanızı tavsiye ederim. Bu size bu projenin nasıl çalıştığına dair temel bir kavramsal anlayış sağlayacaktır. Özetle Arduino bu projede aşağıdaki aktiviteleri gerçekleştirecektir:

1. Cihazımızın WiFi erişim noktasına katılmak için ESP8266'ya komut verin.
2. ESP kartını kullanarak bir sunucu oluşturun Web sayfasını Arduino'nun kendisinde barındırın ve harici istemcilerin (Cihaz tarayıcısı) istekte bulunmasını bekleyin
3. İstemci talebi geldiğinde, Arduino web sayfasını ESP8266 modülü aracılığıyla istemciye (aygıt tarayıcısı) gönderir.
4. Ardından, istemciden LED komutlarını (web arayüzü bölümünde açıklanacaktır) sonsuz olarak tarar.
5. LED komutları alındığında, Arduino bunu işleyecek ve kendisine bağlı RGB LED şeridini etkinleştirecektir.

Adım 3: Devre Şeması

Yukarıdaki devre şeması, Arduino'yu ESP8266 ve RGB LED şerit ile nasıl bağlayacağınızı gösterir. Gördüğünüz gibi, sinyallerin ESP8266 uyumlu 3.3v'ye kaydırılacağı Mantık dönüştürücüye girecek olan Arduino'nun TX ve RX'i. Arduino'nun bir PWM pini olan Pin 6'sı, RGB LED şeridinin rengini kontrol etmek için zaman kontrol darbesini besler.

Bu proje için gösterge görevi gören iki LED vardır. LED D2, projenin ne zaman AÇILDIĞINI gösterir. LED D1, Arduino'nun başarılı bir şekilde bir web sunucusu oluşturduğunu gösterir. Bu yeşil LED, kullanıcının sunucunun istemciden (tarayıcı) isteği almaya hazır olduğunu fark etmesine yardımcı olacaktır.

Devre kabaca 1700ma civarında maksimum akım çekebildiğinden powerbank seçimi gerçekten önemlidir. Herhangi bir anda 2A akım çıkışı olan 5.1/10000mah pil kullandım.

Adım 4: ESP8266'nızı WiFi Bağlantı Noktasına Bağlama

ESP8266 modülü, eşleştirilmiş etkin noktaları hatırlama yeteneğine sahiptir. Bu proje, daha önce bağlanan etkin noktalara bağlanmak için otomatik bağlantı yeteneğine dayalı olarak çalışır. ESP8266 modülü, kendisine tahsis edilmiş belirli AT komutları kullanılarak kontrol edilebilir. Arduino'yu kullanarak bu komutları iletebilir ve ESP modülünü cihazımız Hotspot'a bağlanmaya zorlayabiliriz.

Bunu yapmak için "Bareminimum" kodunu Arduino'ya yükleyin. Şimdi mantık değiştiriciyi kullanarak ESP8266'yı Arduino ile aşağıda belirtildiği gibi bağlayın.

Arduino RX -> Mantık değiştirici -> ESP8266 RX

Arduino TX -> Mantık değiştirici -> ESP8266 TX

Şimdi seri monitörünüzü 57600 baud hızı (ESP8266 modüllerinin varsayılan baud hızı) ve "Both NL & CR" seçili olarak açın. Aşağıdaki komutları yazın.

1. NS
2. AT+RST
3. AT+CWJAP="Cihazınızın SSID'si", "Şifreniz"

Seri monitörünüzde "WIFI BAĞLANTI" ve "WIFI GOT IP" onayını aldığınızda. Bu adım tamamlanır ve ESP modülünüz bir sonraki açıldığında cihazıma otomatik olarak bağlanacaktır.

Adım 5: Web Arayüzü ve Kodu

Web arayüzü, komutların ESP8266 üzerinden Arduino'ya gittiği kullanıcı arayüzü görevi göreceği için büyük önem taşımaktadır. Web arayüzümüz oldukça basittir ve düz HTML ile kodlanmıştır. Bu arayüzdeki düğmeler, her düğmeye basıldığında bir URL parametresiyle bir GET komutu iletir. Aşağıda, ilgili URL parametrelerine sahip düğmelerin listesi bulunmaktadır.

1. Standart renkler için 6 düğme - “/Kırmızı”, “/Gre”, “Blu”, “/Whi”, “/Gol”, “Rai”
2. RGB Değerlerini kullanarak özel renk girişi - “?R=255&G=255&B=255”
3. Şeridi Kapatın - “/Kapalı”

Web arayüz kodunu buraya bazı nedenlerden dolayı yerleştiremedim, o kodu bu linkten alabilirsiniz.

Adım 6: Algoritma ve Kod

Donanımı kurmadan önce, bir kap içinde paketlenmesi gerektiğinden ve daha sonra herhangi bir zamanda yapılamayacağından, kodu Arduino'ya yüklemeniz gerekir. O zamandan beri Arduino kodunu anlamanıza yardımcı olacak algoritmayı yazdım.

algoritma:

1. “AT+RST\r\n” komutunu göndererek ESP8266 modülünü sıfırlayın.
2. Cihaz etkin noktamıza bağlantının başarılı olup olmadığını görmek için ESP8266'dan gelen yanıtı kontrol edin. Bağlandıktan sonra "Sunucu oluşturma" (aşağıya bakın) komut dizisini ESP8266'ya beslemeye başlayın.
3. Her giriş komutu için yanıtı izleyin.
4. Tüm bu komutlar “OK\r\n” yanıtı vermelidir, yanlış yanıt durumunda komutu yanlış yanıt veya “HATA” ile tekrarlayın.
5. Tüm sunucu oluşturma komut dizisi başarıyla tamamlandığında, Arduino'nun 12 pinindeki Yeşil LED'i yak. Kullanıcının müşteri talebini sağlaması için bir gösterge olacaktır.
6. Arduino'yu herhangi bir tarayıcıdan gelen istemci talebini LAN veya Ağ içinde beklemeye zorlayın.
7. İstemci isteği geldiğinde, bağlantı kimliğini kontrol edin ve “AT+CIPSEND…” komutunu gönderin. uygun bağlantı kimliğini buna ekleyerek.
8. ESP8266, karakterleri almaya hazır olduğunu belirten bir '>' işaretiyle yanıt verir. Bunu aldıktan sonra, önceki adımda gördüğümüz web sayfası kodunu ESP8266 modülü aracılığıyla istemci tarayıcısına gönderin.
9. Artık web sayfası kullanıcının istemci tarayıcısında görünecek, Arduino daha sonra istemciden “LED komutları” için süresiz tarama durumuna girecek.
10. Web sayfası, her düğmeye basıldığında benzersiz URL parametresi sağlayacak şekilde yazılmıştır, bu nedenle bir düğmeye her basıldığında ESP modülü, bu benzersiz URL parametresiyle bir GET isteği iletecektir.
11. Arduino bu URL'yi işlemeli ve buna göre RGB LED şeridinin kontrolünü sağlamalıdır.

Sunucu Oluşturma Komutları:

• NS
• AT+CWMODE=3
• AT+CIPSTA=192.168.43.253 (Android cihaz için)
• AT+CIPMUX=1
• AT+CIPSERVER=1, 80

Kod:

Bu projenin çalışabilmesi için bu "Adafruit's Neopixel library" kurmanız, indirmeniz ve kurmanız gerekiyor.

Bu proje için Arduino kodunu bu linkten alabilirsiniz -> "Arduino ile çalışan ışık boyama çubuğu"

7. Adım: Işık Çubuğunu Hazırlama

Bu "Işık boyama çubuğu"nun yapımıyla ilgili bir video yaptım, daha fazla netlik için bir göz atın.

LED şeridin sonuna telleri lehimleyerek başlayın. Bağlantıyı güçlendirmek için üzerine biraz sıcak tutkal sürmeye devam edin. LED şeridinizi yapıştırabileceğiniz bir parça plastik şerit bulun. IC'lerin geldiği plastik ambalaj tüpü kullandım. Evimde bunlardan bolca var, bu yüzden bundan yararlanmaya karar verdim ve mükemmel bir uyum sağladı.

Ambalaj tüpünü veya uygun bulduğunuz herhangi bir şeyi gerekli boyutta kesin. LED şeridi, güçlü bir yapıştırıcı kullanarak ambalaj tüpünün üzerine yapıştırdım. Sıcak tutkal bunun için iyi bir fikir olmayabilir, çünkü aşırı ısı LED'lere zarar verebilir ve bu olmasını istediğimiz en son şeydir. Daha sonra kuruması için yaklaşık 20 dakika kurumaya bıraktım.

Adım 8: Kap Seçimi ve Çubuğun Kurulması

Powerbank, Arduino, gösterge LED'leri ve ESP8266 modülleri bu konteynere gireceği için bu oldukça önemli bir adımdır. Yukarıdakilerin tümünü barındırabilmesi için uygun boyutta bir kap seçin. Silindirik bir kap seçtim, böylece onları çalıştırırken tutmam kolay olacak.

Silindirik olanı seçtiğim için LED şeridin bakacağı yönü bir ok işareti ile işaretledim. İçindekileri kabın içine yerleştirirken bana rehberlik etmesi için kabı işaretledim. Lehim tabancası ile kabın kapağına küçük bir delik açın. Işık çubuğunun içine sığacak kadar büyük bir delik açtığınızdan emin olun.

Çubuğu kapağın içine yerleştirdikten sonra bir tutkal tabancası yardımıyla kapatın ve çubuğun sabit olduğundan ve hareket etmediğinden emin olun.

Adım 9: Güç Bankası ve Gösterge LED'lerinin Montajı

Bu projedeki diğer bileşenlere kıyasla güç bankası oldukça ağır olacaktır. Güç bankasını kapta çizilen çizginin sol tarafına yerleştirin. Bu nedenle, çalışırken hareket etmeyeceğinden emin olmak önemlidir. Bu amaçla bir Velcro yaması kullandım ve bunu güç bankasının etrafına sıkıca sardım. Konteynerin içine başka bir çift Velcro yaması yerleştirdim. Güç bankasını Velcro yamasına yapıştırdım ve oldukça sıkı tutuyor ve ihtiyacım olan şey bu.

Çizilen çizginin tam karşısına bir anahtar yerleştirin. Bu anahtar, tüm projeyi AÇMAK/KAPATMAK için tasarlanmıştır. Anahtarın altında. İki LED'i (Kırmızı ve Yeşil) yerleştirin ve referans olarak her birini bir dirençle lehimleyin (3. adımdaki devre şemasına bakın). LED'ler ve Anahtar, aydınlatma çubuğunun gireceği yönün tam karşısında olmalıdır. Bu, ışıkla boyama sırasında gösterge LED'lerinden istenmeyen ışık girişimini önlemek içindir. Soyulmuş USB kablosunu ve birkaç konektörü son resimde gösterildiği gibi düğmeye bağlayın. Bağlantı kabloları Arduino ve ESP8266 modüllerine güç sağlamak için vardır.

Adım 10: Arduino ve ESP8266 Modüllerinin Konteyner İçerisine Montajı

Arduino kartını ve iki yönlü mantık seviye değiştiriciyi de tutan ESP8266 eklenti modülünü bir araya getirin. Bağlayın, yapıştırın ve bir araya getirin. Bunu kabın içine koyduktan sonra, kabloların hiçbirinin birbirine dolanmadığından emin olmam gerektiğinden, bunu çok dikkatli yaptım. Bunun nedeni, daha küçük çaplı bir kap seçmiş olmam. Ancak iyi tarafı, kap çok kullanışlı ve avuçlarıma kolayca sığıyor.

Işık boyama çubuğundan gelen kabloları güç terminallerine ve Arduino'nun 6. pinine bağlayın. Bittiğinde kabın kapağını dikkatlice kapatın.

Adım 11: Örtün

Kabı siyah bir bant veya başka bir malzeme ile kapatın. Bu, ışık girişiminin ışıkla boyamanın çalışmasını bozmasını önlemek içindir. Bunun nedeni Arduino, ESP8266 ve Power bank'ın içlerinde LED'lerin olmasıdır. Bunları açıkta tutmak Fotoğrafları etkileyebilir ve bozabilir.

Bunun için siyah bir bant kullandım. Yine de bu amaç için istediğiniz herhangi bir şeyi kullanabilirsiniz. Bir kez yapıldıktan sonra WiFi ile çalışan ışık boyama çubuğu artık bazı serin tonları boyamaya hazır.

Adım 12: Test Edin

1. Anahtarı açın ve Kırmızı LED yanmalıdır
2. Yeşil LED'in yanmasını bekleyin, bu genellikle 5 ila 10 saniye içinde gerçekleşir ve Arduino sunucusunun oluşturulduğunu gösterir.
3. Yeşil LED yandığında, cihazınızdaki tarayıcıyı açın ve 192.168.43.253 IP adresini girin, URL'yi başlatın
4. 5. adımda gördüğümüz web sayfası ekranınızda görüntülenmelidir.
5. Şimdi web arayüzü ile etkileşim kurun ve LED şeridi kontrol edin
6. Ve git ve biraz havalı ışıkla boyama yap.

Adım 13: Hatırlanması Gerekenler ve Birkaç Fotoğraf Daha

• Bu proje, ESP8266'nın bir kez açıldığında WiFi erişim noktasına otomatik olarak bağlanma yeteneğine dayanmaktadır. Bu nedenle, ESP8266 ve hotspot cihazınız bu projede kullanılmadan önce en az bir kez eşleştirilmelidir.
• Arduino, yalnızca bir istemci iletişimini idare edecek şekilde programlanmıştır; bu, yalnızca bir tarayıcının Arduino'dan LED'leri kontrol etmesini talep edebileceği anlamına gelir.
• Arduino'nun ESP8266 ile sunucu oluşturması için bir bekleme süresi vardır. Bu bekleme süresinin sonu yeşil LED ile bilinebilir.
• Yeşil LED yandığında, tarayıcınızdan istemci isteğini başlatabilirsiniz. Sorunsuz çalışmasını sağlamak için tüm projeye en az 2A kaynak sağlamalısınız.
• Bu proje, masaüstü için Google chrome ve akıllı telefonlar için Opera ile başarıyla test edilmiştir.

Umarım hepiniz bu Eğitilebilir Tabloyu beğenirsiniz, bunu deneyin ve sonucu bana bildirin. Bu proje için bir PCB tasarlamayı planlıyorum ve yakında burada yayınlayacağım. Daha fazla iyileştirme fikirleri memnuniyetle karşılanmaktadır.

Bu proje, bir Eğitilebilir Tablo oluşturmak için oluşturmak ve belgelemek için çok zaman aldı. Buna değer olduğunu düşünüyorsanız, lütfen "LED Yarışması", "Arduino Yarışması" ve "Uzaktan kumanda yarışması"nda bana oy verin. Başka bir öğretici ile görüşmek dileğiyle

LED Yarışması 2017'de İkincilik