Smart Lamp (TCfD) - Rainbow + Music Visualizer: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Detta projekt görs för kursen Teknik för konceptdesign på TUDelft

Den slutliga produkten är en ESP-32 bas LED-lampa och är ansluten till servern. För prototypen har lampan två funktioner; en regnbågseffekt som avger en lugnande färgskiftande glöd mot sin omgivning och för det andra ljudvisualiserare där LED -pixlarna "dansar" efter ljudnivåer. Systemet är anslutet till wifi och användaren kan välja vilken effekt de vill ha från lampan via WIFI.

Det billiga ESP-32-mikrochipet ger oss kraftfulla processorer, inbyggd hallsensor, temperatursensor, beröringssensor och även wifi och bluetooth. Med detta, medan endast två effekter valdes för detta projekt, är implikationen av denna "smarta" lampa gränslös. Det skulle användas för att indikera vädret för användaren, eller temperaturen i rummet, lampan i sig kan fungera som en larmutlösare eller det kan ge ett lugnande solljus vid din säng och simulera soluppgång för en trevlig uppvakningsupplevelse.

Steg 1: Material behövs

Arduino esp32

Ljudsensor

Fyrvägs dubbelriktad logisk nivåomvandlare

Neopixel led 2m 60 led/m

Bygelkablar

Micro USB -kabel med adapter

Internet anslutning

Steg 2: Kretsdiagram

Ett kretsschema ritades och kretsen gjordes i enlighet med vad som anges i

diagrammet nedan.

Steg 3: Arduino -kod

Här skapades först en visualiseringskod. Sedan två exempelkoder

; "Neoplxel RGBW starndtest"; och “simpleWebServerWifi” modifierades och integrerades i visualiseringskoden. Även om koden ibland fortfarande är buggig (slumpmässig LED tänds då och då). Nästa iteration av koden (när vi får tillräckligt med tid) kommer att uppdateras.

#omfatta

#ifdef _AVR_

#omfatta

#endif

const int numReadings = 5;

int avläsningar [numReadings];

int readIndex = 0;

int totalt = 0;

int genomsnitt = 0;

int micPin = 33;

#definiera PIN 4

#define NUM_LEDS 120

#define BRIGHTNESS 100

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (NUM_LEDS, PIN, NEO_GRBW + NEO_KHZ800);

byte neopix_gamma = {

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 11, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 17, 18, 18, 19, 19, 20, 20, 21, 21, 22, 22, 23, 24, 24, 25, 25, 26, 27, 27, 28, 29, 29, 30, 31, 32, 32, 33, 34, 35, 35, 36, 37, 38, 39, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 70, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79, 81, 82, 83, 85, 86, 87, 89, 90, 92, 93, 95, 96, 98, 99, 101, 102, 104, 105, 107, 109, 110, 112, 114, 115, 117, 119, 120, 122, 124, 126, 127, 129, 131, 133, 135, 137, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162, 164, 167, 169, 171, 173, 175, 177, 180, 182, 184, 186, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 208, 210, 213, 215, 218, 220, 223, 225, 228, 231, 233, 236, 239, 241, 244, 247, 249, 252, 255 };

#omfatta

#omfatta

char ssid = "ditt nätverk"; // ditt nätverks -SSID (namn)

char pass = "secretPassword"; // ditt nätverkslösenord

int keyIndex = 0; // ditt nätverksnyckelindexnummer (behövs endast för WEP)

int status = WL_IDLE_STATUS;

WiFiServer -server (80);

void setup ()

{

Serial.begin (9600); // initiera seriell kommunikation

pinMode (9, OUTPUT); // ställ in LED -stiftläget

// kontrollera om det finns skölden:

if (WiFi.status () == WL_NO_SHIELD) {

Serial.println ("WiFi -sköld finns inte");

medan (sant); // fortsätt inte

}

String fv = WiFi.firmwareVersion ();

if (fv! = "1.1.0") {

Serial.println ("Uppgradera den fasta programvaran");

}

// försök att ansluta till Wifi -nätverk:

medan (status! = WL_CONNECTED) {

Serial.print ("Försöker ansluta till nätverk med namnet:");

Serial.println (ssid); // skriv ut nätverksnamnet (SSID);

// Anslut till WPA/WPA2 -nätverk. Ändra den här raden om du använder öppet eller WEP -nätverk:

status = WiFi.begin (ssid, pass);

// vänta 10 sekunder på anslutning:

fördröjning (10000);

}

server.begin (); // starta webbservern på port 80

printWifiStatus (); // du är ansluten nu, så skriv ut statusen

}

{

Serial.begin (9600);

strip.setBrightness (BRIGHTNESS);

strip.begin ();

strip.show (); // Initiera alla pixlar till 'av'

pinMode (micPin, INPUT);

for (int thisReading = 0; thisReading <numReadings; thisReading ++) {

avläsningar [thisReading] = 0;

}

}

void rainbow (uint8_t wait) {

uint16_t i, j;

för (j = 0; j <256; j ++) {

för (i = 0; i

strip.setPixelColor (i, Wheel ((i+j) & 255));

}

strip.show ();

fördröjning (vänta);

}

}

void visualizer () {

total = total - avläsningar [readIndex];

avläsningar [readIndex] = analogRead (micPin);

total = totalt + avläsningar [readIndex];

readIndex = readIndex + 1;

if (readIndex> = numReadings) {

readIndex = 0;

}

genomsnitt = total / numReadings;

fördröjning (1);

int micpixel = (genomsnitt-100)/5;

Serial.println (mikpixel);

om (micpixel> 0) {

{

för (int j = 0; j <= micpixel; j ++)

strip.setPixelColor (j, (micpixel*2), 0, (90-micpixel), 0);

för (int j = micpixel; j <= NUM_LEDS; j ++)

strip.setPixelColor (j, 0, 0, 0, 0);

strip.show ();

}

}

om (micpixel <0) {

för (int j = 0; j <= 20; j ++)

strip.setPixelColor (j, 0, 0, 50, 0);

strip.show ();

}

}

void loop () {

{

WiFiClient -klient = server.available (); // lyssna efter inkommande kunder

if (klient) {// om du får en klient, Serial.println ("ny klient"); // skriv ut ett meddelande från den seriella porten

String currentLine = ""; // gör en sträng för att hålla inkommande data från klienten

while (client.connected ()) {// loop medan klienten är ansluten

if (client.available ()) {// om det finns byte att läsa från klienten, char c = client.read (); // läs en byte då

Serial.write (c); // skriv ut den seriella bildskärmen

if (c == '\ n') {// om byten är ett nyradstecken

// om den aktuella raden är tom har du två nyradstecken i rad.

// det är slutet på klientens HTTP -begäran, så skicka ett svar:

if (currentLine.length () == 0) {

// HTTP -rubriker börjar alltid med en svarskod (t.ex. HTTP/1.1 200 OK)

// och en innehållstyp så att klienten vet vad som kommer, sedan en tom rad:

client.println ("HTTP/1.1 200 OK");

client.println ("Innehållstyp: text/html");

client.println ();

// innehållet i HTTP -svaret följer rubriken:

client.print ("Klicka här Slå på Rainbow -effekten");

client.print ("Klicka här Slå på Visualizer");

// HTTP -svaret slutar med en annan tom rad:

client.println ();

// bryt ut ur medan -slingan:

ha sönder;

} annat {// om du har en ny rad, rensa sedan currentLine:

currentLine = "";

}

} annars if (c! = '\ r') {// om du har något annat än en vagnretur, currentLine += c; // lägg till den i slutet av currentLine

}

// Kontrollera om klientförfrågan var "GET /H" eller "GET /L":

if (currentLine.endsWith ("GET /R")) {

Regnbåge (10); // Rainbow -effekt påslagen

}

if (currentLine.endsWith ("GET /V")) {

Visualiserare(); // Visualizer är påslagen

}

}

}

// stäng anslutningen:

client.stop ();

Serial.println ("klient frånkopplad");

}

}

void printWifiStatus () {

// skriv ut SSID för nätverket du är ansluten till:

Serial.print ("SSID:");

Serial.println (WiFi. SSID ());

// skriv ut din WiFi -skölds IP -adress:

IPAddress ip = WiFi.localIP ();

Serial.print ("IP -adress:");

Serial.println (ip);

// skriv ut den mottagna signalstyrkan:

lång rssi = WiFi. RSSI ();

Serial.print ("signalstyrka (RSSI):");

Serial.print (rssi);

Serial.println ("dBm");

// skriv ut vart du ska gå i en webbläsare:

Serial.print ( För att se den här sidan i aktion, öppna en webbläsare för

Serial.println (ip);

}

}

uint32_t Wheel (byte WheelPos) {

WheelPos = 255 - WheelPos;

om (WheelPos <85) {

returremsa. Färg (255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3, 0);

}

om (WheelPos <170) {

WheelPos -= 85;

returremsa. Färg (0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);

}

WheelPos -= 170;

returremsa. Färg (WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0, 0);

}

uint8_t röd (uint32_t c) {

retur (c >> 16);

}

uint8_t grönt (uint32_t c) {

retur (c >> 8);

}

uint8_t blå (uint32_t c) {

retur (c);

}

}

//Serial.println(micpixel);

}

Steg 4: 3D -utskrift av lampans bas

En 3d -modell av lampfoten mättes, designades och trycktes med mått som var tillräckligt stora för att passa alla elektriska komponenter inuti basfacket.

Steg 5: Led -bilaga

Led var lindade i papprulle och fästes med dubbelhäftande tejp, ett hål borrades i botten för att leda tråden genom

Steg 6: Lampkapsling

En kapsling gjordes genom att hitta en transparent flaska med liknande bredd som lampfoten och höjd som LED -infästningen. Detta täcktes sedan med tjockt papper för bättre diffusion av ljus. Alternativt är det möjligt att använda frostat glas eller genomskinliga plaströr som lamphölje.

Steg 7: Inställning

Allt limmades ihop och monterades. Och lampan var redo för lite testning !.