Súper luces del árbol de Navidad: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Este año compré un árbol de Navidad, el primero que he tenido. Entonces el siguiente paso lógico fue decorarlo. Mirando a su alrededor

las opciones para las luces encontré que en realidad no había luces que hicieran exactamente lo que yo quería. Todo lo que quería era algunas luces de árbol de Navidad que pudieran parpadear y cambiar de color, y ser controladas desde un teléfono, o un botón, o una voz, todo 100% personalizable y reprogramable. ¿Seguramente podría encontrar algo en Amazon para hacer precisamente eso? Pero después de mucho buscar no encontré nada por el estilo, así que decidí en lugar de renunciar al sueño para hacer que alguien hiciera lo que yo quería. Pero basta de una introducción y de cómo lo hice. Hay muchos cambios y mejoras que puedes hacer sobre cómo lo hice, te animo a que vayas y construyas tu versión usando la mía como trampolín, usando las partes buenas y mejorando las malas.

Planeo agregar a este proyecto durante el próximo mes a medida que el árbol esté listo, así que busque actualizaciones pronto.

Para los suministros utilicé lo siguiente:

• Raspberry Pi 3 (tarjeta sd, fuente de alimentación)
• Tablero LED Fadecandy
• WS2811 LED direccionables en factor de forma de estilo de luz de árbol de Navidad (no las tiras comunes que encuentra) Usé ocho hilos de 50 LED
• Fuente de alimentación de 5V 60A y cable de alimentación
• Alambre termorretráctil
• Puentes JST SM de 3 pines

Para las herramientas utilicé lo siguiente:

• Soldadura
• Hierro (soldadura, fundente, etc.)
• Destornillador
• Cortadores / pelacables
• Multimetro

Paso 1: ¡Poder

Me sobró una fuente de alimentación adicional de 5V 60A de un proyecto anterior, así que la usé, sin embargo, puede salirse con la suya con una fuente de alimentación mucho más pequeña dependiendo de la cantidad de LED que conducirá. Probablemente podría haber usado una fuente de alimentación de 30 A y estar bien con 500 LED, pero dado que ya tenía una fuente de 60 A, eso es lo que usé.

Estas fuentes de alimentación de CC comunes no tienen cables de alimentación conectados, por lo que primero debe hacer eso, comience por cortar el extremo de un cable de alimentación, luego usará un multímetro para rastrear los pines en el C13 (la hembra end) end para averiguar qué color corresponde a Neutro, cuál es Carga y cuál es tierra.

Cuando se mira hacia el extremo y orientado para que haya dos orificios inferiores y uno más alto, el pasador debe ser el siguiente. En la parte superior está el pin de tierra, el de la izquierda es neutral, el de la derecha es de carga. Te animo si tienes alguna duda a que consultes un YouTube sobre cómo hacer esto. Tenga cuidado cuando se trata de electricidad, especialmente de alto voltaje, como lo que sale de las paredes.

Una vez que haya identificado de qué color es, quitará el aislamiento de la punta del cable y los asegurará en sus terminales correspondientes. Antes de enchufar el suministro, confirme que el interruptor lateral (si está presente) esté configurado en 110 V, no en 220 V. En este punto, lo enchufarás y confirmarás que se enciende. Si es así, deberá confirmar la salida, para esto usé el multímetro para verificar el voltaje V + y V- DC. El mío era de 5,5 V cuando lo medí, luego ajusté el tornillo a la izquierda de los terminales para acercarlo a 5 V.

Paso 2: preparar los LED

Los LED que compré tenían enchufes de 3 clavijas en cada extremo de la tira, así como líneas dedicadas de tierra / 5V en cada extremo.

Primero debe identificar el extremo de entrada de la tira, ya que los datos solo van en una dirección. En mi tira que era el extremo con el enchufe macho de 3 pines, puede seguir el cable del enchufe y ver si se conecta a un pin Di (entrada de datos) o Do (salida de datos).

Una vez hecho esto, recorté la línea de tierra / 5V dedicada del lado de salida del hilo, ya que no la usaría.

A continuación, soldé aproximadamente 2,5 pies de cable de calibre 18 a cada una de las líneas de tierra y 5 V en el lado de entrada. En este paso es importante ser coherente con el color, utilicé amarillo y rojo para mi 5V y negro / verde para el suelo, si inadvertidamente los conecta al revés, dañará sus LED. Después de soldar todas las tiras, agregué termorretráctil para cubrir todas las juntas de soldadura, esto las protege de cortocircuitos entre sí.

Hice este proceso para las 8 hebras de LED. Luego, finalmente déjelos a un lado para más tarde.

Consejo Si los deja con bandas de goma, se ensucia un poco menos.

Paso 3: Prepare el tablero Fadecandy

La placa Fadecandy es una pequeña placa fantástica para controlar LED direccionables que veremos en algunas de sus capacidades más adelante.

pero por ahora se trata solo de la configuración física de conectarlo a los LED.

Hay 8 pines de salida y 8 pines de tierra en la placa Fadecandy, comencé soldando 2 pies de cable negro 22ga a todos los pines de tierra. A continuación, soldé 2 pies de cable amarillo 22ga a los orificios de salida (+) en la placa Fadecandy.

Luego enrolle los pares de cables para hacer un poco menos de lío para el siguiente paso.

Tomé 8 de los puentes JST hembra de 3 pines y eliminé la línea que coincidiría con la fuente de 5 V en las luces, ya que esto no era necesario para el Fadecandy. En mis jumpers particulares ese era el cable rojo.

A continuación, enrosqué termocontraíble en los cables Fadecandy (es importante hacer esto antes de soldar los cables).

Finalmente, soldé el cable amarillo de Fadecandy al cable de datos en el puente (verde en mi caso), y la tierra de Fadecandy (negro) a la tierra del puente (blanco). Después de soldarlos, moví la cubierta termocontraíble hacia arriba de la junta de soldadura y la calenté con un encendedor para encogerla.

Cuando haya terminado, debería tener una especie de araña con 8 pares de cables que salen del Fadecandy y que bajan a conectores de 3 pines (o 2 pines si quitó el cable no utilizado). Verifique todas sus conexiones y que no tenga cables que no coincidan, luego déjelo a un lado para más tarde.

Paso 4: Configuración de RPi

Voy a pasar por alto algo de esto, ya que es fácil quedar atrapado en la maleza en cuanto a la configuración raspiana y demás, así que para obtener un básico

rPi arriba y funcionando y ssh para consultar

Comenzaré en el punto de tener un rPi con una imagen Raspian limpia y usted podrá usar SSH y ejecutar las últimas actualizaciones.

ejecutó el comando de actualización / actualización habitual para asegurarse de que el rPi estuviera actualizado.

sudo apt-get -y actualización

sudo apt-get -y actualización

después

sudo apt-get -y install git

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

a continuación necesitamos hacer que el programa se inicie automáticamente para eso hacemos esto:

sudo nano /etc/rc.local

y justo antes de la "salida 0" final colocamos lo siguiente.

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

Entonces necesitaremos crear un archivo de configuración

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

y pegue lo siguiente, deberá reemplazar YOURSERIALHERE con la serie de su placa. Puede encontrar la serie de sus placas escribiendo lo siguiente

fcserver

debe incluir el número de Serail seguido de su número de serie.

finalmente harás un

sudo reiniciar

Para obtener más detalles sobre estos pasos, consulte la excelente redacción de adafruits aquí

En este punto, su servidor fadecandy debería estar en funcionamiento.

Paso 5: conéctelo todo y espere que no haya humo

Hay dos formas de hacerlo, primero (y probablemente la más inteligente) sería probar cada hebra por sí misma y luego combinarlas.

Lo que hice fue enchufar absolutamente todo, apliqué energía y salte para lo mejor y funcionó bien. Pero si lo va a hacer de esa manera, tenga mucha confianza en el trabajo de preparación para llegar a este punto (sin cables que no coincidan).

Asegúrese de que todos los cables de alimentación / tierra de los hilos estén conectados firmemente en los bloques de terminales. A continuación, conecte los cables de puente fadecandy que están codificados para que solo vayan de una manera. Finalmente, conecte el cable USB fadecandy al raspberrypi y encienda el rPi.

En este punto, está listo para conectar la alimentación a la fuente de alimentación principal. Debería ser recibido por … nada. Si tiene luces brillantes, humo, ruido, etc., hay un problema.

Si tienes un montón de nada sucediendo, felicitaciones.

El cielo es el límite en lo que respecta al código para esto, pero lo que comencé fueron solo algunos ejemplos de la biblioteca fadecandy para asegurarme de que las tiras funcionaban correctamente. Desde otra computadora, ejecuté el ejemplo http que está en la biblioteca fadecandy que descargamos anteriormente (https://github.com/scanlime/fadecandy/blob/master/… funcionará, aunque deberá cambiar la cantidad de LED).

Asegúrese de cambiar el localhost en los ejemplos a la dirección IP de RaspberryPi. En este punto, depende de ti cuánto quieres jugar, decidí colgar las luces en el árbol antes de ir demasiado hacia adelante, ya que eso me daría una mejor visión de cómo se verían instaladas.

Paso 6: Instale las luces en el árbol

En este punto, deberá desconectar todo lo que ha hecho hasta este punto, es una molestia, pero es bueno que verifiquemos si hay problemas antes.

cableando el árbol y descubriendo que no funcionan.

Esta parte se explica por sí misma, todos tendrán sus propias preferencias sobre la mejor manera de hacerlo, para mí básicamente los instalé casi verticalmente hacia arriba del árbol de abajo hacia arriba aproximadamente cada 30 grados (ya que aproximadamente 90 grados de mi árbol no se ven). Asegúrese de dejar suficiente espacio para poder conectar los cables de alimentación / señal que habíamos configurado antes.

Una vez hecho esto, llega el momento de volver a conectar los cables como hicimos antes, teniendo cuidado con las conexiones de alimentación y los cables de señal.

También en este punto es importante realizar un seguimiento del orden de los cables de señal, hice 0-7 comenzando en la hebra más a la izquierda y trabajando en la hebra más a la derecha.

Paso 7: ¡Enciende el árbol

Ahora que tiene todo instalado en el árbol y verificó todas las conexiones, puede encenderlo todo y ver el programa, por supuesto, estará en blanco nuevamente, como hace dos pasos, hasta que inicie algo para hablar con el servidor de fadecandy. La forma más rápida es en el siguiente paso, así que échale un vistazo.

Paso 8: Control sencillo del teléfono móvil

Así que tienes el árbol todo colgado (lo que puede ser un lío de cables, lo admito) y todo enchufado de nuevo, Raspberry Pi funcionando y listo para funcionar. Aquí tienes una forma rápida de probarlo. Esta aplicación blanqueada por Bertrand Martel hace un trabajo fantástico al controlar el tablero fadecandy

Después de la instalación, haga lo siguiente.

1. Asegúrese de estar en la misma red WiFi que el rPi
2. Inicie la aplicación, haga clic en el botón de hamburguesa en la parte superior izquierda
3. haga clic en la configuración del servidor
4. desmarque "iniciar un servidor local"
5. escriba la dirección IP del servidor como la IP de la Raspberry Pi
6. golpea bien
7. Haga clic en el botón hamberger nuevamente
8. Haga clic en "configuración de conteo de led" y escriba 500, luego seleccione Aceptar

En este punto, tendrá el control básico de las luces desde su teléfono celular.

Paso 9: Código de código y más código

Sobre la base de lo que hicimos antes, ahora que las luces están en su lugar, es hora de trabajar más con el código.

Comencé pensando que sería genial tener un sitio web alojado en el rPi donde lo abriría en mi teléfono celular o computadora y cambiaría las luces allí, y eso aún puede suceder dependiendo de cuánto tiempo tenga en las próximas semanas.. Pero por ahora decidí que en aras de llevar este proyecto a un estado funcional y mantener las cosas simples, haría lo siguiente.

• Defina algunos patrones que se pueden alternar para ejecutar
• Configure el rPi para escuchar mensajes MQTT que le indiquen qué patrones ejecutar

Esta ruta hace que alternar el árbol sea fácil del resto de mis proyectos de automatización del hogar, y abre muchas opciones en cuanto a vincular desencadenantes para decirle al árbol que haga cosas.

Voy a pasar por alto la configuración de MQTT, hay muchas instrucciones detalladas útiles sobre cómo configurarlo, consulte a los que están haciendo esto, no estoy muy informado sobre MQTT, así que me referiré a aquellos que son sobre cómo conseguir que su rPi aloje a un bróker mosquitto. Usé lo siguiente para que el mío funcione:

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

Bien, ahora tenemos el corredor MQTT ejecutándose y un script de Python escuchando comandos, es hora de que definamos algunos. Para esto, de nuevo, extraje los fantásticos ejemplos de la biblioteca fadecandy. Pero en general es bastante básico lo que necesitas.

opc de importación

numLEDs = 400 client = opc. Client ('YOURrPiIPhere: 7890') (cosas) píxeles = (rgb) client.put_pixels (píxeles)

Por supuesto, se admiten muchas cosas de este bloque de código anterior, pero las (cosas) son simplemente lo que decida hacer para definir su patrón, si es un arco iris, una luz de persecución, etc., todo depende de usted. Si el tiempo lo permite, escribiré algunos patrones y los subiré aquí pronto.

Paso 10: Control de botón RGB

Un amigo tiene este proyecto muy bueno en el que ha estado trabajando, que es una placa que se encuentra en un botón que le da ese gran botón LED RGB. Aquí puede verlo en github

Tengo uno de sus prototipos y, aunque sería una forma fantástica de usarlo, mi objetivo era que el botón cambiara lentamente de color y, al presionarlo, el árbol cambiara del color que tuviera al presionarlo.

Aquí está mi botón. Imprimí en 3D una base para él, en este momento funciona con USB, pero puede que funcione a batería en algún momento en el futuro.

Se adjunta el código que escribí para el botón que recorre el arco iris y, cuando se presiona el botón, se activa un mensaje MQTT que se enviará a la RaspberryPi con el color actual.

Con esta ejecución, puedo simplemente conectar el botón a una toma de corriente USB o paquete de baterías y controlar el árbol de forma inalámbrica a medida que el mensaje MQTT se envía a través de WiFi.

Gracias a todos por revisar este proyecto, háganme saber si tienen alguna pregunta que haré todo lo posible por responder. Esperando ver sus proyectos.