Trang web / Dải đèn LED được điều khiển bằng WiFi với Raspberry Pi: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tiểu sử:

Tôi là một thiếu niên, đã thiết kế và lập trình các dự án điện tử nhỏ trong vài năm qua, cùng với việc tham gia các cuộc thi về người máy.

Gần đây tôi đang làm việc để cập nhật thiết lập bàn làm việc của mình và tôi quyết định rằng một bổ sung tuyệt vời sẽ là một số ánh sáng theo tâm trạng. Lúc đầu, tôi chỉ mua một dải đèn LED chạy bằng pin 5v được điều khiển bằng điều khiển từ xa, nhưng đó không phải là một quá trình hoàn thiện và tôi đã có một ý tưởng. Tôi có một vài phụ tùng thay thế nằm xung quanh và đang cố gắng nghĩ ra điều gì đó để làm với Raspberry Pi mà tôi đã có cho Giáng sinh. Trong một ngày đặc biệt nhàm chán trong lớp học khoa học, tôi nhận ra rằng mình có thể sử dụng các chân GPIO của Raspberry Pi để điều khiển đèn LED, miễn là tôi cho phép chúng xuất ra các giá trị RGB.

Kế hoạch thiết kế ban đầu của tôi là điều khiển đèn bằng màn hình cảm ứng gắn trên tường hoặc bàn làm việc, nhưng sau một số sửa đổi, tôi quyết định cách dễ nhất là điều khiển nó bằng một thiết bị khác. Trong khi tôi cân nhắc việc viết một ứng dụng cho điện thoại của mình bằng Java, một trang web nhỏ có vẻ hiệu quả hơn nhiều.

Dự án này mở ra nhiều cải tiến và mặc dù html + php của tôi khá sơ sài, nhưng chúng đã hoàn thành công việc

Chủ đề:

Những điểm chính mà hướng dẫn này sẽ nhấn mạnh là ---

1. Điều khiển GPIO trên Raspberry Pi
2. Lưu trữ một máy chủ web Apache trên Pi
3. Sử dụng máy chủ web để điều khiển dải đèn LED RGB

Bước 1: Vật liệu và nguồn cung cấp cần thiết

• 1 x Raspberry Pi (Tôi đã sử dụng Pi 2 Model B)
• Thẻ micro SD
• Một cái gì đó để cấp nguồn cho Pi của bạn (cáp USB và bộ chuyển đổi nguồn AC)
• 1 x Bộ điều hợp WiFi USB HOẶC Kết nối Ethernet
• 1 x Cáp nối tiếp USB -
• 1 x đột phá GPIO -
• 1 x breadboard nhỏ -
• USB sang MicroSD -
• Nhiều màu sắc của dây lõi rắn
• Một bao vây
• 3 x bóng bán dẫn loại NPN (tôi đã sử dụng bóng bán dẫn BC547b)
• Dải đèn LED 1x 5V
• Dây nhảy từ nữ đến nam -

Bước 2: Thiết lập môi trường của Pi

Tôi đã sử dụng một hộp nhựa nghiêng để bao bọc dự án để nó không nổi bật trên giá của tôi. Tôi đã khoan một lỗ ở bên cạnh cho cáp USB nối tiếp và đặt Pi bên cạnh breadboard và Pi Wedge.

Bước 3: Thiết lập Pi của bạn (Phần 1)

Đối với dự án này, tôi đã sử dụng phiên bản mới nhất của Raspbian không dành cho máy tính để bàn

Hướng dẫn về cách cài đặt Raspbian có thể được tìm thấy tại đây:

(Bạn có thể cần bộ chuyển đổi USB sang microSD cho máy tính của mình)

Sau khi Raspbian được cài đặt vào thẻ SD, bạn có thể tiến hành cắm nó vào Raspberry Pi và kết nối cáp Ethernet hoặc bộ điều hợp USB WiFi với Pi

Tiếp theo, cài đặt Tera Term vào máy tính của bạn, cho phép bạn giao tiếp với thiết bị đầu cuối của Raspberry Pi thông qua PC:

Sau đó, cắm cáp nối tiếp USB từ nêm Pi vào PC. Nó có thể được truy cập thông qua Tera Term. Đảm bảo tốc độ truyền của cổng nối tiếp được đặt thành 115200.

Đầu tiên, Pi sẽ đăng một lời nhắc đăng nhập nếu hệ điều hành đã được cài đặt đúng cách

Tên người dùng và mật khẩu mặc định là:

Tên người dùng: pi

Mật khẩu: mâm xôi

Bước 4: Thiết lập Pi của bạn (Phần 2)

Thiết lập WiFi

Trong thiết bị đầu cuối, chạy lệnh

sudo nano / etc / network / interface

Sau đó, dán mã này và thay thế SSID và PSK bằng tên và mật khẩu của bộ định tuyến của bạn

tự động lo

iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 auto wlan0 iface wlan0 inet dhcp wpa-ssid "ssid" wpa-psk "password"

Tệp này cho phép Pi kết nối với WiFi của bạn

Tiếp theo, khởi động lại Pi với dòng

khởi động lại sudo

Cài đặt Máy chủ Web

Đăng nhập, sau đó cài đặt máy chủ Apache với

sudo apt-get install apache2 -y

và

sudo apt-get install php libapache2-mod-php -y

Để tìm địa chỉ IP của Pi của bạn, hãy chạy lệnh

tên máy tôi

Sử dụng trình duyệt của bạn để truy cập IP được hiển thị để kiểm tra xem nó có hoạt động hay không.

Ví dụ: trong Google Chrome, tôi sẽ nhập 192.168.1.72 vào thanh địa chỉ.

Tài liệu bạn nên theo dõi có thể được tìm thấy tại

Thư viện PiGPIO cũng cần được cài đặt, cho phép bạn kiểm soát dữ liệu được gửi qua các chân GPIO.

sudo apt-get install tiện ích giải nén xây dựng cần thiết

và

wget https://abyz.me.uk/rpi/pigpio/pigpio.zip && giải nén pigpio.zip && cd PIGPIO && sudo thực hiện cài đặt

Bước 5: Viết mã

Điều hướng đến / var / www / html với dòng

cd / var / www / html

Trong thư mục, sẽ có một tệp html mặc định, bạn sẽ cần chỉnh sửa.

sudo nano index.html

Bên trong Nano, xóa bất kỳ thứ gì đã có ở đó và thay thế bằng mã sau.

(Thuật ngữ Tera có thể hơi thú vị với việc sao chép và dán, nhưng thông thường khi bạn đã sao chép văn bản, alt + v sẽ thực hiện công việc)

function readRGB (color) {if (color.length == 0) {document.getElementById ("txtHint"). innerHTML = ""; trở lại; } else {var xmlhttp = new XMLHttpRequest (); xmlhttp.onreadystatechange = function () {if (this.readyState == 4 && this.status == 400) {document.getElementById ("txtHint"). innerHTML = this.responseText; }}; temp = encodeURIComponent (màu); xmlhttp.open ("GET", "action_page.php? q =" + temp, true); xmlhttp.send (); }} Chọn Màu:

Sau đó, lưu nó dưới dạng main.html, thay vì index.html

Đoạn mã trên hoạt động như nút bạn nhấn và mã gửi màu bạn chọn đến tệp khác.

Tiếp theo, chạy lệnh

sudo nano

và dán vào

$ r $ g $ b ;

executive ("heo p 17 $ g"); executive ("heo p 22 $ r"); executive ("heo p 22 $ b"); ?>

và lưu nó dưới dạng action_page.php

Mã này nhận giá trị RGB và đặt các giá trị PWM trên dải LED.

Bước 6: Thiết kế mạch

Bây giờ tất cả phần mềm đã được thiết lập, đã đến lúc hoạt động trên phần cứng.

Mục tiêu của mạch là gửi tín hiệu PWM (Pulse Width Modulated) từ Pi đến mảng LED.

Dải đèn LED có bốn chân: đỏ, lục, lam và nguồn (trong trường hợp của tôi là 5 vôn).

Mỗi chân PWM điều khiển một trong ba màu thông qua một bóng bán dẫn, đóng vai trò như một công tắc.

Mỗi bóng bán dẫn có ba chân: chân thu, chân đế và cực phát.

Tín hiệu PWM điều khiển chu kỳ làm việc (thời gian bật và tắt công tắc).

Chu kỳ làm việc dẫn đến đèn tối hơn hoặc sáng hơn.

Bởi vì đèn bật và tắt quá nhanh, mọi người coi nó như ánh sáng rắn với độ sáng khác nhau.

LƯU Ý: Trong sơ đồ, các ký hiệu LED đại diện cho dãy LED và các điện trở hạn chế dòng điện trong dây.

Bước 7: Làm bánh mì của bạn… Bảng

Trong khi thực hiện kết nối, hãy đảm bảo đã tắt nguồn Pi.

Đặt nêm Pi bằng một hàng ghim trên một nửa của breadboard và kết nối nó với Pi bằng cáp ruy-băng. Tôi đã sử dụng dây lõi đặc để giảm sự lộn xộn trên breadboard và để đảm bảo rằng không có gì vô tình bị rút phích cắm.

Đặt các bóng bán dẫn ở nửa trên của breadboard (cột A) và kết nối dãy đèn LED ở nửa dưới (hàng H, I hoặc J).

Kết nối đường ray điện âm với chân GND trên nêm và đường ray dương với chân 5V.

Kết nối thanh nguồn dương với chân cấp nguồn của mảng LED.

Đối với mỗi bóng bán dẫn, kết nối chân bộ phát với thanh nguồn âm và kết nối chân bộ thu thành các hàng riêng biệt tương ứng với chân của dãy đèn LED (tôi đã sử dụng hàng 1 là 5v và 2, 3 và 4 là màu xanh lá cây, đỏ và xanh lam, trong cột f). Sau đó, kết nối bốn dây jumper nam và nữ từ breadboard vào dải đèn LED.

Cuối cùng, kết nối chân cơ sở của bóng bán dẫn màu xanh lá cây với chân 17 trên nêm, chân bóng bán dẫn màu đỏ với chân 22 và chân của bóng bán dẫn màu xanh với chân 24.

Bước 8: Kiểm tra

Trong trình duyệt web, điều hướng đến địa chỉ IP của Pi và sau đó viết /main.html

Chọn một màu và ngạc nhiên trước "những điều kỳ diệu của công nghệ hiện đại"!

Bước 9: Liên hệ với tôi nếu bạn có bất kỳ câu hỏi / phản hồi nào

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc đề xuất nào, vui lòng để lại nhận xét hoặc gửi tin nhắn trực tiếp cho tôi tại đây và tôi sẽ cố gắng trả lời càng sớm càng tốt.

Chúc may mắn!