Розумний нічник на ESP8266 та WS2812 з управлінням через веб-сервер

Розумний нічник — це сучасне рішення для забезпечення комфортного освітлення в дитячій кімнаті. Окрім звичайного підсвічування, він виконує кілька корисних функцій, які можуть значно покращити сон і настрій дитини. Створений на базі ESP8266 та адресних світлодіодів WS2812, такий нічник дозволяє налаштовувати кольори, яскравість та режими роботи через веб-інтерфейс, що забезпечує легке управління пристроєм без необхідності використовувати додаткові додатки.

Переваги розумного нічника

Гнучке налаштування освітлення. Завдяки можливості налаштовувати колір та яскравість, нічник можна підлаштувати під потреби конкретної ситуації: м'яке світло для сну, яскравіший режим для ігор або читання.
Індивідуальний дизайн. Використовуючи адресні світлодіоди WS2812, нічник можна зробити з різними кольоровими ефектами, що додасть кімнаті індивідуальності та дозволить експериментувати з підсвічуванням.
Управління через веб-сервер. Однією з ключових переваг ESP8266 є його здатність створювати Wi-Fi-з'єднання. Це означає, що ви можете керувати нічником зі свого смартфона або комп'ютера через веб-браузер. Немає необхідності встановлювати додаткові додатки або використовувати пульти управління.
Економія енергії. Використання сучасних світлодіодів дозволяє значно зменшити споживання електроенергії у порівнянні з традиційними лампами. Крім того, нічник можна програмувати на автоматичне вимкнення в певний час.
Безпека. У дитячій кімнаті важливо уникати сильного освітлення, яке може заважати дитині спати. Розумний нічник дозволяє м'яко підсвічувати кімнату, забезпечуючи комфорт та затишок без ризику перевантажити дитячу нервову систему.
Навчання та творчість. Такий нічник може стати цікавим проєктом для батьків, які хочуть навчити дітей основ програмування та електроніки. Це простий, але захоплюючий спосіб познайомити дітей із технологіями.

Замовлення

Нам потрібно:

ESP8266 (код 1237)
Модуль кільце WS2812 (код 1509)
Дата-кабель з роз'ємом, як у ESP8266, для програмування
Для тестів — дюпони (код 1253)

Чекаємо на посилку. Як отримали, одразу відкриваємо — там ще можуть бути подарунки. Відкладаємо всі хатні справи і починаємо пайку.

Збірка

Збираємо все по схемі:

На практиці це все виглядає ось так: Можна використовувати будь-якої форми та кількості світлодіодів WS2812.

Якщо захочете використовувати цілі смуги адресних світлодіодів, тоді потрібно буде подавати живлення не через роз'єм, наприклад, Micro USB, а вже напряму — +5В на пін VCC та -5В на GND. Підключати роз'єм Micro USB вже ні в якому разі не треба!

Скетч

Для того, щоб прошити ESP8266 і забезпечити роботу з адресними світлодіодами WS2812, нам потрібно встановити спеціальну бібліотеку Adafruit_NeoPixel. Ця бібліотека дозволяє легко керувати світлодіодами через мікроконтролер. Для початку відкрийте Arduino IDE або інший редактор, який ви використовуєте для роботи з ESP8266. Далі виконайте наступні кроки:

Відкрийте Arduino IDE та перейдіть до Sketch -> Include Library -> Manage Libraries....
У вікні, що відкриється, введіть у пошуковий рядок Adafruit NeoPixel.
Знайдіть бібліотеку Adafruit NeoPixel у результатах пошуку та натисніть кнопку Install.
Після успішної інсталяції бібліотеки, її можна використовувати для управління WS2812 у скетчі.

Підключення бібліотекі Adafruit_NeoPixel

Наступним кроком є створення або відкриття готового скетчу для управління світлодіодами. В нашому випадку, відкриваємо файл my_noch.ino. Цей скетч містить необхідний код для роботи з нічником, включаючи функції керування кольором, яскравістю та іншими параметрами через веб-інтерфейс. Основні елементи скетчу:

Підключення бібліотеки: на початку скетчу підключається бібліотека Adafruit_NeoPixel для роботи з адресними світлодіодами.
Налаштування кількості світлодіодів: вам потрібно вказати кількість світлодіодів, які будуть використовуватися у вашому проекті (це можна змінити в залежності від кільця або смуги WS2812).
Функція керування: у скетчі визначені функції, які дозволяють вмикати, вимикати та змінювати колір світлодіодів через веб-сервер. Вони працюють через Wi-Fi, використовуючи ESP8266 для обміну командами.
Налаштування Wi-Fi: у коді потрібно вказати SSID та пароль вашої мережі Wi-Fi, щоб ESP8266 міг підключитися до інтернету і забезпечити віддалене керування нічником.

Після внесення необхідних змін у скетч (логін Wi-Fi, кількість світлодіодів та інші параметри) ви готові прошивати плату ESP8266. Підключіть її до комп'ютера за допомогою дата-кабелю, виберіть відповідну плату та COM-порт в Arduino IDE і натисніть "Завантажити". Успішне завантаження прошивки означає, що нічник готовий до роботи!

Що треба змінити:

Вписати актуальний логін та пароль від WiFi.

Порахувати кількість усіх світлодіодів і вписати кількість. У моєму випадку їх 16.

І все. Вибираємо плату нашу та порт.

Натискаємо "Завантажити".
Щоб дізнатися, яку IP-адресу отримала наша плата ESP8266, переходимо в монітор порта і чекаємо.

Отримали IP-адресу і запам’ятали.
Відкриваємо браузер чи на телефоні, чи на комп'ютері, та в адресний рядок вписуємо нашу IP-адресу (пристрій із браузером повинен бути підключений до тієї ж мережі WiFi, що і ESP8266).
Браузер переходить на сторінку з нашим власним веб-сервером, і ми повинні побачити:

Якщо ви це побачили — у нас все вийшло. Якщо натиснули на кнопку ON і всі світлодіоди включилися — значить, підключили ми все правильно.

На нашому локальному веб-сервері ми можемо увімкнути світлодіоди, натиснувши кнопку "ON". Вимкнути світлодіоди, натиснувши кнопку "OFF". Натиснувши на "ON 5h", у нас включаться світлодіоди, які через 5 годин автоматично вимкнуться. Кнопки поруч відповідають на зазначений час. Ця функція робить автоматичне зменшення енергоспоживання. І можна на ніч зробити так, щоб світило для дитини, а коли стало світло і сонячно — щоб не світило. Натиснувши на кнопку "Зміна яскравості", у нас буде 3 режими яскравості: максимальний, середній і мінімальний. А також можна вибрати колір світіння: наприклад, "Red" — всі світлодіоди будуть горіти червоним.

У мене, наприклад, дитина добре засинає під жовтий на мінімальній яскравості.

Збірка та оформлення корпусу

Після прошивки та налаштування програмного забезпечення вашого розумного нічника, пристрій можна встановити в корпус для захисту та покращення естетичного вигляду. Один із варіантів — залити світлодіоди WS2812 епоксидною смолою, що створить гладку, міцну поверхню, яка захищатиме їх від механічних пошкоджень і пилу. Інший варіант — знайти або виготовити декоративний плафон, який надасть пристрою стильний вигляд та розсіюватиме світло, створюючи м'яке і приємне освітлення в кімнаті. Ви можете експериментувати з різними матеріалами, такими як дерево, пластик або скло, щоб створити унікальний дизайн, який гармонійно доповнить ваш інтер'єр.

Висновок

Розумний нічник на ESP8266 та WS2812 — це не тільки практичне освітлення, але й інструмент для розвитку фантазії та творчості. Він легко інтегрується в сучасний будинок, дозволяючи налаштовувати освітлення через веб-сервер. Його переваги у зручності, економії та безпеці роблять його ідеальним варіантом для дитячої кімнати.

В інтернеті дуже багато статей та проєктів на цю тему, але всі блимають різнокольорові тексти, зображення тощо. А простого світіння для нічника для дитини або просто на приліжковій тумбочці немає. Такий нічник дозволить створити атмосферу спокою та затишку, а також додасть індивідуальності будь-якому інтер'єру.

Завантаження необхідних файлів

Для успішного виконання проекту вам потрібно завантажити всі необхідні файли:

Завантажити скетч.rar

Завантажити libraries.rar

Успіхів з проєктом разом із myproject.com.ua.

18 вересня (11:37)