Faros delanteros RGB inalámbricos ESP8266 (Genesis Coupe): 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

¿Está buscando agregar LED RGB multicolores a sus faros? Para la mayoría de las personas, un kit de venta libre probablemente pueda marcar las casillas necesarias. A partir de las marcas, puede obtener un sistema probado y comprobado con cierto nivel de garantía. Pero, ¿con qué más viene? ¿Un control remoto barato y fácil de perder? ¿Cableado voluminoso? ¿Bloqueo del ecosistema de marca? Si tiene las habilidades de bricolaje, siga leyendo para aprender cómo comenzar a hacer su propio kit de LED RGB personalizado. Asegúrese de leer las leyes de su área con respecto a los requisitos de iluminación del vehículo. ¡No aceptaré ni asumiré ninguna responsabilidad por sus acciones!

Esta guía comienza con algunas suposiciones, por lo que debe cubrir estos puntos antes de continuar:

• estar familiarizado con el ESP8266 y cómo programarlo
• poder desmontar los faros de tu coche
• ser capaz de soldar sin quemarse … R. I. P. las puntas de mis dedos
• tenga en cuenta que cualquier cosa aquí puede ser diferente para su vehículo, así que ajústelo en consecuencia
• asegúrese de leer las leyes de su área con respecto a los requisitos de iluminación del vehículo

Paso 1: Placa del controlador de los faros delanteros - Recoja los suministros

Para las dos placas de microcontroladores de faros, deberá recopilar las siguientes piezas

• 2 x tableros ESP-01
• 2 x tableros de creación de prototipos (orificios de paso de 2,54 mm / 0,1 "/ 100 mil)
• 4 mosfets de señal pequeña 2N7000 (paquete TO-92)
• 4 diodos rectificadores 1N4001
• 4 condensadores de 0,1 uF
• 2 x resistencias pull up de drenaje abierto - 2k Ohm a 4k Ohm
• 2 x resistencias superiores divisor de resistencia - aproximadamente 8,2 k ohmios
• 2 x resistencias inferiores del divisor de resistencia - aproximadamente 2k Ohm a 4K Ohm
• 2 x módulo convertidor reductor - salida ajustada a 5 V
• 2 x módulo LDO - salida ajustada a 3,3 V
• opcional: 2x bloques de terminales de tornillo
• opcional: 2x adaptadores de placa de prueba ESP-01
• opcional: 2x diodos de protección contra sobretensiones TVS (~ 18V-21V)
• opcional: 2x condensadores 22uF (25V min)
• opcional: 2 condensadores de 22 uF (6,3 V min)

Abastecimiento

Obtuve casi todo en esta guía de eBay (o China Bay, como yo lo llamo). Esto se debe a que no me preocupan las falsificaciones o la baja calidad cuando se trata de terminales de tornillo, resistencias, placas o mosfets de baja potencia. No los estoy llevando a sus límites. Sin embargo, gasté un buen dinero en los diodos TVS y los condensadores comprándolos a través de DigiKey. Solo hice esto para garantizar que lo que recibí es lo que pedí.

Paso 2: Placa del controlador - Protección de entrada de energía

Para proteger su electrónica de la tensión inversa, entra en juego el diodo rectificador. Conseguí diodos 1N4004 en mi tienda de electrónica local. Solo están destinados a llevar un amplificador como máximo. Puede ver en mi prototipo en el siguiente paso que usé un diodo rectificador pero para estar seguro usé dos paralelos en mi placa final. Para la protección contra picos de voltaje, utilizamos diodos TVS. Son como diodos Zener, pero a diferencia de los Zener, en realidad pueden sobrevivir a unas pocas decenas de amperios sin sudar. Es posible que pueda escapar sin usar diodos TVS, pero no quería arriesgarme. También utilicé un condensador en la entrada, pero eso solo era necesario para evitar una caída cada vez que se encendían los anillos de halo.

Paso 3: Placa controladora - Fuentes de alimentación

Después de que la energía de entrada pase el circuito de protección, querrá comenzar a hacerlo utilizable para los componentes de su placa. Este es el deber de su convertidor reductor y LDO. El convertidor reductor puede reducir eficientemente el suministro de 14 V de su automóvil a 4.5 V en la salida. Los LED WS2818B y el LDO se conectarán al buck. El LDO regula además el voltaje a 3.3V para uso del ESP8266 y los interruptores de entrada.

Nota: La reducción se establece en 4.5V porque la señal digital de la MCU a los LED es de solo 3.3V. Si los LED funcionan a 5,0 V, a veces los LED reciben datos incorrectos y se muestra el color incorrecto. Bajar el convertidor reductor a 4.5V reduce esta posibilidad. Alternativamente, use un convertidor de nivel de voltaje entre la MCU y los LED.

Paso 4: Tablero del controlador - Interruptores de entrada

Hablemos ahora de los interruptores de entrada. Supongamos que queremos que nuestra placa controladora detecte cuándo parpadea la señal de giro y si la luz de cruce está encendida. Se necesita algún mecanismo para detectar la presencia de energía. Sin embargo, tenemos un problema, las señales de alimentación dentro de su automóvil son de voltaje demasiado alto para conectarse directamente a su ESP8266. Hay muy pocos chips que puedan interactuar con una señal de 16V y vivir para contarlo. Debido a esto, implementamos una capa de aislamiento entre las líneas eléctricas en los faros y las entradas en el ESP8266. Con solo 3 resistencias, un condensador y un pequeño mosfet de señal, podemos armar un interruptor con capacidad de alto voltaje que resuelve nuestras necesidades y tiene capacidad de rebote.

La teoría de funcionamiento aquí es utilizar el mosfet como un amortiguador de drenaje abierto. Consulte la imagen para saber cómo construir su circuito. La señal IN provendrá de la potencia de + 12V de la señal de giro, luz de cruce o luz de carretera de su faro. La señal de SALIDA va a su pin ESP-01. Qué pin usar se tratará en la sección de software.

Paso 5: Placa del controlador: se requiere un poco de ensamblaje

¡El diseño depende de ti! Ciertamente me ayudó a esbozar el diseño en una hoja de papel antes de colocar los componentes. También ayuda a evitar soldar hasta que todo esté colocado y finalizado. En mi primera placa, simplemente la deseché en lugar de intentar mover los componentes después del hecho.

Resumen de los pasos anteriores:

Energía del automóvil => Protección de entrada => Energía de 5V => Energía de 3.3V => Procesador

Pensamiento lateral

Recomiendo invertir en el bloque de terminales de tornillo. La conveniencia adicional no tiene precio y hace que la placa se vea mucho más profesional. El uso del adaptador de placa de prueba ESP-01 también le permite quitar y reemplazar el ESP-01 en cualquier momento si se rompe o necesita ser reprogramado.

Paso 6: Placa controladora - Software

Su entorno de desarrollo consistirá en el último IDE de Arduino (arduino.cc) y la biblioteca NeoPixelBus de Makuna que puede descargar utilizando el administrador de biblioteca integrado de Arduino. Para agregar compatibilidad con ESP8266 al IDE de Arduino, siga estas instrucciones:

Se adjunta el código fuente de mi proyecto.

El pinout del ESP-01 es el siguiente:

• GPIO 0 - entrada de luz de cruce
• GPIO 1 - entrada de señal de giro
• GPIO 2 - salida de tira 2
• GPIO 3 - salida de tira de esquina

Puede utilizar cualquier módulo ESP8266 que desee con más pines de E / S disponibles.

Automatización

El software de demostración está programado para que la franja de esquina parpadee en ámbar junto con la señal de giro. Este es solo un ejemplo simple de cómo puede llevar esta placa controladora mucho más allá de un kit de venta libre. Después de que la señal de giro se detiene durante 1,25 segundos, vuelve a estar siempre encendida / DRL. Ya está programado para mantener la luz de giro en ámbar mientras mantiene el DRL en la memoria como el último color que configuró. Esto significa que puede usar su teléfono para establecer un color DRL predeterminado mientras conserva la función de señal de giro ámbar.

Tenga en cuenta las leyes de iluminación de vehículos en su área.

Control

En su red, el ESP8266 debería aparecer como https://headlight-left.local o https://headlight-right.local. Desde allí, puede llamar a la URL "https://headlight-left.local/help" para ver el menú de ayuda y aprender a enviar valores de colores hexadecimales como argumentos dentro de las solicitudes

Paso 7: Tira de LED de esquina ("Luz de estacionamiento") - Componentes

Puede comprar estos LED en hojas de 100 por un precio bastante barato en línea. Vienen en almohadillas de PCB redondas que son fáciles de soldar. Con alambres rígidos puede soldarlos juntos y hacer todo tipo de formas. O con alambres sueltos, puede coserlos en la ropa.

Paso 8: Tira de LED de esquina ("Luz de estacionamiento")

Es sencillo: la energía, el suelo y los datos siguen una dirección. Usé 18 LED en cada lado. La longitud de la tira de LED que puedes hacer es programable y prácticamente ilimitada.

Paso 9: instalación de los faros delanteros

Quitar los faros es diferente para cada vehículo. En el Genesis Coupe 2013, los faros delanteros no se pueden quitar sin quitar primero el parachoques delantero del automóvil. Afortunadamente, abrir los faros es sencillo. Todo lo que necesita hacer es hornear los faros en un horno a una temperatura de 205 a 215 grados F durante unos 15 minutos. Eso hará que el sello sea lo suficientemente débil como para que pueda separar los faros. Definitivamente pasa por YouTube para ver un tesoro interminable de videos sobre este tema.

Volver a montar los faros delanteros solo requiere que vuelva a juntar las piezas y, opcionalmente, las vuelva a calentar.

Consejo profesional: antes de colocar los faros delanteros en el horno, debe quitar las bombillas, los tornillos y cualquier otra cosa que se interponga en el camino. Cuando los faros delanteros salgan del horno, querrás que tu única preocupación sea separarlos.