โคมไฟอะคริลิกควบคุมด้วย WiFi: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

การแก้ไขครั้งแรกของโคมไฟทำขึ้นเพื่อเป็นของขวัญคริสต์มาสสำหรับเพื่อน และหลังจากให้ของขวัญแล้ว การออกแบบก็ได้รับการแก้ไขและปรับปรุงตลอดจนโค้ด การแก้ไขครั้งแรกของโครงการใช้เวลา 3 สัปดาห์จึงจะเสร็จสมบูรณ์ตั้งแต่ต้นจนจบ แต่การแก้ไขครั้งที่สองเสร็จสิ้นใน 1 วัน เนื่องจากอุปสรรคส่วนใหญ่ในการเขียนโค้ดและการออกแบบถูกข้ามไปในครั้งที่สอง จากการทำงานในหลายโปรเจ็กต์ที่มีความซับซ้อนต่างกัน โปรเจ็กต์นี้อาจเป็นเรื่องยากถึงปานกลางหากคุณปฏิบัติตามคำแนะนำ อย่างไรก็ตาม อาจเป็นเรื่องยากหากคุณต้องการเปลี่ยนแปลงการเขียนโปรแกรมหรือการออกแบบทั่วไป โครงการสามารถเดินทางได้หลายเส้นทางทั้งในแง่ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและรูปลักษณ์โดยรวม เส้นทางต่างๆ เหล่านี้รวมถึงลักษณะที่แสงปรากฏและรูปแบบทางกายภาพของแท่งไม้ สำหรับผู้ที่ชื่นชอบแสงไฟระยิบระยับ คุณสามารถปล่อยแท่งไฟไว้ตามเดิมได้ หากคุณเป็นแฟนตัวยงของสีด้านที่มีความแปรปรวนเพียงเล็กน้อย คุณสามารถเลือกขัดแท่งทรายได้

ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ

• แท่งอะคริลิกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/8" - $14.31 - มีตัวเลือกที่ถูกกว่า แต่ตัวเลือกเหล่านี้มักจะมีข้อบกพร่องเล็กน้อยโดยรวมและไม่มีข้อบกพร่องที่พื้นผิว
• NodeMCU ESP8266 - $8.79 - บอร์ดเหล่านี้ทำงานได้ดีและเป็นไปตามที่คาดไว้ในหลายๆ โครงการ และจะจำเป็นสำหรับฟังก์ชัน WiFi
• สายเคเบิล USB-A เป็น USB-Micro B - $4.89 - ตัวเลือกที่ถูกที่สุดโดยรวม แต่ราคาจะแตกต่างกันไปตามยี่ห้อหรือสีที่เลือก
• Wood-based 1.75mm 3D Printer Filament - 24.50 เหรียญสหรัฐ - มีตัวเลือกที่ถูกกว่า แต่แบรนด์นี้ดูเหมือนจะใช้งานได้ดีและให้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ
• #22 Gauge Hook-up Wire - $15.92 - มีลวดมากเกินความจำเป็นในการทำโครงงานนี้ให้เสร็จ แต่ดีสำหรับโครงการอื่นๆ
• LED Kit - $6.89 - ชุดคิทมี LED มากกว่าที่จำเป็นในการทำโปรเจ็กต์ให้เสร็จ แต่ชุดคิทแบบนี้มีประโยชน์หลายครั้ง หลายครั้งและผ่านหลายโปรเจ็กต์
• Soldering Kit - $ 17.99 - ชุดอุปกรณ์ที่ฉันมักจะใช้มาจาก RadioShack ซึ่งไม่มีอยู่แล้ว ดังนั้นนี่จึงเป็นชุดที่ได้รับคะแนนสูงสุดใน Amazon ในราคาที่สมเหตุสมผล
• Helping Hands - $7.22 - เป็นทางเลือกโดยสมบูรณ์ แต่มีประโยชน์สำหรับการบัดกรีโดยยึดส่วนประกอบ/สายไฟไว้บางส่วน
• Hot Glue Gun Set - $19.99 - ฉันซื้อปืนกาวร้อนในร้านค้า แต่ดูเหมือนว่าจะมีคุณภาพดีในราคาที่ดีเมื่อเทียบกับที่ฉันซื้อครั้งแรก
• ชุดกระดาษทราย - $7.99 - ชุดกระดาษทรายชนิดต่างๆ ที่ดี จำเป็นเฉพาะในกรณีที่คุณต้องการขัดแท่งอะคริลิกเพื่อให้อะครีลิคดูเย็นจัด แต่มีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อสำหรับการทำความสะอาดปลายอะคริลิกหลังจากตัด
• เลื่อยวงเดือน - $9.00 - ใช้สำหรับตัดแท่งอะครีลิค มีประโยชน์สำหรับโครงการอื่นๆ หลายร้อยโครงการ เครื่องมือที่ยอดเยี่ยมหากคุณยังไม่มี
• สว่านไฟฟ้า - $47.89 - เป็นทางเลือกที่สมบูรณ์ มีประโยชน์มากสำหรับการขัดแท่งอะคริลิกอย่างทั่วถึงและตรงศูนย์กลาง และยังเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับโครงการอื่นๆ อีกมากมาย
• M3 Cap Screws - 4.99 เหรียญสหรัฐ - มีสกรูมากกว่าที่จำเป็นสำหรับโครงการ แต่สำหรับโครงการขนาดเล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการอิเล็กทรอนิกส์ สกรูเหล่านี้มีประโยชน์เนื่องจากบอร์ดจำนวนมากมีรูเจาะล่วงหน้าที่ยอมรับสกรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ คุณจะต้องใช้แป้นหกเหลี่ยมแบบเมตริกเพื่อหมุนสกรูเหล่านี้
• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ - ส่วนที่ใหญ่ที่สุดที่พิมพ์ในโครงการนี้คือประมาณ 6" x 2" x 3" ดังนั้น คุณต้องมีเตียงพิมพ์ที่สามารถรองรับวัตถุขนาดนี้ หรือสามารถหาคน/ที่ไหนสักแห่งที่สามารถรับชิ้นส่วนนี้ได้ พิมพ์ ราคาแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของชิ้นส่วนสำหรับโครงการนี้ ดังนั้นจึงไม่รวม

ค่าใช้จ่ายทั้งหมด - $190.37

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดสูง แต่รายการยังรวมทุกสิ่งที่ทุกคนจำเป็นต้องใช้เพื่อทำให้โครงการเสร็จสมบูรณ์ ผู้ที่เคยทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการพิมพ์ 3 มิติมาก่อนมักจะมีอุปกรณ์ที่จำเป็นส่วนใหญ่ที่จำเป็นในการดำเนินการโครงการให้เสร็จสิ้น และราคาจะลดลงอย่างมาก หากคุณต้องการแค่แท่งอะคริลิก บอร์ด NodeMCU และไส้ไม้ ค่าใช้จ่ายกลายเป็น ~ $48 ซึ่งสามารถถูกกว่าได้หากคุณเปลี่ยนอะไหล่ที่มาจากแหล่งที่ถูกกว่า แต่ต้องระวังเรื่องคุณภาพให้มาก เนื่องจากราคามีแนวโน้มลดลง

ขั้นตอนที่ 2: การพิมพ์ตัวเครื่องและฝาครอบด้านล่าง

หมายเหตุ: คุณไม่จำเป็นต้องใช้เส้นใยจากไม้ นี่เป็นเพียงความชอบของฉัน เพราะฉันชอบรูปลักษณ์ของมัน ตามที่ระบุไว้ใน "Intro" โปรเจ็กต์นี้จะดูสวยงามเมื่อพิมพ์ด้วยสีดำ สีเดียวที่ไม่แนะนำคือ สีขาว เนื่องจากแสงจาก LED สามารถซึมผ่านวัสดุได้แม้จะมีผนังที่ค่อนข้างหนา ซึ่งจะทำให้ฐานกลายเป็นเงาผสมกันและผสมสีใดก็ตามที่เปิดใช้งานในขณะนั้น

หากคุณมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ให้ตรงตามข้อกำหนดในขั้นตอน "รายการวัสดุ":

พิมพ์ไฟล์. STL ที่ให้ไว้ใน "รายการวัสดุ" ขั้นตอนเดียวกับที่คุณจะพิมพ์วัสดุ PLA มาตรฐาน วัสดุไม้เป็นเพียง PLA ผสมกับขี้เลื่อยบางส่วน แม้ว่าจะมีการแนะนำเพื่อป้องกันการอุดตันในการเอาวัสดุออกเมื่อใดก็ตามที่ไม่ได้ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน เพื่อป้องกันไม่ให้ขี้เลื่อยตกตะกอนในหัวฉีด

หากคุณไม่มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ:

คุณจะต้องใช้บริการการพิมพ์ 3 มิติ เช่น 3D Hubs สิ่งนี้จะเพิ่มราคาของโครงการและจะเพิ่มเวลาที่ใช้ในการทำให้เสร็จในขณะที่ทำและจัดส่งชิ้นส่วน คาดว่าจะมีราคา 27.36 ดอลลาร์สำหรับทั้งสองส่วนที่จะทำได้ในราคาถูกที่สุด ระยะของคุณอาจแตกต่างกันไป มันอาจจะคุ้มค่าที่จะค้นคว้าหากห้องสมุด โรงเรียน มหาวิทยาลัย ฯลฯ ในบริเวณใกล้เคียงมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่คุณสามารถใช้ได้ฟรีหรือลดราคา

ขั้นตอนที่ 3: ตัดก้านอะคริลิค

คุณอาจต้องสั่งซื้อแท่งอะคริลิกเพิ่มเติม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบที่คุณพยายามสร้างด้วยแท่งอะคริลิก เนื่องจากการออกแบบบางอย่างจะใช้อะคริลิกมากกว่าแบบอื่นๆ โครงการนี้จะใช้รูปแบบ "Descending Staircase" รูปแบบอื่นๆ ที่คุณสามารถลองได้ ได้แก่ "พีระมิด" หรือแม้แต่ "ทูพีค" ทั้งหมดขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่คุณวางแท่งไม้และความยาวที่คุณตัดมัน รูปภาพด้านบนแสดงความยาวที่ควรตัดแท่งไม้ หากคุณพยายามคัดลอกรูปแบบ "บันไดลง" ในการทำให้รูปแบบนี้สำเร็จ แท่งแต่ละอันควรสั้นกว่าอันถัดไปประมาณ 1 "(25.4 มม.) คุณต้องแน่ใจว่าเมื่อทำการตัดแท่งว่าคุณทำการตัดแบบ "สี่เหลี่ยม" ซึ่งหมายความว่าคุณควรตัดก้านในแนวตั้งฉากให้มากที่สุด สามารถทำได้ง่ายกว่าหรือยากขึ้นขึ้นอยู่กับว่าคุณตัดแท่งเหล็กและด้วยเครื่องมือใด ด้วยเครื่องกลึงเครื่องยนต์ คุณสามารถตัดก้านให้เท่ากับ 9.000" และให้การตัดเป็น "สี่เหลี่ยม" อย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่ไม่ ไม่มีเครื่องกลึงในโรงรถ คนส่วนใหญ่มักจะตัดท่อนไม้ด้วยเลื่อยเลือยตัดโลหะหรือเลื่อยฉลุ และกุญแจสำคัญในการตัดให้ดีที่สุดโดยใช้เครื่องมือเหล่านี้คือการทำเครื่องหมายเส้นตรงที่คุณต้องการตัด และให้แน่ใจว่าได้จัดแนวการตัดให้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้ เลื่อยจะพยายามและทำตามร่องที่สร้างขึ้นเมื่อคุณเริ่ม ดังนั้นถ้าคุณเริ่มตัดอย่างสมบูรณ์ มันก็จะลองและทำตามการตัดครั้งแรกนั้น ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือ "การถือครองงาน" หรือวิธีการยึดวัสดุ ยิ่งคุณสร้างวัสดุได้อย่างปลอดภัยมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งตัดได้ง่ายขึ้นเท่านั้น สิ่งสำคัญที่ต้องกังวลกับการยึดอะครีลิคคือต้องอ่อนโยนเพราะแรงกดมากเกินไปอาจทำให้แตกได้ และระวังด้วยว่าแท่งเหล่านี้จะเป็นส่วนตรงกลางของโครงงาน คุณต้องแน่ใจว่าจะไม่ขีดข่วนอะครีลิกเป็นรอยขีดข่วน จะมีความชัดเจนมากเมื่อมีแสงส่องผ่านเข้ามา หากคุณตั้งใจจะขัดแท่งอะครีลิค รอยขีดข่วนจะถูกซ่อนโดยการขัด แต่คุณยังคงต้องการหลีกเลี่ยงการขีดข่วนที่อะคริลิก เนื่องจากยิ่งการตัดลึกเท่าใด การขัดก็จะยิ่งใช้เพื่อซ่อนมันมากขึ้นเท่านั้น

ในภาพคือวิธีที่ฉันแก้ปัญหาความท้าทาย "การถือครองงาน" ฉันขันสกรูไม้เข้ากับโต๊ะทำงานของฉันที่แต่ละด้านของแท่งอะคริลิกแล้วขันให้แน่นจนกว่าจะจับวัสดุได้อย่างแน่นหนา วิธีการยึดวัสดุอย่างแน่นหนาในขณะที่ให้ช่วงการเคลื่อนไหวที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยไม่ต้องใช้ที่หนีบขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม คุณอาจต้องปรับ "การถือครองงาน" ขึ้นอยู่กับว่าคุณมีอุปกรณ์อะไรบ้าง

ขั้นตอนที่ 4: (ไม่บังคับ) ขัดแท่งอะคริลิก

หากคุณต้องการให้แสงของโคมไฟของคุณดูเหมือนภาพมากขึ้นโดยมีเพียงไฟสีเขียวและสีน้ำเงินที่ทำงานอยู่ กล่าวคือด้วยสีที่เคลือบด้านมากขึ้น คุณสามารถเลือกขัดแท่งอะครีลิคโดยใช้กระดาษทรายปลายข้าวที่มีปลายกรวดประมาณ 400 เม็ด ซึ่งจะให้พื้นผิวด้านที่สวยงาม เมื่อขัดด้วยทราย ต้องแน่ใจว่าได้ทรายอย่างสม่ำเสมอรอบปริมณฑลของแกน เนื่องจากการขัดอย่างไม่สม่ำเสมออาจทำให้แท่งไม้ดูแตกต่างจากกันและทำลายความสมมาตรหรือส่งผลต่อลักษณะที่ปรากฏของแสง คุณจะต้องคำนึงถึงความพอดีของแท่งไม้กับชิ้นส่วนหลักด้วย ถ้ามันชิดสนิทก่อนที่จะขัด คุณอาจต้องการทรายที่ส่วนปลายของคันเบ็ดให้มากกว่าส่วนที่ยึดอยู่ในชิ้นส่วนของตัวรถหลัก เพื่อให้ก้านเหล็กยังคงยึดอยู่กับที่อย่างแน่นหนา ในการทำให้กระบวนการเร็วขึ้น คุณสามารถวางแท่งเหล็กลงในหัวจับดอกสว่าน แล้วหมุนแกนด้วยความเร็วช้าๆ แล้วขัดแกนในขณะที่หมุน วิธีนี้จะช่วยให้การขัดมีศูนย์กลางอยู่ที่แกนและขจัดวัสดุได้เร็วกว่าการใช้มือ

กระบวนการขัดแท่งไม้ทำให้สีจาก LED ดูเป็นสีด้านเนื่องจากพื้นผิวที่หยาบกว่าซึ่งเกิดจากการขัด ยอดเขาและหุบเขาเล็กๆ ที่เกิดจากการขัดทำให้แสงสะท้อนกลับเข้าไปในแท่งเหล็กแทนที่จะผ่านเข้าไป สิ่งนี้ยังช่วยให้ "มี" สีมากขึ้น เนื่องจากแสงไม่หลุดรอดออกไปด้วย ดังนั้นจึงไม่หลอมรวมกับสีอื่น แต่อาจไม่เดินทางไกลเท่าแสงจากรุ่นที่ไม่ได้ขัด

ดังที่คุณอาจสังเกตได้จากภาพของแท่งไม้ที่ยังไม่ได้ขัด แสงจะส่องแสงระยิบระยับเนื่องจากสิ่งสกปรกภายในแกนอะคริลิก ฟองอากาศเล็กๆ ทุกฟองภายในทำให้แสงสะท้อนออกไปในทิศทางที่ต่างกันและสะท้อนแสง ซึ่งทำให้แสง " ระยับ" ผล ผลกระทบนี้น่าจะยังคงเกิดขึ้นภายในแท่งทรายแต่ไม่สามารถมองเห็นได้เนื่องจากแสงถูกหยุดที่ด้านข้างของแกนและไม่ผ่านเข้าไป

ขั้นตอนที่ 5: การเดินสายไฟ

หมายเหตุก่อนเริ่มต้น:

ระวังให้มากเมื่อทำตามไดอะแกรมที่ติดตั้งบอร์ดคว่ำเพื่อให้สามารถบัดกรีได้ง่ายขึ้น สิ่งที่ปรากฏทางด้านขวาของไดอะแกรมจะอยู่ที่ด้านซ้ายจากมุมมองกลับหัว ซึ่งสามารถเห็นได้ในรูปภาพของการเดินสายที่เสร็จแล้ว สายสีเหลือง/สัญญาณสำหรับ LED แต่ละดวงคือตำแหน่งของพิน GPIO ตรวจสอบสามครั้งก่อนเริ่ม ฉันทำผิดพลาดอย่างน้อยหนึ่งครั้งตลอดกระบวนการ และมันจะน่าผิดหวังมาก

ระวังเมื่อบัดกรีไม่ให้สัมผัสกับด้านข้างของตัวเครื่องหลักกับหัวแร้ง เพราะหัวแร้งสามารถหลอมละลายผ่านพลาสติกได้อย่างรวดเร็ว หากคุณไม่สังเกตเห็นมันเร็วพอ

สุดท้ายนี้ ขอแนะนำให้บัดกรีสายไฟเข้ากับ LED ก่อน จากนั้นจึงบัดกรีสายไฟเข้ากับบอร์ดเพื่อทำให้สิ่งต่างๆ ยากน้อยที่สุด

การกำหนดตำแหน่งบนบอร์ด - ตำแหน่งของ LED เมื่อมองจากด้านหน้า - หมายเลขพิน Arduino

• D0 - LED ซ้ายสุด - 16
• D1 - ที่ 2 จากซ้าย - 5
• D2 - ที่ 3 จากซ้าย - 4
• D3 - ที่ 4 จากซ้าย - 0
• D4 - ที่ 5 จากซ้าย - 2
• D5 - LED ขวาสุด - 14

การเชื่อมต่อเหล่านี้จะทำจากหมุดบนกระดานที่ระบุไว้ด้านบนไปยังด้านบวก (+) ของ LED แต่ละดวง ด้านลบ (-) ของ LED แต่ละดวงสามารถเชื่อมต่อกับขากราวด์ที่ใกล้ที่สุด (GND) ได้ ไฟ LED บางดวงจะต้องแบ่งปัน พินกราวด์ (GND) เนื่องจากบอร์ดมีพินกราวด์ (GND) สี่อันเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 6: รหัส

รหัสทำงานโดยให้บอร์ด NodeMCU โฮสต์เครือข่าย WiFi ซึ่งโฮสต์หน้าเข้าสู่ระบบ จากนั้นคุณเข้าสู่ระบบเครือข่าย WiFi ของ NodeMCU ซึ่งโดยค่าเริ่มต้นจะไม่มีรหัสผ่าน หน้าเข้าสู่ระบบสามารถพบได้โดยพิมพ์ที่อยู่ IP ของบอร์ดลงในเว็บเบราว์เซอร์ที่คุณเลือก ในหน้าเข้าสู่ระบบ คุณพิมพ์ SSID และรหัสผ่านของเครือข่ายในบ้านของคุณ จากนั้นคุณสามารถรีเฟรชหน้าและค้นหาที่อยู่ IP ที่หน้าหลักจะโฮสต์บนเครือข่ายในบ้านของคุณ ณ จุดนี้ คุณสามารถยกเลิกการเชื่อมต่อจากเครือข่ายของ NodeMCU และกลับสู่เครือข่ายในบ้านของคุณ ตอนนี้คุณสามารถไปที่ที่อยู่ IP ของหน้าหลักและสามารถควบคุมหลอดไฟจากอุปกรณ์ใดก็ได้ในเครือข่ายของคุณ หน้าเว็บได้รับการออกแบบมาสำหรับ iPhone 6, 7, 8 ดังนั้น หน้าเว็บจึงอาจจัดรูปแบบไม่ถูกต้องสำหรับอุปกรณ์ของคุณ หากคุณต้องการเปลี่ยน HTML/CSS สำหรับอุปกรณ์ของคุณหรือปรับขนาดอัตโนมัติไปยังอุปกรณ์ใดๆ หน้าสำหรับเว็บไซต์จะอยู่ภายในโค้ด Arduino เนื่องจากบอร์ด NodeMCU นั้นโฮสต์เว็บไซต์อยู่จริง

รหัสนี้มีฟังก์ชันหลายอย่างสำหรับไฟ มีฟังก์ชั่นเปิด/ปิดไฟแต่ละดวง โหมดเปิดไฟทุกดวงพร้อมกัน โหมดหรี่แสงจากซ้ายไปขวา โหมดสุ่มเปิดไฟแต่ละดวงจนหมด สุ่มโหมด "Dice Roll" ที่จะสุ่มเลือกสีหนึ่งสีเพื่อให้สว่างขึ้นโดยใช้ LED ซ้ายสุดเป็น 1 และ LED ขวาสุดเป็น 6 และสุดท้ายคือโหมด "พลิกเหรียญ" ซึ่งจะถือว่าไฟ LED ซ้ายสุดสามดวงเป็น "หัว" และ ไฟ LED ขวาสุดสามดวงเป็น "หาง"