कलर सिंक्रोनाइज्ड टच लैम्प्स: 5 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

इस परियोजना के लिए हम दो लैंप बनाएंगे जो स्पर्श से अपना रंग बदलने में सक्षम हैं और जो इस रंग को इंटरनेट पर एक दूसरे के साथ सिंक्रनाइज़ कर सकते हैं। हमने इसे एक क्रिसमस उपहार के रूप में एक दोस्त के लिए इस्तेमाल किया जो दूसरे शहर में चला गया। उसे एक दीया मिल गया और दूसरा हमारे पास रह गया। इस तरह हम दोनों एक दूसरे को रंग भेजने में सक्षम होने के साथ-साथ एक अच्छा दिखने वाला दीपक भी रखते हैं। यह एक दूसरे के साथ संवाद करने का एक अच्छा और अच्छा तरीका है, भले ही अलग हो और पाठ, आवाज या चित्रों की तुलना में संचार का अधिक हल्का रूप हो।

यह प्रोजेक्ट जर्मन रेडियो शो नेटज़बेस्टेलन के सिंकलाइट प्रोजेक्ट से प्रेरित है, हालाँकि हमने सॉफ़्टवेयर को थोड़ा शांत कर दिया है और अपनी परियोजना के लिए अधिक परिष्कृत लैंप का निर्माण किया है। वीडियो में आप देख सकते हैं कि यह कैसे काम करता है। प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए दो लैंप सीधे एक-दूसरे के बगल में खड़े होते हैं - लेकिन यह तब भी काम करेगा जब वे ग्रह के विपरीत किनारों पर हों (जब तक वाईफाई हो)।

चरण 1: आवश्यक कौशल, उपकरण और पुर्जे

जैसा कि हमें दीपक के इलेक्ट्रॉनिक्स को मिलाप करने की आवश्यकता है, इस परियोजना के लिए आवश्यक एकमात्र विशेष कौशल सोल्डरिंग कौशल और इलेक्ट्रॉनिक्स की बुनियादी समझ है। यदि आप सॉफ़्टवेयर विकास के बारे में कुछ बुनियादी बातें समझते हैं जो एक प्लस होगा, क्योंकि आप सॉफ़्टवेयर को अपनी आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित कर सकते हैं। लेकिन अगर आप इसे वैसे ही इस्तेमाल करना चाहते हैं जैसे हमने किया, तो आप बस सॉफ्टवेयर डाउनलोड कर सकते हैं और इसे अपने लैंप पर अपलोड कर सकते हैं।

दीपक के लिए आवश्यक भागों को ऊपर की तस्वीर में देखा जा सकता है। यदि आप इसे ठीक वैसे ही बनाना चाहते हैं जैसे हमने किया तो आपको यही चाहिए:

• एक 100kΩ रोकनेवाला
• एक Wemos D1 मिनी (या कोई अन्य ESP8266 आधारित बोर्ड)
• कुछ WS2812B एल ई डी (या तो एकल वाले या उनमें से एक पट्टी)
• कुछ केबल
• एक यूएसबी केबल (उसी तरह का जो अधिकांश स्मार्टफोन के लिए उपयोग किया जाता है, एक डेटा केबल होना चाहिए)
• एक धातु का फूलदान
• एक गिलास फूलदान
• आइस फ्लावर स्प्रे की कैन (या कुछ इसी तरह की)
• दो लकड़ी की छड़ें
• कार्डबोर्ड का एक छोटा टुकड़ा (Wemos D1 मिनी का आकार)

इस सूची में अंतिम पांच आइटम वे हैं जिनका उपयोग हमने अपने विशिष्ट लैंप डिजाइनों में से एक के लिए किया था। यह लैंप डिज़ाइन है जिसे हम इस इंस्ट्रक्शनल में एक उदाहरण के रूप में उपयोग करेंगे। आप बिल्कुल इस तरह अपना खुद का दीपक बना सकते हैं लेकिन निश्चित रूप से आप इस हिस्से में रचनात्मक भी हो सकते हैं और अपना खुद का दीपक डिजाइन कर सकते हैं जैसा आप चाहते हैं। जैसा कि आप तस्वीरों में देख सकते हैं कि हम जो दूसरा निर्माण करते हैं वह पहले वाले से अलग दिखता है और हमारे पास पहले से ही नए लैंप डिजाइन के लिए विचार हैं। तो यह वह हिस्सा है जहां लगभग अनंत संभावनाएं हैं।

बेशक हमें न केवल पुर्जों की जरूरत है, बल्कि सब कुछ एक साथ रखने के लिए उपकरणों की भी जरूरत है। इसके लिए हमें निम्नलिखित मदों की आवश्यकता है:

• एक सोल्डरिंग आयरन (प्लस सोल्डर)
• कुछ सैंडपेपर
• कैंची की एक जोड़ी
• एक गर्म-पिघल बंदूक
• लकड़ी की आरी

अब जब हमारे पास वह सब कुछ है जो हमें चाहिए, तो हम दीपक के मूल विचार की व्याख्या करेंगे कि यह कैसे काम करता है और निश्चित रूप से दीपक का निर्माण कैसे किया जाता है।

चरण 2: मूल विचार और यह कैसे काम करता है

वायरिंग योजना में मूल विचार देखा जा सकता है। परियोजना के केंद्र में Wemos D1 मिनी बोर्ड है जिसमें ESP8266 माइक्रोकंट्रोलर है। ESP8266 का लाभ यह है कि यह सस्ता है और इसमें सीधे वाई-फाई है, जो कि वास्तव में हमें चाहिए। हमने Wemos D1 मिनी बोर्ड का उपयोग किया है क्योंकि इस बोर्ड के साथ आपको सॉफ़्टवेयर को माइक्रोकंट्रोलर (एक मानक USB डेटा केबल के अलावा) पर अपलोड करने के लिए किसी अतिरिक्त टूल की आवश्यकता नहीं है। लेकिन किसी भी ESP8266 आधारित बोर्ड को इस प्रोजेक्ट के लिए काम करना चाहिए।

दीपक को नियंत्रित करने के लिए हम एक कैपेसिटिव टच सेंसर का उपयोग करना चाहते हैं (इसलिए अधिकांश स्मार्टफोन डिस्प्ले में वही मूल सिद्धांत उपयोग किया जाता है)। इस तरह के एक टच सेंसर का निर्माण ESP8266 (हमारे मामले में पिन D2 और D5) के दो पिनों के साथ 100kΩ रोकनेवाला को जोड़कर किया जा सकता है और फिर D5 को पिन करने के लिए एक अतिरिक्त तार को जोड़कर और फिर उस तार को धातु की प्लेट पर टांका लगाया जा सकता है। जहां आप मिलाप करते हैं यह तार आपके द्वारा चुने गए दीपक डिजाइन पर निर्भर करता है। वायरिंग स्कीम में हमने सिर्फ एक सामान्य धातु की प्लेट का उपयोग किया था, लेकिन हमारे विशिष्ट लैंप डिजाइन के लिए हमने इस केबल को लैंप के धातु के बर्तन वाले हिस्से में मिला दिया। यदि आप रुचि रखते हैं कि यह कैसे काम करता है तो Arduino लाइब्रेरी के लिए वेबसाइट पर एक अच्छी व्याख्या है जिसका उपयोग हमने कैपेसिटिव टच सेंसर प्रोग्रामिंग के लिए किया था।

अब जब हमारे पास कुछ ऐसा है जिसे हम दीपक को नियंत्रित करने के लिए छू सकते हैं तो अगली चीज जो हमें चाहिए वह है प्रकाश स्रोत। इसके लिए हमने WS2812B LED का इस्तेमाल किया। वे विभिन्न परियोजनाओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और उनका मुख्य लाभ यह है कि आप पहले एलईडी और माइक्रोकंट्रोलर (हमारे मामले में ESP8266 के D8 से जुड़े) के बीच सिर्फ एक डेटा कनेक्शन का उपयोग करके कई एलईडी के रंग को नियंत्रित कर सकते हैं। हमारे प्रोजेक्ट में हम चार WS2812B LED का उपयोग कर रहे हैं। वायरिंग स्कीम में दो दिखाए गए हैं, लेकिन अतिरिक्त एल ई डी जोड़ना ठीक उसी तरह काम करता है जैसे दूसरे को जोड़ना: दूसरे एलईडी के डीओयूटी पिन को तीसरे के डीआईएन से जोड़ा जाना चाहिए और वीएसएस और वीडीडी को ग्राउंड पिन से जोड़ा जाना चाहिए और क्रमशः 5V पिन। उन WS2812B एलईडी को तब आसानी से प्रोग्राम किया जा सकता है, उदा। Adafruit की NeoPixel लाइब्रेरी के साथ।

अब हमारे पास वे सभी सामग्रियां हैं जिनकी हमें आवश्यकता है: वाईफाई क्षमता वाला एक माइक्रोकंट्रोलर, दीपक को नियंत्रित करने के लिए एक स्पर्श सेंसर और स्वयं प्रकाश स्रोत। अगले चरणों में हम वर्णन करेंगे कि वास्तविक लैंप कैसे बनाया जाए और सॉफ्टवेयर कैसे अपलोड किया जाए और क्या किया जाना चाहिए ताकि दो (या अधिक) लैंप इंटरनेट पर सिंक्रनाइज़ हो सकें।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स को मिलाप करना

तो सबसे पहले हमें सभी इलेक्ट्रॉनिक भागों को एक साथ मिलाप करने की आवश्यकता है। हमने एकल WS2812B एलईडी को एक साथ मिलाप करके शुरू किया (जैसा कि पिछले चरण में दिखाया और वर्णित किया गया है)। अगर हम इस परियोजना को फिर से करेंगे तो हम शायद स्ट्रिप फॉर्म में WS2812B एल ई डी खरीद लेंगे। उन स्ट्रिप्स को काटा जा सकता है ताकि आपके पास बिल्कुल एल ई डी की मात्रा हो जो आप चाहते हैं और फिर आपको उस स्ट्रिप के डीआईएन, वीडीडी और वीएसएस कनेक्टर को ईएसपी 8266 के डी 8, 5 वी और जी को पिन करने की आवश्यकता है। यह उस तरह से करने से आसान होगा जैसा हमने किया था, लेकिन सिंगल WS2812B एलईडी को एक साथ मिलाप करना भी संभव है जैसा कि चित्रों में देखा जा सकता है (हालाँकि हमारे सोल्डरिंग जोड़ बहुत सुंदर नहीं हैं - लेकिन वे काम करते हैं)

आगे हमने पिन D2 और D5 के बीच रेसिस्टर को मिलाया। पिन डी 5 पर हमें एक अतिरिक्त तार पर भी मिलाप करने की आवश्यकता होती है जिसे बाद में दीपक के उस हिस्से पर मिलाया जाएगा जो स्पर्श संवेदक के रूप में कार्य करना चाहिए। तस्वीरों में आप देख सकते हैं कि हमने रेसिस्टर को सीधे बोर्ड में नहीं मिलाया, बल्कि बोर्ड से कनेक्टर्स को मिला दिया, जिसमें हम फिर रेसिस्टर लगाते हैं। ऐसा इसलिए था क्योंकि हम यह पता लगाना चाहते थे कि इस प्रोजेक्ट के लिए कौन सा रेसिस्टर सबसे अच्छा काम करता है, लेकिन आप रेसिस्टर को सीधे बोर्ड में मिला सकते हैं।

अंतिम चरण के रूप में अब हम अपने USB केबल को Wemos D1 मिनी के USB प्लग से कनेक्ट कर सकते हैं (सुनिश्चित करें कि आपके पास USB डेटा केबल है - ऐसे केबल भी हैं जो केवल चार्ज करने के लिए काम करते हैं लेकिन डेटा स्थानांतरित करने के लिए नहीं, लेकिन हमें इसकी आवश्यकता है सॉफ्टवेयर को बाद में फ्लैश करने की डेटा क्षमता)।

चरण 4: लैंप का निर्माण

अब जब इलेक्ट्रॉनिक पुर्जे तैयार हो गए हैं तो हम वास्तविक लैंप बनाना शुरू कर सकते हैं। इसके लिए हम अपने एलईडी से फूलदान को ऊपर से रोशन करना चाहते हैं और हम चाहते हैं कि दीपक की रोशनी फैल जाए। क्योंकि हमें जो फूलदान मिला है, वह बहुत साफ है, हमने ग्लास को अधिक फ्रॉस्टेड लुक देने के लिए आइस फ्लावर स्प्रे का इस्तेमाल किया। स्प्रे के कई संस्करण उपलब्ध हैं जो कांच को अधिक पाले सेओढ़ लिया या फैलाना दिखा सकते हैं ताकि आप बस वही देख सकें जो आप पा सकते हैं। यदि आप इस स्प्रे का उपयोग करते हैं तो सुनिश्चित करें कि जारी रखने से पहले सब कुछ अच्छी तरह से सूख गया है। आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे स्प्रे के आधार पर इसमें कई घंटे लग सकते हैं।

अब दीपक बनाने के लिए हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि धातु का फूलदान सही ऊंचाई पर फूलदान के ऊपर रहता है और इलेक्ट्रॉनिक्स को बर्तन के अंदर चिपका दिया जाता है ताकि एलईडी फूलदान को रोशन कर सकें। ऐसा करने के लिए हमने दो लकड़ी की छड़ें, रेत के कागज और लकड़ी को एक क्रॉस बनाने के लिए इस्तेमाल किया। यह क्रॉस फूलदान के ऊपर बैठेगा और क्रॉस के सिरे बर्तन से चिपके रहेंगे। इस तरह हम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि बर्तन सही ऊंचाई पर है (यदि लकड़ी के क्रॉस का उपयुक्त आकार है)।

ऐसा करने के लिए हमने लकड़ी की छड़ियों को सही आकार में लाने के लिए सबसे पहले आरी का इस्तेमाल किया। फिर हमने सैंड पेपर का इस्तेमाल एक स्टिक के बीच में एक खांचे को रेत करने के लिए किया। अब हमने हॉट-मेल्ट गन की मदद से दूसरे को खांचे में चिपका दिया। अगर हम इसे फूलदान के ऊपर रखेंगे तो यह ठीक से फिट नहीं होगा, क्योंकि छड़ें समान स्तर पर नहीं हैं। इसलिए हमने निचले स्तर पर छड़ी के सिरों पर दो नए खांचे रेत डाले, ताकि क्रॉस फूलदान पर पूरी तरह से फिट हो जाए। इसे तस्वीरों में अच्छी तरह से देखा जा सकता है।

यदि सब कुछ अच्छी तरह से फिट बैठता है, तो अगला कदम क्रॉस के ऊपर कार्डबोर्ड के एक टुकड़े को गोंद करना है। यह क्रॉस के किनारे पर होना चाहिए जहां कोई खांचे नहीं हैं। फिर हमने कार्डबोर्ड के ऊपर Wemos D1 मिनी बोर्ड और क्रॉस के दूसरी तरफ एलईडी को चिपका दिया।

अगला कदम तब धातु के बर्तन में प्रतिरोधक स्पर्श सेंसर के लिए केबल को मिलाप करना है। इस तरह हम बर्तन को छूकर दीपक के रंग को नियंत्रित कर सकते हैं। यदि ऐसा किया जाता है तो लकड़ी के क्रॉस को धातु के बर्तन में गर्म-पिघल बंदूक से चिपकाया जा सकता है और बाद में फूलदान के ऊपर क्रॉस और बर्तन को चिपकाया जा सकता है।

अंतिम चरण के रूप में अब हम USB केबल को सुपर ग्लू के साथ फूलदान में चिपका सकते हैं ताकि सब कुछ अच्छा और सुव्यवस्थित दिखे। अब हम लगभग कर चुके हैं।

चरण 5: इसे ऑपरेशन में डालें

अंतिम चरण सॉफ़्टवेयर को लैंप पर अपलोड करना और सर्वर को कॉन्फ़िगर करना है जिसका उपयोग लैंप के सिंक्रनाइज़ेशन के लिए किया जाएगा। यदि आप इस बात में रुचि रखते हैं कि सॉफ्टवेयर कैसे काम करता है, तो स्रोत कोड का अध्ययन करने के लिए आपका स्वागत है, हम यहां बहुत अधिक विवरण में नहीं जाएंगे। लेकिन मूल विचार यह है कि प्रत्येक लैंप जिसे आप सिंक्रनाइज़ करना चाहते हैं उसे उसी MQTT सर्वर से कनेक्ट करने की आवश्यकता है। MQTT इंटरनेट ऑफ थिंग्स और मशीन टू मशीन कम्युनिकेशन के लिए एक मैसेजिंग प्रोटोकॉल है। यदि लैंप में से एक अपना रंग बदलता है, तो वह इसे MQTT सर्वर पर प्रकाशित करेगा जो तब अन्य सभी लैंपों को एक संकेत भेजेगा जो तब उन्हें अपना रंग बदलने के लिए भी कहता है।

लेकिन चिंता न करें, आपको MQTT के बारे में कुछ भी समझने की आवश्यकता नहीं है, यह कैसे काम करता है या MQTT सर्वर कैसे सेट करें यदि आप केवल लैंप का उपयोग करना चाहते हैं। यदि आप चाहें तो निश्चित रूप से आप अपना स्वयं का सर्वर सेट और कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। लेकिन अगर आप ऐसा नहीं करना चाहते हैं तो ऐसी कई सेवाएं भी उपलब्ध हैं जहां आप क्लाउड में होस्ट किए गए MQTT सर्वर को किराए पर ले सकते हैं। हमने इसके लिए CloudMQTT का उपयोग किया है, जहां आप एक बहुत ही सीमित सर्वर मुफ्त में भी प्राप्त कर सकते हैं (लेकिन हमारे उद्देश्यों के लिए पर्याप्त कार्यक्षमता और बैंडविड्थ के साथ)। नि: शुल्क योजना को क्यूट कैट कहा जाता है और यदि आपको उनमें से एक मिलता है तो आपको केवल विवरण → इंस्टेंस जानकारी देखने की जरूरत है और वहां आप सर्वर, उपयोगकर्ता, पासवर्ड और अपने एमक्यूटीटी इंस्टेंस का पोर्ट देख सकते हैं। वे मूल्य हैं जिनकी आपको आवश्यकता है, इसलिए उन्हें लिख लें:-)

अब सॉफ्टवेयर को लैंप पर अपलोड करने के लिए आपको USB केबल को अपने लैपटॉप या कंप्यूटर से कनेक्ट करना होगा और फिर आप Arduino सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके सॉफ़्टवेयर अपलोड कर सकते हैं। ESP8266 आधारित बोर्डों के साथ उपयोग के लिए Arduino सॉफ़्टवेयर को कैसे स्थापित और कॉन्फ़िगर करें, इस निर्देश में अच्छी तरह से समझाया गया है, इसलिए हमें यहां उन चरणों को दोहराने की आवश्यकता नहीं है।

आपके द्वारा सब कुछ स्थापित और कॉन्फ़िगर करने के बाद आपको टूल्स → Arduino सॉफ़्टवेयर में लाइब्रेरीज़ प्रबंधित करें और इस प्रोजेक्ट के लिए आवश्यक लाइब्रेरी इंस्टॉल करें: Adafruit NeoPixel, CapacativeSensor, PubSubClient, WifiManager (संस्करण 0.11 में) और ArduinoJson (संस्करण 5 में, बीटा 6 संस्करण नहीं)। यदि वे स्थापित हैं तो आप इस परियोजना के लिए हमारे जीथब भंडार से दीपक के लिए स्रोत कोड डाउनलोड कर सकते हैं और इसे Arduino सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके दीपक पर अपलोड कर सकते हैं।

यदि सब कुछ ठीक रहा, तो दीपक अब चालू हो जाएगा और उपयोग के लिए तैयार है:-) शुरू करते समय यह नीले रंग में झूमेगा और एक ज्ञात वाईफाई से कनेक्ट करने का प्रयास करेगा। पहले स्टार्टअप पर लैंप स्पष्ट रूप से किसी भी वाईफाई के बारे में नहीं जानता है, इसलिए यह अपना स्वयं का हॉटस्पॉट शुरू करेगा (एक नाम के साथ जो "सिंकेनलाइट" का संयोजन है और आपके द्वारा उपयोग किए गए ईएसपी 8266 के लिए एक अद्वितीय पहचानकर्ता है)। आप कनेक्ट कर सकते हैं उदा। इस वाईफाई पर आपका स्मार्टफोन और आपको लैंप के कॉन्फ़िगरेशन पेज पर निर्देशित किया जाएगा जहां आप अपने वाईफाई क्रेडेंशियल्स को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं और एमक्यूटीटी सर्वर के लिए आवश्यक सेटिंग्स भी दर्ज कर सकते हैं (जिन्हें आपको पहले कुछ पैराग्राफ लिखने की आवश्यकता थी)। यदि आप इसके साथ कर चुके हैं तो दीपक फिर से चालू हो जाएगा और अब उपयोग के लिए पूरी तरह से तैयार है!

हमें बताएं कि आपको यह परियोजना कैसी लगी या यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो हमें उम्मीद है कि आपको यह निर्देश योग्य:-)