Lampe acrylique contrôlée par WiFi : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

La première révision de la lampe a été faite comme cadeau de Noël pour un ami, et après l'avoir offerte, le design a été révisé et amélioré, ainsi que le code. La première révision du projet a pris 3 semaines du début à la fin, mais la deuxième révision a été achevée en 1 jour, car la plupart des obstacles de codage et de conception ont été ignorés la deuxième fois. En travaillant sur plusieurs projets de complexités différentes, ce projet peut certainement être de difficulté facile à moyenne si vous vous en tenez aux instructions. Cependant, cela peut devenir difficile si vous souhaitez apporter des modifications à la programmation ou à la conception générale. Le projet peut emprunter plusieurs voies au niveau du produit fini et de son aspect global. Ces différents itinéraires incluent la façon dont les lumières apparaissent et le motif physique que forment les tiges. Pour les fans de lumières chatoyantes, vous pouvez laisser les tiges telles quelles. Si vous êtes fan des couleurs mates avec peu de variation, vous pouvez choisir de poncer les tiges.

Étape 1: Nomenclature

• Tige en acrylique de 3/8" de diamètre - 14,31 $ - Il existe des options moins chères, mais celles-ci ont tendance à avoir peu de défauts dans l'ensemble et aucun défaut de surface.
• NodeMCU ESP8266 - 8,79 $ - Ces cartes ont bien fonctionné et comme prévu tout au long de nombreux projets, et seront nécessaires pour la fonctionnalité WiFi.
• Câble USB-A vers USB-Micro B - 4,89 $ - L'option la moins chère dans l'ensemble, mais le coût variera en fonction du choix de la marque ou de la couleur.
• Filament d'imprimante 3D à base de bois de 1,75 mm - 24,50 $ - Des options moins chères sont disponibles, mais cette marque a semblé très bien fonctionner et donner des résultats cohérents.
• Fil de raccordement de calibre 22 - 15,92 $ - Plus de fil que nécessaire pour terminer ce projet, mais c'est génial d'en avoir pour d'autres projets.
• Kit LED - 6,89 $ - Le kit contient plus de LED que nécessaire pour terminer le projet, mais un kit comme celui-ci s'est avéré utile de nombreuses fois et a duré de nombreux projets.
• Kit de soudure - 17,99 $ - Le kit que j'utilise habituellement provient de RadioShack, qui n'existe plus, il semble donc que ce soit le kit le mieux noté sur amazon à un prix raisonnable.
• Helping Hands - 7,22 $ - Entièrement facultatif, mais est certainement utile pour la soudure en maintenant certains des composants/fils en place.
• Ensemble de pistolet à colle chaude - 19,99 $ - J'ai acheté mon pistolet à colle chaude dans un magasin, mais il semble être de bonne qualité pour un bon prix par rapport à ce que j'ai acheté à l'origine.
• Kit de papier de verre - 7,99 $ - Un bon kit de différents grains de papier de verre, uniquement nécessaire si vous souhaitez poncer les tiges en acrylique pour donner un aspect givré à l'acrylique, mais incroyablement utile pour nettoyer les extrémités de l'acrylique après l'avoir coupé.
• Scie à métaux - 9,00 $ - Utilisée pour couper les tiges en acrylique, utile pour des centaines d'autres projets, excellent outil si vous n'en avez pas encore.
• Perceuse électrique - 47,89 $ - Entièrement facultative, très utile pour poncer les tiges acryliques de manière uniforme et concentrique, également un outil utile pour de nombreux autres projets.
• Vis d'assemblage M3 - 4,99 $ - Plus de vis que nécessaire pour le projet mais encore une fois, pour les petits projets en particulier pour les projets électroniques, ces vis sont pratiques car de nombreuses cartes ont des trous pré-percés qui acceptent cette vis de diamètre. Vous aurez besoin de clés hexagonales métriques pour tourner ces vis.
• Imprimante 3D - La plus grande partie imprimée dans ce projet mesure environ 6 "x 2" x 3", vous devez donc avoir un lit d'impression pouvant supporter un objet de cette taille, ou être capable de trouver quelqu'un/quelque part qui peut obtenir cette pièce imprimé, le prix varie considérablement en fonction de la provenance des pièces de ce projet, il ne sera donc pas inclus.

Coût total - 190,37 $

Le coût total est élevé, mais la liste comprend également tout ce dont tout le monde aurait besoin pour mener à bien le projet. Les personnes qui ont déjà travaillé avec l'électronique et l'impression 3D auront probablement la plupart des équipements nécessaires pour mener à bien le projet et le prix baissera considérablement. Si vous n'avez besoin que des tiges acryliques, du panneau NodeMCU et du filament de bois. le coût devient ~$48. ce qui peut être moins cher si vous remplacez par des pièces moins chères, mais soyez très prudent quant à la qualité, car elle a tendance à baisser avec le prix.

Étape 2: Impression du corps principal et du capot inférieur

Remarques: Vous n'avez PAS besoin d'utiliser un filament à base de bois, c'était juste ma préférence car j'aimais son look. Comme indiqué dans "Intro", ce projet sera fantastique imprimé en noir. La seule couleur qui n'est PAS recommandée est: le blanc, car la lumière des LED peut traverser le matériau même avec des murs assez épais, ce qui fera que la base deviendra un mélange d'ombres et un mélange de toutes les couleurs activées à ce moment-là.

Si vous possédez une imprimante 3D répondant aux spécifications de l'étape "Bill of Materials":

Imprimez les fichiers. STL fournis à l'étape "Bill of Materials" de la même manière que vous imprimeriez un matériau PLA standard, le matériau en bois est simplement du PLA mélangé avec un certain pourcentage de sciure de bois. Il a cependant été recommandé pour éviter les obstructions d'enlever le matériau lorsqu'il n'est pas actuellement utilisé afin d'empêcher la sciure de se déposer dans la buse.

Si vous n'avez pas d'imprimante 3D:

Vous devrez utiliser un service d'impression 3D tel que 3D Hubs. Cela augmentera le prix du projet et augmentera le temps qu'il faut pour terminer pendant que les pièces sont fabriquées et expédiées. Il a été estimé à 27,36 $ pour que les deux pièces soient fabriquées le moins cher possible, votre kilométrage peut varier. Il peut être intéressant de rechercher si les bibliothèques, écoles, universités, etc. à proximité disposent d'une imprimante 3D que vous pouvez utiliser gratuitement ou à moindre coût.

Étape 3: Couper la tige acrylique

Selon le motif que vous essayez de créer avec les tiges en acrylique, vous devrez peut-être commander plus de tiges en acrylique, car certains modèles utiliseront plus d'acrylique que d'autres. Ce projet utilisera un motif « Escalier descendant ». D'autres modèles que vous pouvez essayer incluent une "Pyramide" ou même "Deux pics", tout dépendant de l'endroit où vous positionnez les tiges et de la longueur à laquelle vous les coupez. Les images ci-dessus montrent les longueurs auxquelles les tiges doivent être coupées si vous essayez de copier le motif « Escalier descendant ». Pour réaliser ce modèle, chaque tige doit être d'environ 1" (25,4 mm) plus courte que la suivante. Vous voulez être sûr lors de la coupe des tiges que vous faites des coupes « carrées ». Cela signifie que vous devez couper la tige aussi perpendiculairement que possible Cela peut être plus facile ou plus difficile à réaliser selon la façon dont vous coupez les tiges et avec quels outils. Avec un tour à moteur, vous pouvez couper une tige à exactement 9.000 "et que la coupe soit absolument "carrée", mais la plupart des gens ne le font pas. t ont un tour à moteur dans leur garage. La plupart des gens vont probablement couper les tiges avec une scie à métaux ou une scie à chantourner, et la clé pour obtenir la meilleure coupe en utilisant ces outils est de marquer une ligne où vous voulez couper, et assurez-vous d'aligner la coupe aussi précisément que possible. La scie essaiera de suivre la rainure qui est créée lorsque vous commencez, donc si vous commencez la coupe parfaitement, elle essaiera de suivre cette coupe initiale. Un autre facteur clé est « la tenue du travail » ou la façon dont vous serrez le matériau; plus vous sécurisez le matériau, plus il sera facile à couper. Les principales choses à craindre avec le serrage de l'acrylique sont d'être doux car trop de pression peut le fissurer et sachez également que ces tiges seront la pièce maîtresse du projet, vous voulez être sûr de ne pas rayer l'acrylique comme les rayures deviendra très apparent lorsque la lumière le traversera. Si vous avez l'intention de poncer les tiges acryliques, les rayures seront cachées par le ponçage mais vous voudrez quand même éviter de rayer l'acrylique, car plus la coupe est profonde, plus il faudra de ponçage pour le cacher.

Inclus dans les images, c'est comment j'ai résolu le défi "de maintien du travail". J'ai vissé des vis à bois dans mon établi de chaque côté de la tige acrylique et les ai serrées jusqu'à ce qu'elles agrippent fermement le matériau, la méthode maintient fermement le matériau tout en permettant la meilleure amplitude de mouvement possible en n'impliquant pas de pinces encombrantes. Cependant, vous devrez peut-être ajuster votre « tenue de travail » en fonction de l'équipement dont vous disposez.

Étape 4: (Facultatif) Ponçage des tiges en acrylique

Si vous voulez que la lumière de votre lampe ressemble davantage à l'image avec uniquement les lumières verte et bleue actives. C'est-à-dire avec un aspect plus mat pour les couleurs. Vous pouvez choisir de poncer les tiges acryliques en utilisant différents grains de papier de verre finissant à environ 400 grains, ce qui donne une belle finition mate. Lors du ponçage, assurez-vous de poncer uniformément autour du périmètre de la tige, car un ponçage inégal pourrait rendre les tiges différentes les unes des autres et briser la symétrie ou affecter l'apparence de la lumière. Vous voudrez également être attentif à l'ajustement des tiges dans la pièce du corps principal. S'il s'agit d'un ajustement serré avant d'être poncé, vous voudrez peut-être poncer l'extrémité de la tige montrée beaucoup plus que la partie qui est maintenue dans la pièce du corps principal, de sorte que la tige puisse toujours être maintenue fermement en place. Pour accélérer le processus, vous pouvez placer les tiges dans le mandrin d'une perceuse et tourner la tige à un rythme lent et poncer la tige pendant qu'elle tourne. Cela gardera le ponçage concentrique autour de la tige et enlèvera également le matériau plus rapidement que s'il était fait à la main.

Le processus de ponçage des tiges donne l'impression que la couleur des LED est mate en raison de la surface plus rugueuse créée par le ponçage, les minuscules pics et vallées créés par le ponçage font rebondir la lumière à l'intérieur de la tige au lieu de simplement la traverser. Cela permet également de garder les couleurs plus "contenues" car la lumière ne s'échappe pas aussi bien, elle ne fusionnera donc pas avec d'autres couleurs, mais elle peut également ne pas voyager aussi loin que la lumière de la version non poncée.

Comme vous pouvez le remarquer sur la photo des tiges non poncées, la lumière scintille à cause des impuretés à l'intérieur de la tige en acrylique, chaque petite bulle d'air à l'intérieur fait rebondir la lumière dans une direction différente et se refléter, ce qui donne à la lumière le " effet chatoyant". Cet effet se produit très probablement encore à l'intérieur des tiges poncées, mais n'est pas visible car la lumière est arrêtée sur les côtés de la tige et ne passe pas à travers.

Étape 5: Câblage

Remarques avant de commencer:

Soyez TRÈS prudent lorsque vous suivez le schéma que la carte a été montée à l'envers pour permettre une soudure plus facile. Les choses qui apparaissent sur le côté droit du diagramme seront sur le côté gauche du point de vue à l'envers, ce qui peut être vu sur l'image du câblage fini. Les fils jaunes/de signal pour chaque LED sont l'endroit où se trouvent les broches GPIO. Triple vérification avant de commencer, j'ai fait cette erreur au moins une fois tout au long du processus, et ce sera très frustrant.

Faites également attention lors de la soudure à ne pas toucher les côtés de la pièce du corps principal avec le fer à souder, il peut fondre rapidement à travers le plastique si vous ne le remarquez pas assez rapidement.

Enfin, il est recommandé de souder d'abord les fils à la LED, puis de souder les fils à la carte pour rendre les choses moins difficiles.

Désignation à bord - Position de la LED vue de face - Numéro de broche Arduino

• D0 - LED la plus à gauche - 16
• D1 - 2e à partir de la gauche - 5
• D2 - 3e à partir de la gauche - 4
• D3 - 4e à partir de la gauche - 0
• D4 - 5e à partir de la gauche - 2
• D5 - LED la plus à droite - 14

Ces connexions seront effectuées à partir des broches de la carte répertoriées ci-dessus vers le côté positif (+) de chaque LED, le côté négatif (-) de chaque LED peut être connecté à la broche de masse (GND) la plus proche, certaines LED devront partager une broche de masse (GND) car la carte n'a que quatre broches de masse (GND).

Étape 6: le code

Le code fonctionne en faisant en sorte que la carte NodeMCU héberge un réseau WiFi, qui héberge une page de connexion. Vous vous connectez ensuite au réseau WiFi du NodeMCU, qui par défaut n'a pas de mot de passe. La page de connexion peut être trouvée en tapant l'adresse IP de la carte dans le navigateur Web de votre choix. Sur la page de connexion, vous saisissez le SSID et le mot de passe de votre réseau domestique, puis vous pouvez actualiser la page et trouver l'adresse IP à laquelle la page principale sera hébergée sur votre réseau domestique. À ce stade, vous pouvez vous déconnecter du réseau du NodeMCU et revenir à votre réseau domestique. Vous pouvez maintenant accéder à l'adresse IP de la page principale et pouvoir contrôler la lampe depuis n'importe quel appareil de votre réseau. Les pages Web ont été conçues pour les iPhone 6, 7, 8, il est donc possible que la page ne soit pas correctement formatée pour votre appareil. Si vous souhaitez modifier le code HTML/CSS de votre appareil ou effectuer une mise à l'échelle automatique vers n'importe quel appareil, les pages des sites Web sont situées à l'intérieur du code Arduino, car la carte NodeMCU héberge réellement les sites Web.

Le code a plusieurs fonctions pour les lumières. Il a une fonctionnalité marche/arrêt pour chaque lumière individuelle, un mode qui allume toutes les lumières simultanément, un mode qui atténue les lumières de gauche à droite, un mode qui allume aléatoirement chaque lumière jusqu'à ce qu'elles soient toutes allumées, puis les éteint toutes au hasard, un mode "Dice Roll" qui sélectionnera aléatoirement une couleur à allumer en utilisant la LED la plus à gauche comme 1 et la LED la plus à droite comme 6, et enfin un mode "Coin Flip" qui considérera les trois LED les plus à gauche comme "Têtes" et les trois LED les plus à droite en tant que "Tails"