Làmpada acrílica controlada per WiFi: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

La primera revisió de la làmpada es va fer com a regal de Nadal per a un amic i, després de regalar-la, es va revisar i millorar el disseny, així com el codi. La primera revisió del projecte va trigar 3 setmanes a completar-se de principi a fi, però la segona revisió es va completar en un dia, ja que la majoria dels obstacles en la codificació i el disseny es van saltar la segona vegada. A partir de treballar en diversos projectes de diferents complexitats, aquest projecte pot ser fàcil-mitjà en dificultat si us ateneu a les instruccions. Tot i això, pot ser difícil si voleu fer canvis a la programació o al disseny general. El projecte pot adoptar diverses rutes pel que fa al producte acabat i al seu aspecte general. Aquestes diferents rutes inclouen com apareixen els llums i el patró físic que formen les barres. Per als amants de les llums que brillen, podeu deixar les varetes tal com són. Si sou uns fanàtics dels colors matisos amb poca variància, podeu optar per polir les varetes.

Pas 1: llista de materials

• Vareta acrílica de 3/8 "de diàmetre - 14,31 $ - Hi ha opcions més econòmiques, però solen tenir pocs defectes en general i no tenen defectes superficials.
• NodeMCU ESP8266 - 8,79 dòlars: aquestes plaques han funcionat bé i tal com s’esperava en molts projectes, i seran necessàries per a la funcionalitat de WiFi.
• Cable USB-A a USB-Micro B: 4,89 dòlars: l'opció més barata en general, però el cost variarà en funció de l'elecció de la marca o el color.
• Filament d’impressora 3D d’1,75 mm a base de fusta: 24,50 dòlars. Hi ha opcions més econòmiques disponibles, però aquesta marca semblava funcionar molt bé i donar resultats constants.
• # 22 Gauge Hook-Wire Wire - 15,92 $ - Més cable del necessari per completar aquest projecte, però és fantàstic tenir-lo per a altres projectes.
• Kit LED: 6,89 dòlars: el kit conté més LED dels necessaris per completar el projecte, però un kit com aquest ha estat útil moltes i moltes vegades i ha durat molts projectes.
• Kit de soldadura: 17,99 dòlars: el kit que faig servir normalment prové de RadioShack, que ja no existeix, de manera que sembla que és el kit amb millor puntuació a Amazon a un preu raonable.
• Helpings Hands - 7,22 dòlars: completament opcional, però definitivament és útil per soldar mantenint alguns dels components / cables al seu lloc.
• Conjunt de pistola de cola calenta: 19,99 dòlars. Vaig comprar la meva pistola de cola calenta a una botiga, però sembla que és de bona qualitat a un bon preu en comparació amb el que vaig comprar originalment.
• Kit de paper de vidre: 7,99 $: un bon kit de diferents grans de paper de vidre, només necessari si voleu lijar les varetes d’acrílic per donar un aspecte glaçat a l’acrílic, però increïblement útil per netejar els extrems d’acrílic després de tallar-lo.
• Sega per serres - 9,00 dòlars: s’utilitza per tallar les varetes d’acrílic, útil per a centenars d’altres projectes, una gran eina si encara no en teniu.
• Trepant elèctric: 47,89 dòlars: completament opcional, molt útil per polir les varetes d’acrílic de manera uniforme i concentrada, també una eina útil per a molts altres projectes.
• Cargols de tapa M3: 4,99 dòlars: més cargols dels necessaris per al projecte, però una vegada més, per a petits projectes, especialment per a projectes electrònics, aquests cargols són útils, ja que moltes taules tenen forats preforats que accepten aquest cargol de diàmetre. Necessitareu tecles hexagonals mètriques per girar aquests cargols.
• Impressora 3D: la part més gran que s’imprimeix en aquest projecte és d’aproximadament 6 "x 2" x 3 ", de manera que heu de tenir un llit d'impressió que admeti un objecte d'aquesta mida o pugueu trobar algú / en algun lloc que pugui obtenir aquesta peça imprès, el preu varia molt segons la procedència de les peces d’aquest projecte, de manera que no s’inclourà.

Cost total: 190,37 dòlars

El cost total és elevat, però la llista també inclou tot el que qualsevol persona necessitaria per completar el projecte. Les persones que ja han treballat abans amb electrònica i impressió 3D tindran la majoria dels equips necessaris per completar el projecte i el preu baixarà significativament. Si només necessiteu les varetes d’acrílic, la placa NodeMCU i el filament de fusta. el cost esdevé ~ 48 dòlars. cosa que pot ser més barata si substituïu peces de baix cost, però tingueu molta cura en la qualitat, ja que tendeix a baixar amb el preu.

Pas 2: Impressió del cos principal i de la coberta inferior

Notes: NO cal que utilitzeu un filament a base de fusta, aquesta era només la meva preferència, ja que m'ha agradat l'aspecte. Tal com s'indica a la "Introducció", aquest projecte tindrà un aspecte fantàstic imprès en negre. L'únic color que NO es recomana és: blanc, ja que la llum dels LED pot absorbir el material fins i tot amb parets bastant gruixudes, cosa que farà que la base es converteixi en una barreja d'ombres i barreja de qualsevol color que s'activi en aquell moment.

Si teniu una impressora 3D, compleix les especificacions del pas "Llista de materials":

Imprimiu els fitxers. STL que es proporcionen al pas "Llista de materials" de la mateixa manera que imprimiríeu un material PLA estàndard, el material de fusta és només PLA barrejat amb un cert percentatge de serradures. Tot i així, s’ha recomanat evitar que els embussos eliminin el material sempre que no s’utilitzi actualment per evitar que la serradura s’estableixi al broc.

Si no teniu cap impressora 3D:

Haureu d’utilitzar un servei d’impressió 3D com ara Hubs 3D. Això augmentarà el preu del projecte i augmentarà el temps que es triga a completar mentre es fabriquen i s’envien les peces. Es calculava que costaria 27,36 dòlars per fer ambdues parts el més barat possible, el vostre quilometratge pot variar. Pot valer la pena investigar si les biblioteques, escoles, universitats, etc. properes tenen una impressora 3D que podeu utilitzar de forma gratuïta o reduïda.

Pas 3: tall de la vareta d'acrílic

Depenent del patró que intenteu crear amb les varetes d'acrílic, és possible que hàgiu de demanar més varetes d'acrílic, ja que alguns dissenys faran servir més acrílic que d'altres. Aquest projecte utilitzarà un patró "Escala descendent". Altres patrons que podeu provar inclouen una "piràmide" o fins i tot "dos cims", tot depenent d'on col·loqueu les varetes i a quines longituds les feu. Les imatges anteriors mostren les longituds a les quals s'haurien de tallar les barres si intenteu copiar el patró "Escala descendent". Per aconseguir aquest patró, cada vareta hauria de ser aproximadament 1 "(25,4 mm) més curta que la següent. Voleu estar segur de tallar les barres que feu talls" quadrats ". Això vol dir que heu de tallar la vareta el més perpendicularment possible Això pot ser més fàcil o més difícil d'aconseguir en funció de com es tallin les barres i amb quines eines. Amb un torn del motor es podria tallar una vareta exactament de 9.000 "i que el tall sigui absolutament" quadrat ", però la majoria de la gent no ho fa. No tenen un torn de motor al seu garatge. La majoria de la gent probablement tallarà les barres amb una serra de tall o una serra per afrontar, i la clau per obtenir el millor tall mitjançant aquestes eines és marcar una línia on vulgueu tallar i assegureu-vos de alinear el tall amb la màxima precisió possible. serra intentarà seguir el solc que es crea quan comenceu, de manera que si inicieu el tall perfectament, intentarà seguir aquest tall inicial. Un altre factor clau és el "manteniment de la feina" o la manera de fixar el material cap avall; com més segur feu el material, més fàcil serà tallar. El més important de preocupar-se amb l'acrílic de subjecció és ser suau, ja que una pressió excessiva pot esquerdar-lo i, a més, tingueu en compte que aquestes varetes seran la peça central del projecte. es farà molt evident quan la llum hi brilla. Si teniu la intenció de polir les varetes d’acrílic, les esgarrapades quedaran amagades per la poliment, però encara voldreu evitar ratllar l’acrílic, ja que com més profund sigui el tall, més poliment trigarà a amagar-lo.

Inclòs a les imatges, es tracta de com vaig resoldre el repte de "treballar". Vaig cargolar cargols de fusta al meu banc de treball a cada costat de la vareta acrílica i els vaig estrènyer fins que agafés fermament el material; el mètode manté el material fermament i permet el màxim abast de moviment possible en no incloure pinces voluminoses. Tanmateix, és possible que hàgiu d'ajustar la vostra "retenció de treball" en funció de l'equip.

Pas 4: (Opcional) Lijar les varetes d'acrílic

Si voleu que la llum de la vostra làmpada s’assembli més a la imatge amb només els llums verds i blaus actius. És a dir, amb un aspecte més mat als colors. Podeu optar per polir les varetes d’acrílic amb diferents grans de paper de vidre que acaben a uns 400 gra, cosa que dóna un bon acabat mat. A l’hora de polir, assegureu-vos de lijar de manera constant al voltant del perímetre de la vareta, ja que la polida de manera desigual podria fer que les barres tinguessin un aspecte diferent entre elles i trencar la simetria o afectar l’aparició de la llum. També voldreu tenir en compte l’encaix de les barres a la peça del cos principal. Si s’ajusta molt abans de ser polida, és possible que vulgueu polir l’extrem de la vareta mostrant-se molt més que la part que es manté a la peça del cos principal, de manera que la vareta es pugui mantenir fermament al seu lloc. Per fer que el procés sigui més ràpid, podeu col·locar les barres al mandril d’un trepant i girar la vareta a un ritme lent i lijar la vareta mentre gira. D’aquesta manera, es mantindrà el poliment concèntric al voltant de la vareta i també s’eliminarà el material més ràpidament que si es fes a mà.

El procés de polir les varetes fa que el color dels LEDs sembli mat a causa de la superfície més rugosa creada per la poliment, els petits pics i valls creats per la poliment fan que la llum reboti dins de la barra en lloc de passar-hi simplement. Això també manté els colors més "continguts", ja que la llum no s'escapa tan bé, de manera que no es fusionarà amb altres colors, però també pot no viatjar tan lluny com la llum de la versió sense polir.

Com es pot notar a la imatge de les barres sense polir, la llum brilla a causa de les impureses a l’interior de la vareta d’acrílic, cada petita bombolla d’aire que hi ha fa que la llum reboti en una direcció diferent i es reflecteixi, cosa que dóna a la llum la " efecte shimmer ". És molt probable que aquest efecte es produeixi a l’interior de les vares esmaltades, però no es veu ja que la llum s’atura als costats de la vareta i no hi passa.

Pas 5: cablejat

Notes abans de començar:

Tingueu molt de compte quan seguiu el diagrama que el tauler s’ha muntat cap per avall per facilitar la soldadura. Les coses que apareixen a la part dreta del diagrama es mostraran a la part esquerra des de la perspectiva cap per avall, que es pot veure a la imatge del cablejat acabat. Els cables de senyal i groc de cada LED són on es troben els pins GPIO. Comprovació triple abans de començar, he comès aquest error almenys una vegada durant tot el procés i serà molt frustrant.

Tingueu també precaució a l’hora de soldar de no tocar els costats de la peça del cos principal amb el soldador, ja que es pot fondre ràpidament a través del plàstic si no ho observeu prou ràpidament.

Per últim, es recomana soldar els cables al LED primer i, a continuació, soldar els cables al tauler per fer les coses menys difícils.

Designació a la placa - Posició del LED quan es veu des de la part frontal - Número de pin Arduino

• D0 - LED més a l'esquerra - 16
• D1 - 2n d’esquerra - 5
• D2 - 3r d'esquerra - 4
• D3 - 4t d’esquerra - 0
• D4 - 5è d’esquerra - 2
• D5 - LED més a la dreta - 14

Aquestes connexions es realitzaran des dels pins del tauler indicats anteriorment fins al costat positiu (+) de cada LED, el costat negatiu (-) de cada LED es pot connectar al pin de terra més proper (GND), alguns LED hauran de compartir un pin de terra (GND) perquè el tauler només té quatre pins de terra (GND).

Pas 6: el codi

El codi funciona perquè la placa NodeMCU allotja una xarxa WiFi, que allotja una pàgina d'inici de sessió. A continuació, inicieu la sessió a la xarxa WiFi del NodeMCU, que per defecte no té cap contrasenya. La pàgina d'inici de sessió es pot trobar escrivint l'adreça IP del tauler al navegador web que trieu. A la pàgina d'inici de sessió, escriviu l'SSID i la contrasenya de la vostra xarxa domèstica, després podreu actualitzar la pàgina i trobar l'adreça IP a la qual s'allotjarà la pàgina principal de la vostra xarxa domèstica. En aquest moment, podeu desconnectar-vos de la xarxa de NodeMCU i tornar a la vostra xarxa domèstica. Ara podeu anar a l’adreça IP de la pàgina principal i poder controlar la llum des de qualsevol dispositiu de la vostra xarxa. Les pàgines web es van dissenyar per a iPhone 6, 7, 8, de manera que és possible que la pàgina no estigui formatada correctament per al vostre dispositiu. Si voleu canviar l'HTML / CSS del vostre dispositiu o fer una escala automàtica a qualsevol dispositiu, les pàgines dels llocs web es troben dins del codi Arduino, ja que la placa NodeMCU realment allotja els llocs web.

El codi té diverses funcions per a les llums. Té una funcionalitat d’encesa / apagat per a cada llum individual, un mode que encén tots els llums simultàniament, un mode que esvaeix els llums d’esquerra a dreta, un mode que encén cada llum aleatòriament fins que s’encenen tots i després els apaga tots. aleatòriament, un mode de "rotllo de daus" que seleccionarà a l'atzar un color per il·luminar-se mitjançant el LED més esquerre a l'1 i el LED més a la dreta com a 6 i, finalment, un mode "Coin Flip" que considerarà els tres LED més a l'esquerra com a "Caps" i els tres LED més a la dreta com a "cues"