ESP8266 ไฟหน้า RGB แบบไร้สาย (Genesis Coupe): 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

คุณต้องการเพิ่มไฟ LED RGB หลากสีให้กับไฟหน้าของคุณหรือไม่? สำหรับคนส่วนใหญ่ ชุดขายตรงเคาน์เตอร์อาจทำเครื่องหมายในช่องที่จำเป็น จากชื่อแบรนด์ คุณสามารถทดสอบระบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วพร้อมการรับประกันในระดับหนึ่ง แต่มันมาพร้อมกับอะไรอีก? ราคาถูกง่ายที่จะสูญเสียระยะไกล? สายไฟเทอะทะ? ล็อคอินระบบนิเวศของแบรนด์? หากคุณมีอุปกรณ์ DIY ให้อ่านเพิ่มเติมเพื่อเรียนรู้วิธีเริ่มต้นสร้างชุด RGB LED ของคุณเอง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้อ่านกฎหมายในพื้นที่ของคุณเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านแสงสว่างของยานพาหนะ ฉันจะไม่รับผิดหรือรับผิดชอบต่อการกระทำของคุณ!

คู่มือนี้เริ่มต้นด้วยสมมติฐานสองสามข้อ ดังนั้น โปรดครอบคลุมประเด็นเหล่านี้ก่อนดำเนินการต่อ:

• ทำความคุ้นเคยกับ ESP8266 และวิธีการตั้งโปรแกรม
• สามารถถอดประกอบไฟหน้ารถได้
• บัดกรีเองได้… R. I. P. ปลายนิ้วของฉัน
• ระวังอะไรที่นี่อาจแตกต่างกันสำหรับรถของคุณดังนั้นควรปรับเปลี่ยนตามนั้น
• อย่าลืมอ่านกฎหมายในพื้นที่ของคุณเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านแสงสว่างของยานพาหนะ

ขั้นตอนที่ 1: บอร์ดควบคุมไฟหน้า - รวบรวมอุปกรณ์

สำหรับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ไฟหน้าสองตัว คุณจะต้องรวบรวมชิ้นส่วนต่อไปนี้

• 2 x บอร์ด ESP-01
• 2 x แผ่นต้นแบบ (2.54 มม. / 0.1" / 100 mil pitch holes)
• มอสเฟตสัญญาณขนาดเล็ก 4 x 2N7000 (แพ็คเกจ TO-92)
• ไดโอดเรียงกระแส 4 x 1N4001
• ตัวเก็บประจุ 4 x 0.1uF
• 2 x ตัวต้านทานแบบดึงท่อระบายน้ำเปิด - 2k Ohm ถึง 4k Ohm
• 2 x ตัวต้านทานตัวแบ่งตัวต้านทานบน - ประมาณ 8.2k Ohm
• ตัวต้านทานด้านล่างตัวแบ่งตัวต้านทาน 2 ตัว - ประมาณ 2k Ohm ถึง 4K Ohm
• โมดูลแปลงบั๊ก 2 x - ตั้งค่าเอาต์พุตเป็น 5 V
• โมดูล LDO 2 x - ตั้งค่าเอาต์พุตเป็น 3.3 V
• อุปกรณ์เสริม: ขั้วต่อสกรู 2x
• อุปกรณ์เสริม: อะแดปเตอร์เขียงหั่นขนม 2x ESP-01
• อุปกรณ์เสริม: ไดโอดป้องกันไฟกระชาก 2x TVS (~18V-21V)
• อุปกรณ์เสริม: ตัวเก็บประจุ 2x 22uF (นาที 25V)
• อุปกรณ์เสริม: ตัวเก็บประจุ 2x 22uF (ขั้นต่ำ 6.3V)

การจัดหา

ฉันหาที่มาเกือบทุกอย่างในคู่มือนี้จาก eBay (หรือ China Bay ที่ฉันเรียกว่า) นี่เป็นเพราะว่าฉันไม่กังวลเกี่ยวกับของปลอมหรือคุณภาพต่ำเมื่อพูดถึงสิ่งต่างๆ เช่น ขั้วต่อแบบเกลียว ตัวต้านทาน บอร์ด หรือมอสเฟตกำลังต่ำ ฉันไม่ได้ผลักดันพวกเขาให้ถึงขีด จำกัด อย่างไรก็ตาม ฉันใช้เงินได้ดีกับไดโอด TVS และตัวเก็บประจุด้วยการสั่งซื้อผ่าน DigiKey ฉันทำสิ่งนี้เพื่อรับประกันว่าสิ่งที่ฉันได้รับคือสิ่งที่ฉันสั่งเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 2: บอร์ดควบคุม - การป้องกันอินพุตพลังงาน

เพื่อป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณจากแรงดันย้อนกลับ วงจรเรียงกระแสไดโอดจะเข้ามามีบทบาท ฉันได้รับไดโอด 1N4004 จากร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในพื้นที่ของฉัน พวกมันมีไว้เพื่อพกพาสูงสุดหนึ่งแอมป์เท่านั้น คุณสามารถเห็นได้ในต้นแบบของฉันในขั้นตอนต่อไป ฉันใช้ไดโอดเรียงกระแสหนึ่งตัว แต่เพื่อความปลอดภัย ฉันใช้สองขนานบนบอร์ดสุดท้ายของฉัน เพื่อป้องกันไฟกระชาก เราใช้ไดโอด TVS พวกเขาเป็นเหมือนซีเนอร์ไดโอด แต่ต่างจากซีเนอร์ที่พวกเขาสามารถอยู่รอดได้ไม่กี่สิบแอมป์โดยไม่ต้องเหนื่อย คุณอาจหนีไปได้โดยไม่ต้องใช้ไดโอด TVS แต่ฉันไม่อยากเสี่ยง ฉันยังใช้ตัวเก็บประจุที่อินพุต แต่จำเป็นเพียงเพื่อป้องกันไม่ให้ไฟดับทุกครั้งที่เปิดวงแหวนรัศมี

ขั้นตอนที่ 3: บอร์ดควบคุม - อุปกรณ์จ่ายไฟ

หลังจากที่กำลังไฟฟ้าเข้าของคุณผ่านวงจรป้องกันแล้ว คุณต้องการเริ่มต้นทำให้สามารถใช้งานได้กับส่วนประกอบต่างๆ บนบอร์ดของคุณ นี่เป็นหน้าที่ของตัวแปลงบั๊กและ LDO ของคุณ ตัวแปลงบั๊กสามารถลดการจ่ายไฟ 14V ในรถยนต์ของคุณลงเหลือ 4.5V ที่เอาต์พุตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไฟ LED WS2818B และ LDO จะเชื่อมต่อกับเจ้าชู้ LDO จะควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมเป็น 3.3V สำหรับการใช้งานโดย ESP8266 และสวิตช์อินพุต

หมายเหตุ: บั๊กถูกตั้งค่าเป็น 4.5V เนื่องจากสัญญาณดิจิตอลจาก MCU ไปยัง LED มีเพียง 3.3V หากไฟ LED ทำงานที่ 5.0V บางครั้ง LED จะได้รับข้อมูลที่ไม่ถูกต้องและแสดงสีที่ไม่ถูกต้อง การลดตัวแปลงบั๊กเป็น 4.5V จะช่วยลดโอกาสนี้ หรือใช้ตัวแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่าง MCU และ LED

ขั้นตอนที่ 4: บอร์ดควบคุม - สวิตช์อินพุต

มาพูดถึงสวิตช์อินพุตกันตอนนี้ สมมติว่าเราต้องการให้บอร์ดควบคุมของเราตรวจจับเมื่อสัญญาณไฟเลี้ยวกะพริบและไฟต่ำกำลังทำงานอยู่หรือไม่ จำเป็นต้องมีกลไกบางอย่างในการตรวจจับว่ามีกำลังไฟฟ้าอยู่ เรามีปัญหาอยู่ว่า สัญญาณไฟภายในรถของคุณมีแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปที่จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ ESP8266 ของคุณ มีชิปน้อยมากที่สามารถเชื่อมต่อกับสัญญาณ 16V และใช้งานได้จริง ด้วยเหตุนี้ เราจึงมีการแยกชั้นระหว่างสายไฟในไฟหน้าและอินพุตของ ESP8266 ด้วยตัวต้านทานเพียง 3 ตัว ตัวเก็บประจุ และมอสเฟตสัญญาณขนาดเล็ก เราจึงสามารถประกอบสวิตช์แรงดันสูงที่ตอบสนองความต้องการของเราและมีความสามารถในการดีบัก!

ทฤษฎีการดำเนินการที่นี่คือการใช้มอสเฟตเป็นบัฟเฟอร์แบบเปิดโล่ง ดูภาพสำหรับวิธีสร้างวงจรของคุณ สัญญาณ IN จะมาจากกำลัง +12V ของไฟเลี้ยวที่ไฟหน้า ไฟต่ำ หรือไฟสูง สัญญาณ OUT ไปที่ขา ESP-01 ของคุณ พินที่จะใช้จะครอบคลุมในส่วนซอฟต์แวร์

ขั้นตอนที่ 5: บอร์ดควบคุม - ต้องมีการประกอบบางอย่าง

เค้าโครงขึ้นอยู่กับคุณ! มันช่วยให้ฉันร่างเค้าโครงบนกระดาษก่อนวางส่วนประกอบลงได้อย่างแน่นอน นอกจากนี้ยังช่วยหลีกเลี่ยงการบัดกรีจนกว่าทุกอย่างจะถูกวางและสรุป ในบอร์ดแรกของฉัน ฉันแค่ทิ้งมันแทนที่จะพยายามย้ายส่วนประกอบไปรอบๆ

ภาพรวมของขั้นตอนก่อนหน้า:

พลังงานรถยนต์ => การป้องกันอินพุต => 5V Power => 3.3V Power => Processor

ความคิดข้างเคียง

ผมแนะนำให้ลงทุนในแผงขั้วต่อแบบสกรู ความสะดวกที่เพิ่มขึ้นนั้นประเมินค่าไม่ได้และทำให้บอร์ดดูเป็นมืออาชีพมากขึ้น การใช้อะแดปเตอร์เขียงหั่นขนม ESP-01 ยังช่วยให้คุณถอดและเปลี่ยน ESP-01 ได้ทุกเมื่อหากอุปกรณ์ชำรุดหรือจำเป็นต้องตั้งโปรแกรมใหม่

ขั้นตอนที่ 6: บอร์ดควบคุม - ซอฟต์แวร์

สภาพแวดล้อมการพัฒนาของคุณจะประกอบด้วย Arduino IDE ล่าสุด (arduino.cc) และไลบรารี NeoPixelBus โดย Makuna ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดโดยใช้ Arduino ในตัวจัดการไลบรารี หากต้องการเพิ่มการรองรับ ESP8266 ให้กับ Arduino IDE ให้ทำตามคำแนะนำเหล่านี้:

แนบซอร์สโค้ดสำหรับโครงการของฉัน

ESP-01 pinout เป็นดังนี้:

• GPIO 0 - อินพุตไฟต่ำ
• GPIO 1 - อินพุตสัญญาณไฟเลี้ยว
• GPIO 2 - แถบ 2 เอาต์พุต
• GPIO 3 - เอาต์พุตแถบมุม

คุณสามารถใช้โมดูล ESP8266 ใดก็ได้ที่คุณต้องการด้วยพิน I/O ที่พร้อมใช้งานมากขึ้น

ระบบอัตโนมัติ

ซอฟต์แวร์สาธิตได้รับการตั้งโปรแกรมให้กะพริบแถบสีเหลืองอำพันที่มุมร่วมกับสัญญาณไฟเลี้ยว นี่เป็นเพียงตัวอย่างง่ายๆ ของวิธีที่คุณสามารถใช้บอร์ดควบคุมนี้ให้เหนือกว่าชุดเคาน์เตอร์ หลังจากที่สัญญาณไฟเลี้ยวหยุดลงเป็นเวลา 1.25 วินาที สัญญาณจะกลับเข้าสู่โหมดเปิดตลอดเวลา / DRL มันถูกตั้งโปรแกรมไว้ให้ไฟเลี้ยวเป็นสีเหลืองอำพันโดยที่ DRL อยู่ในหน่วยความจำเป็นสีสุดท้ายที่คุณตั้งไว้ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้โทรศัพท์ของคุณเพื่อตั้งค่าสี DRL เริ่มต้นในขณะที่ยังคงคุณสมบัติไฟเลี้ยวสีเหลืองอำพันไว้

โปรดระวังกฎหมายไฟรถยนต์ในพื้นที่ของคุณ

ควบคุม

บนเครือข่ายของคุณ ESP8266 ควรปรากฏเป็น https://headlight-left.local หรือ https://headlight-right.local จากที่นั่น คุณสามารถเรียก URL "https://headlight-left.local/help" เพื่อดูเมนูวิธีใช้และเรียนรู้เกี่ยวกับการส่งค่าสีฐานสิบหกเป็นอาร์กิวเมนต์ภายในคำขอ

ขั้นตอนที่ 7: แถบ LED มุม ("ไฟจอดรถ") - ส่วนประกอบ

คุณสามารถซื้อไฟ LED เหล่านี้เป็นแผ่น 100 สำหรับราคาถูกทางออนไลน์ พวกเขามาบนแผ่น PCB ทรงกลมที่บัดกรีง่าย ด้วยลวดแข็ง คุณสามารถประสานสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกันและสร้างรูปร่างได้ทุกประเภท หรือใช้ลวดหลวมๆ ก็สามารถเย็บเป็นเสื้อผ้าได้

ขั้นตอนที่ 8: แถบ LED มุม ("ไฟจอดรถ")

ตรงไปตรงมา: พลังงาน กราวด์ และข้อมูลทั้งหมดเป็นไปตามทิศทางเดียว ฉันใช้ไฟ LED 18 ดวงในแต่ละด้าน ความยาวของแถบ LED ที่คุณสร้างได้นั้นสามารถตั้งโปรแกรมได้และไม่จำกัดในทางปฏิบัติ

ขั้นตอนที่ 9: การติดตั้งไฟหน้า

การถอดไฟหน้าจะแตกต่างกันไปในรถแต่ละคัน ใน 2013 Genesis Coupe ไฟหน้าไม่สามารถถอดออกได้โดยไม่ต้องถอดกันชนหน้าของรถออกก่อน! การเปิดไฟหน้านั้นง่ายมาก สิ่งที่คุณต้องทำคืออบไฟหน้าในเตาอบที่ 205 ถึง 215 องศาฟาเรนไฮต์ ประมาณ 15 นาที นั่นจะทำให้ซีลอ่อนพอที่จะดึงไฟหน้าออกจากกัน หยุดโดย YouTube อย่างแน่นอนเพื่อดูวิธีการทำวิดีโอในหัวข้อนี้อย่างไม่รู้จบ

การประกอบไฟหน้ากลับเข้าด้วยกันจะทำให้คุณต้องประกบชิ้นส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันและเลือกให้ความร้อนขึ้นอีกครั้ง

เคล็ดลับแบบมือโปร: ก่อนนำไฟหน้าเข้าเตาอบ คุณควรถอดหลอดไฟ สกรู และสิ่งอื่นใดที่ขวางทาง เมื่อไฟหน้าออกมาจากเตาอบ คุณต้องการให้ข้อกังวลอย่างเดียวของคุณแยกออกจากกัน