नेबरहुड वाइड सिंक्रोनाइज्ड एलईडी: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

मेरे पास कुछ वायरलेस एलईडी बार थे जो मुझे लगा कि मैं छुट्टियों के लिए बाहर रख सकता हूं। लेकिन, मेरे यार्ड में, वे भी वैसे ही तार-तार हो सकते थे। तो, कूलर चुनौती क्या है? सिंक्रोनाइज़्ड डिस्प्ले के साथ मेरे ब्लॉक के सभी घरों में एलईडी डेकोरेशन! इस पागल वर्ष में, यह हमें एक साथ जोड़ने का एक तरीका है।

ये ESP8266 संचालित एलईडी स्ट्रैंड हैं, और ये वाईफाई मेश से जुड़े हैं, इसलिए ये सभी एक ही समय में एनीमेशन अनुक्रम में एक ही चरण दिखाते हैं। चूंकि वे कनेक्ट करने के लिए मेश कोड का उपयोग करते हैं, वे कुछ घरों से अलग हो सकते हैं, और संदेश नोड से नोड तक भेजे जाते हैं।

वे 5 वोल्ट पर चलते हैं, और मैंने पावर एडेप्टर का उपयोग किया है, लेकिन वे थोड़ी देर के लिए यूएसबी बैटरी पर भी चल सकते हैं। इसलिए वे पोर्टेबल हैं, अपना खुद का वाईफाई नेटवर्क चलाते हैं जो इंटरनेट से जुड़ा नहीं है, और ग्रिड से बाहर निकल सकता है।

हमारे सभी पड़ोसी इस साझा सजावट के लिए उत्साहित थे, और यह वास्तव में अच्छा है कि आप उन सभी को उसी तरह का प्रदर्शन दिखाते हुए देखते हैं जैसे आप सड़क पर चलते हैं। मेरे पास परीक्षण के लिए मेरे घर के सामने कुछ तस्वीरें हैं, लेकिन उन्हें सड़क पर फोटोग्राफ करना वाकई मुश्किल था।

चरण 1: भाग

ESP8266 D1 मिनी - मैंने D1 मिनी मॉड्यूल का उपयोग किया है क्योंकि मुझे केवल एल ई डी के लिए एक I/O पिन की आवश्यकता है। इस परियोजना को इस तरह के टर्मिनल शील्ड और एक अलग ESP8266 मॉड्यूल का उपयोग करके बिना सोल्डरिंग के किया जा सकता है। बेहतर एंटीना के साथ D1 मिनी का एक संस्करण है - D1 मिनी प्रो। इसमें एक बाहरी एंटीना के लिए एक सिरेमिक एंटीना और एक U. FL कनेक्टर है, लेकिन आपको बाहरी एंटीना के लिए एक सतह माउंट 0 ओम रोकनेवाला को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है। बाद के चरण में अधिक चर्चा।

WS2811 LED स्ट्रैंड्स - मैंने WS2811 स्ट्रैंड्स का उपयोग किया क्योंकि वे वाटरप्रूफ हैं (JST कनेक्टर्स को छोड़कर) और उनके साथ काम करना आसान है। WS2812b "नियोपिक्सल" स्ट्रिप्स बिल्कुल उसी कोड आदि का उपयोग करेंगे। मैंने 5v वाले का उपयोग किया था, लेकिन आप उन्हें 12v (कम करंट का उपयोग करें) में प्राप्त कर सकते हैं - आपको ESP8266s के लिए वोल्टेज कनवर्टर की आवश्यकता होगी, फिर। आप चाहें तो वाटरप्रूफ कनेक्टर्स के साथ WS2811 LED स्ट्रैंड्स भी प्राप्त कर सकते हैं। मेरे द्वारा उपयोग किए गए एलईडी स्ट्रैंड्स में दोनों सिरों पर जेएसटी एसएम कनेक्टर हैं - मादा एक इनपुट है, हालांकि मैंने उन्हें दूसरे तरीके से देखा है (पुरुष इनपुट के रूप में)। एलईडी पर खुद दिशा भी अंकित होती है। बिजली के इंजेक्शन के तार भी हैं - मैंने सिरों को काट दिया ताकि टिन वाले हिस्से कम न हो सकें। आप इन्हें 10 के पैक में भी खरीद सकते हैं।

330 ओम 1/4 वाट रेसिस्टर - इसका उपयोग ईएसपी8266 पर डेटा पिन पर एल ई डी की किसी भी झिलमिलाहट को रोकने के लिए किया जाता है।

जेएसटी एसएम 3 पिन मेल कनेक्टर - ये एलईडी स्ट्रिप्स से कनेक्ट करने के लिए हैं। ध्यान दें कि "पुरुष" कनेक्टर के ऊपर एक हुड है।

2.1 मिमी सीसीटीवी महिला कनेक्टर - इनका उपयोग पावर कनेक्टर के लिए किया जाता है। आप चाहें तो इसके लिए किसी दूसरे कनेक्टर सिस्टम का इस्तेमाल कर सकते हैं।

5V बिजली की आपूर्ति - amp रेटिंग इस बात पर निर्भर करती है कि आपके पास कितने एलईडी होंगे। एक 2A एक शायद 50 या 100 एल ई डी के लिए ठीक है जो कभी भी पूरी तरह से चालू नहीं होते हैं (अधिक जानकारी के लिए वायरिंग चरण देखें)।

जेएसटी एसएम 3 पिन एक्सटेंशन वायर या 2.1 मिमी एक्सटेंशन तार - चूंकि डी 1 मिनी पर जेएसटी कनेक्टर एल ई डी के करीब है, आप आम तौर पर एक एक्सटेंशन चाहते हैं जिससे एलईडी को सीपीयू से और दूर रखा जा सके। मेरे मामले में, मैंने बेहतर वाईफाई रेंज प्राप्त करने के लिए सीपीयू को सजावट में ऊपर रखा, इसलिए मैंने सीपीयू को एलईडी के पास रखा और इसके बजाय 2.1 मिमी एक्सटेंशन तार का इस्तेमाल किया।

यूएसबी से 2.1 मिमी केबल - यह वैकल्पिक है - आपको किसी भी यूएसबी स्रोत या बैटरी से स्ट्रैंड को पावर देने देता है।

3 मिमी हीट हटना टयूबिंग - D1 मिनी पर रोकनेवाला को कवर करने के लिए आपको केवल इसके बारे में 1 की आवश्यकता है।

20 मिमी साफ़ हीट हटना टयूबिंग - यह D1 मिनी पर कनेक्टर्स की सुरक्षा के लिए आंशिक रूप से वैकल्पिक है। यदि ट्यूबिंग स्विच को संपीड़ित करती है, तो आवेदन करने के बाद रीसेट स्विच के चारों ओर क्लिप करना सुनिश्चित करें।

वाटरप्रूफ बॉक्स - बाहर बिजली की आपूर्ति और सीपीयू की सुरक्षा के लिए। मेरे ज्यादातर पड़ोसियों ने सिर्फ प्लास्टिक की थैलियों का इस्तेमाल किया।

1/2 "EMT नाली - एक 29" टुकड़ा कैंडी केन के आकार पर फिट बैठता है - मैंने इसे पकड़ने के लिए 4 ज़िप संबंधों का उपयोग किया। मैंने 1/2 "पीवीसी की कोशिश की, और यह फिट बैठता है, लेकिन दोनों तरफ एलईडी को छूता है।

3/8 "x 3' रीबार - एक बार जब ईएमटी आकृति से जुड़ जाता है, तो आप जमीन में रीबार को पाउंड कर सकते हैं और इसके ऊपर ईएमटी पाइप डाल सकते हैं। 1/2" रीबार फिट होगा, लेकिन आपको किसी को भी काटने की आवश्यकता होगी मुड़े हुए हिस्से, और यह करीब है - अगर इसे थपथपाते समय चपटा हो जाता है या कुछ भी हो जाता है, तो यह बहुत तंग होगा। तो, 3/8" ईएमटी पाइप के अंदर के व्यास को आसानी से साफ़ करने की अधिक संभावना है।

कैंडी केन आकार - इन पर चरण देखें, आप एक आकृति को DIY कर सकते हैं, उन्हें एक झाड़ी के ऊपर लपेट सकते हैं, या इस तरह की आकृति का उपयोग कर सकते हैं।

चरण 2: नियंत्रक विधानसभा

नियंत्रक में D1 मिनी (ESP8266), एक 2.1 मिमी सीसीटीवी महिला पावर जैक, एक 330 ओम रोकनेवाला और एक 3 पिन JST पुरुष कनेक्टर होता है।

इस परियोजना के लिए धारणा यह है कि आप 50-100 एलईडी का उपयोग करेंगे। यदि आप अधिक उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको सभी एल ई डी को बिजली देने के लिए पावर इंजेक्शन का उपयोग करना होगा। उस पर गहन चर्चा के लिए यह अन्य निर्देश देखें।

पूरे सफेद रंग में ५० एल ई डी के साथ, वे ५० x ०.०६ए = ३एम्प्स आकर्षित करेंगे। इसलिए, 2A एडॉप्टर के साथ, हम मान रहे हैं कि वे कभी भी पूरी तरह से चालू नहीं होंगे। १०० एल ई डी के लिए, अधिकतम ६ ए है, इसलिए और भी अधिक ध्यान रखा जाना चाहिए कि एक समय में केवल कुछ ही चालू हों। यहां तक कि ०.०२ ए पर १०० एलईडी के साथ, हमारे पास २ एएमपीएस का उपयोग किया जा रहा है। इसलिए, एक उच्च वर्तमान बिजली आपूर्ति की सिफारिश की जाती है, हालांकि मैंने सभी एल ई डी या रंगों का एक साथ उपयोग नहीं करने के लिए डिस्प्ले को ट्यून किया, उन्हें बहुत कम कर दिया, और रिजर्व में बड़े लोगों के साथ 2 ए आपूर्ति के साथ शुरू किया। बिजली की जरूरतों को कम करने पर यह एक बेहतरीन लेख है।

डेटा वायर के साथ 330 ओम रेसिस्टर इनलाइन इलेक्ट्रॉनिक रिंगिंग से झिलमिलाहट को रोकने के लिए है क्योंकि डेटा काफी उच्च आवृत्ति है। यह बहुत सारे एल ई डी के साथ एक कारक है, लेकिन इसे जोड़ने का एक अच्छा अभ्यास है।

मैंने रोकनेवाला को सीधे D1 मिनी में मिलाया, लेकिन बोर्ड के ऊपर लगभग 1/8 "सीसा छोड़ दिया, ताकि मैं उन्हें सपाट मोड़ सकूं। मैंने रोकनेवाला पर लगभग 1" 3 मिमी हीट सिकुड़न का इस्तेमाल किया ताकि इसे शॉर्ट आउट होने से बचाया जा सके। मंडल।

मैंने D1 मिनी को धातु आदि को छूने से बचाने के लिए २० मिमी क्लियर हीट सिकुड़न का उपयोग किया। रीसेट स्विच को साइड पर जांचना सुनिश्चित करें - आपको स्विच को न दबाने के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए हीट सिकोड़ को थोड़ा काटने की आवश्यकता हो सकती है। मुझे वह सब मेरे लिए चाहिए था।

ध्यान दें कि मुझे 3.3V ESP8266 आउटपुट और 5V पर चलने वाले एल ई डी से एक स्तर के शिफ्टर की आवश्यकता नहीं लगती थी (चूंकि एलईडी चिप स्पेक में डेटा लाइन आपूर्ति का 70% से कम नहीं होना चाहिए)। मुझे WS2812b स्ट्रिप्स के साथ पिछली परियोजनाओं (चरण 3) में एक डायोड/बलिदान एलईडी की आवश्यकता थी, लेकिन एल ई डी में प्रत्यक्ष WS2811 चिप्स अब तक ठीक लगते हैं।

आप बिना सोल्डरिंग के ऐसा कर सकते हैं! एक अलग सीपीयू के साथ एक ईएसपी8266 टर्मिनल शील्ड भी काम करेगा। D1 मिनी फॉर्म फैक्टर अच्छा और छोटा है, लेकिन वे सभी उसी के बारे में काम करते हैं।

चरण 3: आकार

एलईडी स्ट्रैंड्स फ्री-फॉर्म हो सकते हैं, या आप उन्हें आकार में बना सकते हैं - या तो DIY, या किसी ऑनलाइन स्टोर से। मैंने हॉलिडेकोरो से कुछ आकार मंगवाए - कुछ छोटे एलईडी पेड़, एक स्टॉकिंग और एक कैंडी बेंत। स्टॉकिंग ने अच्छी तरह से 50 एलईडी ली - एक स्ट्रैंड की लंबाई। छोटा पेड़ 100 एलईडी लेता है, लेकिन आप चाहें तो इसका आधा ही कर सकते हैं - सड़क का सामना करना। अंत में कैंडी बेंत पड़ोसी की पसंदीदा थी क्योंकि यह थोड़ी बड़ी थी। 99 एल ई डी, और मैंने पिछले एक को इस विचार के साथ पीछे छोड़ दिया कि इसे डिबगिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

चूंकि आकार सफेद रंग में आते थे, इसलिए हमने उन पर लाल धारियों को रंगने का फैसला किया ताकि वे दिन के समय बेहतर दिखें। मैंने उन्हें बाहर निकाला, एक त्वरित महीन रेत, एसीटोन (पूर्ण शक्ति नेल पॉलिश रिमूवर) से पोंछा, और स्प्रे पेंट के दो कोट का इस्तेमाल किया जो प्लास्टिक पर काम करता है। यह अच्छी तरह से पालन करना प्रतीत होता था। हमने ज्यादातर एक तरफ किया, और कुछ दूसरी तरफ एक जोड़े के घरों के लिए जिनमें से 2 थे।

चरण 4: कोड और वाईफाई

D1 मिनी एक एस्प्रेसिफ ESP8266 मॉड्यूल का उपयोग करता है। मैंने इसे Arduino IDE का उपयोग करके प्रोग्राम किया है, इसलिए यह वाईफाई के साथ एक शक्तिशाली Arduino की तरह लगता है। इंटरनेट पर कई निर्देश हैं कि ESP8266 और D1 मिनी के लिए Arduino IDE को कैसे कॉन्फ़िगर किया जाए, इसलिए मैं उन्हें यहां नहीं दोहराऊंगा।

कोड पिछले इंस्ट्रक्शनल पर आधारित है। यह सभी सीपीयू को एक दूसरे से बात करने के लिए पेनलेस मेश लाइब्रेरी का उपयोग करता है। मैंने FastLED लाइब्रेरी का उपयोग किया क्योंकि मेरे पास पहले मेश लाइब्रेरी और Neopixel लाइब्रेरी के साथ समस्याएँ थीं, और मैंने इस बार फिर से परीक्षण नहीं किया।

मुझे यकीन नहीं है कि नोड्स की संख्या पर अधिकतम क्या है। कुछ पोस्ट इंगित करते हैं कि यह संदेशों और सीपीयू प्रकारों की संख्या तक सीमित होगा और शायद कैप लगभग 30-60 नोड्स है। यह एप्लिकेशन बहुत सारे संदेश नहीं भेजता है - केवल एनीमेशन परिवर्तन, हालांकि कुछ स्वचालित हैं जैसे मेष परिवर्तन और समय सिंक संदेश।

आप कोडिंग करते समय एल ई डी को डी१ मिनी से जोड़ सकते हैं, लेकिन यदि आपके पास ५० से अधिक हैं तो आप बाहरी आपूर्ति चाहते हैं क्योंकि आप संभवतः अपने कंप्यूटर के यूएसबी पोर्ट और डी१ मिनी पर पावर रेगुलेटर से आपूर्ति को पार कर लेंगे। कहा जा रहा है कि, मेरे कोड के साथ एल ई डी को पूर्ण रूप से चालू नहीं करने के कारण, मैं बिना किसी समस्या के यूएसबी कनेक्शन पर 100 एल ई डी प्रोग्राम करने में सक्षम था।

ESP8266 मॉड्यूल में ऑनबोर्ड वाईफाई है। चूंकि हम जिस मेश कोड (पेनलेसमेश) का उपयोग कर रहे हैं, वह प्रत्येक मॉड्यूल पर एक एक्सेस प्वाइंट बनाता है, इसलिए पड़ोस की व्यापक पहुंच की सीमा महत्वपूर्ण है। मैंने कैंडी केन के आकार का इस्तेमाल किया, और सबसे अच्छी रेंज पाने के लिए सीपीयू को सबसे ऊपर रखा, और यह लगभग 50-100 फीट था - मेरे पड़ोस में एक या दो गज। उच्च और बेहतर दृष्टि रेखा (एलओएस) चीजों को बेहतर बनाती है। रेंज ने कुछ मामलों में सड़क पार की (एलओएस को अवरुद्ध करने वाली कारों पर अधिक निर्भर)।

कुछ घर ऐसे थे जो वाईफाई अवरोधों के कारण सिंक नहीं किए गए थे, लेकिन सिंक न होने पर भी रोशनी अच्छी लगती है। मैंने USB बैटरी द्वारा संचालित स्टिक पर सिर्फ D1 मिनी के साथ "रिपीटर" नोड बनाया। जब घरों के बीच रखा जाता था, तो उन्हें ठीक से सिंक किया जाता था। अधिक दूरस्थ पुनरावर्तक के लिए आप संभवतः सौर यूएसबी बैटरी का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि वे बहुत तेजी से चार्ज नहीं होते हैं।

मैं अभी भी रुक-रुक कर सिंक्रनाइज़ेशन के मुद्दों को देख रहा था, फिर इस नोट को बहुत अधिक नोड्स होने या उन्हें फैलाने पर मिला:

gitlab.com/painlessMesh/painlessMesh/-/wik…

उस सेटअप का उपयोग करके, इसने बहुत बेहतर काम करना शुरू कर दिया! यह एक विशेष नोड को मुख्य के रूप में नामित करता है, इसलिए नियंत्रण नोड पर बातचीत करने के लिए मेरा कोड अनावश्यक है, जो जाल को विभाजित कर सकता है। मैंने एक अद्यतन/वैकल्पिक कोड नमूना संलग्न किया है। इस दृष्टिकोण के लिए आवश्यक है कि उनके लिए मुख्य नोड चालू हो, इसलिए जाल दोष सहिष्णु नहीं है, लेकिन जिस तरह से मेरा है, फैलाने पर बेहतर काम करता है। उस संस्करण के लिए कोड को संपादित करना सुनिश्चित करें - केवल एक नोड को रूट पर सेट किया जाना चाहिए - कोड में टिप्पणियां देखें।

मैंने सेटरूट संस्करण में एक और अपडेट भी जोड़ा: मैंने 10 मिनट के लिए कोई आदेश नहीं होने पर ESP8266 को रीसेट करने के लिए कोड जोड़ा। यह नोड को रूट नोड को फिर से खोजने का मौका देता है। यह कुछ अधिक दूर के नोड्स के साथ मदद करता प्रतीत होता है।

सीज़न के अंत में, मैं कुछ D1 मिनी प्रो मॉड्यूल का परीक्षण करने में सक्षम था। उनके पास बोर्ड पर एक सिरेमिक एंटीना है, और यदि आप एक शून्य ओम रोकनेवाला को स्थानांतरित करते हैं, तो आप U. FL कनेक्टर और बाहरी एंटीना का भी उपयोग कर सकते हैं। मैंने एक ऐसे जोड़े की कोशिश की, जिसमें सिरेमिक एंटेना के साथ D1 मिनी पेशेवरों के साथ समस्याएँ थीं, और उन्होंने बेहतर काम किया। मैंने अपने पूरे घर में एक नोड के साथ बाद में कुछ परीक्षण किए। परिणामों के आधार पर, हम अगले साल सिरेमिक एंटेना के साथ D1 मिनी प्रो मॉड्यूल पर स्विच करेंगे।

रिमोट D1 मिनी के साथ: केवल बाहरी एंटीना वाले D1 मिनी प्रो ने इसे देखा, और सिग्नल की शक्ति कम थी।

सिरेमिक एंटीना के साथ रिमोट D1 मिनी प्रो के साथ: D1 मिनी, सिरेमिक एंटीना के साथ D1 मिनी प्रो, और बाहरी एंटीना के साथ D1 मिनी प्रो सभी ने इसे लगभग समान सिग्नल शक्ति के साथ देखा, इसलिए यह एक सुधार था। बोर्डों (एंटेना) का अभिविन्यास एक हद तक मायने रखता है।

बाहरी एंटीना के साथ रिमोट डी1 मिनी प्रो के साथ: अन्य सभी बोर्डों ने इसे देखा, लेकिन ऑनबोर्ड सिरेमिक एंटीना के साथ परीक्षणों की तुलना में सिग्नल की ताकत बहुत बेहतर नहीं थी, इसलिए मैं उन शून्य ओम प्रतिरोधों को स्थानांतरित करने और एंटेना लगाने से परेशान नहीं होगा। कैंडी कैन्स।

चरण 5: अंतिम विधानसभा

एक बार जब आपके पास नियंत्रक तैयार और प्रोग्राम हो जाता है, तो आपको केवल एल ई डी को जेएसटी तारों के साथ नियंत्रक से कनेक्ट करना होता है, और 2.1 मिमी जैक पर 5 वी बिजली की आपूर्ति होती है।

JST एक्सटेंशन कंट्रोलर और पावर एडॉप्टर को हमेशा LED से दूर रखने में मददगार होना चाहिए। या, सीपीयू को ऊपर उठाने के लिए, मैंने उनके ऊपर एक छोटा प्लास्टिक बैग रखा, जो एक ट्विस्ट-टाई के साथ सुरक्षित था, और बिजली की आपूर्ति के लिए 2.1 मिमी एक्सटेंशन कॉर्ड का उपयोग किया।

वाटरप्रूफ बॉक्स एडॉप्टर और सीपीयू की सुरक्षा में मदद करेगा, लेकिन मेरे अधिकांश पड़ोसियों ने साधारण प्लास्टिक बैग का इस्तेमाल किया।

हॉलिडे डेकोरेशन स्पीड चैलेंज में दूसरा पुरस्कार