Super julgransljus: 10 steg (med bilder)

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

I år köpte jag en julgran, den första jag har ägt faktiskt. Så nästa logiska steg var att dekorera det. Tittar runt på

alternativen för lampor som jag hittade fanns faktiskt inga lampor som gjorde precis vad jag ville. Allt jag ville ha var några julgransljus som kunde blinka och ändra färger och styras från en telefon, eller en knapp eller röst, alla 100% anpassning och omprogrammerbar, visst kunde jag hitta något på Amazon för att göra just det? Men efter mycket letande hittade jag ingenting av det slaget så bestämde mig istället för att ge upp drömmen att få några att göra vad jag vill själv. Men nog med en introduktion och hur jag gjorde det. Det finns många förändringar och förbättringar du kan göra på hur jag gjorde det, jag uppmuntrar dig att gå och bygga din version med min som en springbräda, använda de goda delarna och förbättra på de dåliga.

Jag planerar att lägga till detta projekt under nästa månad när trädet är uppe, så leta efter uppdateringar snart.

För tillbehör använde jag följande:

• Raspberry Pi 3 (SD -kort, strömförsörjning)
• Fadecandy LED -kort
• WS2811 Adresserbara lysdioder i julgranljusformens formfaktor (inte de vanliga remsorna du hittar) Jag använde åtta 50LED -trådar
• 5V 60A strömförsörjning och nätsladd
• Trådvärme krymper
• 3 -stifts JST SM -hoppare

För verktyg använde jag följande:

• Lödning
• Järn (lödning, flussmedel, etc)
• Skruvmejsel
• Wire cutters/strippers
• Multimeter

Steg 1: Ström

Jag hade en extra 5V 60A strömförsörjning kvar från ett tidigare projekt så jag använde det, dock du

kan komma undan med en mycket mindre strömförsörjning beroende på antalet lysdioder du ska köra. Jag kunde förmodligen ha använt en 30A strömförsörjning och varit okej på 500 LED men med tanke på att jag redan hade en 60A strömförsörjning är det jag använde.

Dessa vanliga DC -nätaggregat har inga nätkablar anslutna till dem, så först måste du göra det, börja med att klippa av änden på en nätsladd, sedan använder du en multimeter för att spåla stiften på C13 (honan slutet) slutet för att ta reda på vilken färg som motsvarar Neutral, vilken är Load och vilken är slipad.

När du tittar slut på och inriktad på att vara två nedre hål och ett högre bör stiftet vara följande. Överst är markpinnen, den vänstra är neutral, den högra är lasten. Jag uppmuntrar dig om det finns några tvivel att kolla in en YouTube om att göra detta. Var försiktig när du hanterar el, särskilt hög spänning, till exempel vad som kommer ut från väggarna.

När du har identifierat vilken färg som du kommer att ta bort isoleringen från trådspetsen och säkra dem i motsvarande terminaler. Innan du ansluter strömförsörjningen, bekräfta att omkopplaren på sidan (om sådan finns) är inställd på 110V inte 220V. Vid denna tidpunkt kommer du att ansluta den och bekräfta att den slås på. Om det gör det måste du sedan bekräfta utgången, för detta använde jag multimetern för att kontrollera V+ och V- DC spänning. Min var 5,5V när jag mätte den, jag justerade sedan skruven till vänster på terminalerna för att få ner den närmare 5V.

Steg 2: Förbered lysdioderna

Lysdioderna jag köpte hade 3 -stifts kontakter i vardera änden av remsan samt dedikerade mark-/5V -linjer i varje ände.

Först måste du identifiera ingångsänden på remsan eftersom data endast går i en riktning. På min remsa som var slutet med den 3 -poliga hankontakten kan du följa ledningen från kontakten och se om den ansluts till en Di (data in) eller en Do (data out) stift.

När det var klart klippte jag av den dedikerade marken/5V -linjen från strängens utgångssida eftersom jag inte skulle använda det.

Därefter lodde jag ungefär 2,5 fot 18ga tråd till var och en av mark- och 5V -linjerna på ingångssidan. I det här steget är det viktigt att vara konsekvent med färgen, jag använde gult och rött för min 5V och svart/grönt för mark, om du oavsiktligt kopplar dessa bakåt kommer du att skada dina lysdioder. Efter lödning av alla remsor tillsatte jag värmekrympning för att täcka alla lödfogar, detta skyddar dem från att kortsluta på varandra.

Jag gjorde den här processen för alla 8 av mina LED -strängar. Lägg dem sedan åt sidan tills senare.

Tips Om du lämnar dem gummibandade blir det lite mindre rörigt.

Steg 3: Förbered Fadecandy Board

Fadecandy -styrelsen är en fantastisk liten tavla för att köra adresserbara lysdioder, vi kommer att få en del av dess förmågor senare

men för närvarande handlar det bara om den fysiska inställningen att fästa den på lysdioderna.

Det finns 8 utgångsstift och 8 jordstift på Fadecandy -kortet, jag började med att lödda 2 fot svart 22ga -tråd till alla jordstift. Därefter lödde jag 2 fot gul 22ga tråd till utgångshålen (+) på Fadecandy -kortet.

Jag lindade sedan ihop trådparen för att göra det lite rörigare för nästa steg.

Jag tog 8 av de kvinnliga 3 -stifts JST -hopparna och tog bort linjen som skulle matcha 5V -källan på lamporna, eftersom detta inte behövdes för Fadecandy. På mina speciella hoppare var det den röda tråden.

Därefter trådade jag värmekrympning på Fadecandy -trådarna (viktigt att göra detta innan lödning av trådarna tillsammans).

Slutligen lödde jag Fadecandys gula tråd till datatråden på bygeln (grön i mitt fall) och Fadecandy -marken (svart) till bygeln (vit). Efter att ha lödt dem flyttade jag värmekrympningen, täck över lödfogen och värmde den med en tändare för att krympa den.

När du är klar bör du ha lite av en spindel med 8 par ledningar som kommer från Fadecandy och ner till 3 -stifts (eller 2 stift om du tog bort den oanvända ledningen) kontakter. Dubbelkolla alla dina anslutningar och att du inte har några felaktiga ledningar, lägg sedan åt sidan tills senare.

Steg 4: RPi -installation

Jag kommer att överblicka en del av detta eftersom det är lätt att fastna i ogräset när det gäller raspian setup och sådant, så för att få en grundläggande

rPi up and working och ssh till det hänvisar till

Jag börjar med att ha en rPi med en ren Raspian -bild och du kan SSH in i den och köra de senaste uppdateringarna.

körde det vanliga uppdatering/uppgraderingskommandot för att säkerställa att rPi var uppdaterad.

sudo apt -get -y uppdatering

sudo apt -get -y uppgradering

efter det

sudo apt -get -y installera git

git clone git: //github.com/scanlime/fadecandy cd fadecandy/server make submodules make sudo mv fcserver/usr/local/bin

nästa måste vi få programmet att starta automatiskt för att vi gör detta:

sudo nano /etc/rc.local

och strax före den sista "exit 0" placerar vi följande.

/usr/local/bin/fcserver /usr/local/bin/fcserver.json> /var/log/fcserver.log 2> & 1 &

Vi kommer då att behöva skapa en konfigurationsfil

sudo nano /usr/local/bin/fcserver.json

och klistra in följande, du måste ersätta YOURSERIALHERE med din brädserie. Du kan hitta dina kort seriella genom att skriva följande

fcserver

det bör lista Serail# följt av din serienummer.

äntligen gör du en

sudo starta om

för mer information om dessa steg, se adafruits utmärkta skrivning här

Vid det här laget bör din fadecandy -server vara igång.

Steg 5: Anslut allt och hoppas att det inte finns någon rök

Det finns två sätt att göra detta, först (och förmodligen klokast) skulle testa varje sträng för sig och sedan kombinera dem.

Det jag gjorde var att koppla in allt, koppla in strömmen och hoppa för det bästa och det gick bra. Men om du ska göra det på det sättet, var mycket säker på att förberedelserna kommer till denna punkt (inga trådar som inte matchar).

Se till att alla ström-/jordledningar från trådarna sitter ordentligt fast i plintarna. Anslut sedan fadecandy -bygeln som är nycklade, så gå bara på ett sätt. Anslut slutligen fadecandy USB -kabeln till raspberrypi och slå på rPi.

Vid det här laget är du redo att ansluta strömmen till huvudströmmen. Du bör hälsas av … ingenting Om du har starkt ljus/rök/buller/etc finns det ett problem.

Om du har en massa ingenting som händer men grattis.

Himlen är gränsen när det gäller koden för detta, men det jag började med var bara några exempel från fadecandy -biblioteket för att säkerställa att remsorna fungerade korrekt Från en annan dator körde jag http -exemplet i fadecandy -biblioteket som vi laddade ner tidigare (https://github.com/scanlime/fadecandy/blob/master/… fungerar, även om du måste ändra antalet lysdioder).

Se till att ändra localhost i exemplen till IP -adressen för RaspberryPi. Vid det här laget är det upp till dig hur mycket spel du vill göra, jag bestämde mig för att hänga lamporna på trädet innan jag gick för långt framåt, eftersom det skulle ge mig en bättre bild av hur de skulle se ut installerade.

Steg 6: Installera lamporna i trädet

Vid denna tidpunkt måste du koppla bort allt du har gjort till denna punkt, det är en smärta men det är bra att vi kollade efter problem innan

kablar upp trädet och upptäcker att de inte fungerar.

Den här delen är ganska självförklarande, alla kommer att ha sina egna preferenser för hur man bäst gör det, för mig installerade jag dem i princip nästan vertikalt uppe i trädet från botten till toppen ungefär var 30deg (eftersom cirka 90deg av mitt träd är osynligt). Se till att lämna tillräckligt med utrymme för att kunna ansluta ström-/signalkablarna som vi hade installerat tidigare.

När det är klart är det dags att fästa kablarna igen som vi gjorde tidigare, var försiktig med strömanslutningarna och signaltrådarna.

Också vid denna tidpunkt är det viktigt att hålla reda på signalledningens ordning, jag gjorde 0-7 startande på vänster mest sträng och arbetade till höger mest sträng.

Steg 7: Tänd trädet

Nu har du allt installerat i trädet och kontrollerat alla anslutningar du kan slå på det hela och titta på showen, naturligtvis blir det tomt igen som för två steg sedan tills du sätter igång något för att prata med fadecandy -servern. Det snabbaste sättet är i nästa steg, så kolla in det.

Steg 8: Enkel mobiltelefonkontroll

Så du har trädet upprullat (vilket kan vara en röra av trådar ska jag erkänna) och allt är anslutet igen, hallon pi kör och redo att gå. Här är ett snabbt sätt att testa det. Den här appen från Bertrand Martel gör ett fantastiskt jobb med att styra fadecandy -styrelsen

Efter installationen gör du följande.

1. Se till att du har samma WiFi -nätverk som rPi
2. Starta appen, klicka på hamburgerknappen längst upp till vänster
3. klicka på serverkonfiguration
4. avmarkera "starta en lokal server"
5. skriv in Server -IP -adressen som Raspberry Pi: s IP -adress
6. slå okej
7. Klicka på hamburgarknappen igen
8. Klicka på "konfiguration av ledtal" och skriv in 500 och välj sedan Ok

Vid denna tidpunkt har du grundläggande kontroll över lamporna från din mobiltelefon.

Steg 9: Kodkod och mer kod

Bygga på det vi gjorde tidigare nu när lamporna är på plats, det är dags att arbeta mer med koden.

Jag började tänka att det skulle vara häftigt att bara ha en webbplats värd på rPi där jag skulle öppna den på min mobiltelefon eller dator och byta lampor där, och det kan fortfarande hända beroende på hur mycket tid jag får de närmaste veckorna. Men för tillfället bestämde jag mig för att få det här projektet att fungera och hålla det enkelt. Jag skulle göra följande.

• Definiera några mönster som kan växlas till körning
• Ställ in rPi för att lyssna efter MQTT -meddelanden som berättar vilka mönster som ska köras

Denna rutt gör det enkelt att växla trädet från resten av mina hemautomatiseringsprojekt och öppnar många alternativ för att binda in triggers för att berätta för trädet att göra saker.

Jag kommer att överblicka MQTT -inställningarna, det finns många användbara detaljerade instruktioner där ute om hur man ställer in det, vänligen hänvisa till dem som gör detta, jag är inte särskilt kunnig om MQTT så jag kommer att skjuta upp till dem som är hur du får din rPi som värd för en myggmäklare. Jag använde följande för att få mitt att fungera:

www.instructables.com/id/How-to-Use-MQTT-W…

Okej nu har vi MQTT -mäklare igång och ett python -skript som lyssnar efter kommandon, det är dags att vi definierar några. För detta igen tog jag fram de fantastiska exemplen i fadecandy -biblioteket. Men totalt sett är det ganska grundläggande du behöver.

import opc

numLEDs = 400 klient = opc. Client ('YOURrPiIPhere: 7890') (stuff) pixlar = (rgb) client.put_pixels (pixlar)

Naturligtvis finns det mycket som tillåts från det här kodblocket ovan, men (grejerna) är precis vad du väljer att göra för att definiera ditt mönster, om det är en regnbåge, eller ett jaktljus etc. allt upp till dig. När tiden tillåter skriver jag några mönster och laddar upp dem här snart.

Steg 10: RGB -knappkontroll

En vän har det här coola projektet han har arbetat med, det är en tavla som sitter i en tryckknapp som ger den stora knappen RGB -lysdioder här kan du kolla in det på github

Jag har en av hans prototyper och även om det här skulle vara ett fantastiskt sätt att använda den, var mitt mål att låta knappen sakta cykla genom färger, och när den trycktes skulle den vända trädet oavsett färg det var när den trycktes.

Här är min knapp. Jag 3D -skrivit ut en bas för den, just nu är den USB -driven men kan göra den smetdriven någon gång i framtiden.

Bifogad är koden som jag skrev för knappen som cyklar genom regnbågen och när knappen trycks in växlar ett MQTT -meddelande för att skickas till RaspberryPi med den aktuella färgen.

Med detta igång kan jag bara ansluta knappen till ett usb -eluttag eller batteri och styra trädet trådlöst när MQTT -meddelandet skickas via WiFi.

Tack alla för att du kollade in det här projektet, hör av dig till mig om du har några frågor som jag ska göra mitt bästa för att svara på. Ser fram emot att se dina projekt.