ESP8266 draadloze RGB-koplampen (Genesis Coupe) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Wilt u meerkleurige RGB-leds aan uw koplampen toevoegen? Voor de meeste mensen kan een vrij verkrijgbare kit waarschijnlijk de nodige vakjes aanvinken. Van de merknamen kunt u een getest, bewezen systeem krijgen met een zekere mate van garantie. Maar wat komt er nog meer bij kijken? Een goedkope gemakkelijk te verliezen afstandsbediening? Omslachtige bedrading? Merk ecosysteem lockin? Als je de doe-het-zelf-karbonades hebt, lees dan verder om te leren hoe je aan de slag kunt gaan met het maken van je eigen aangepaste RGB LED-kit. Zorg ervoor dat u de wetten in uw regio leest met betrekking tot de vereisten voor voertuigverlichting. Ik neem of aanvaard geen enkele aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor uw acties!

Deze gids begint met een paar aannames, dus behandel deze punten voordat u verder gaat:

• vertrouwd zijn met de ESP8266 en hoe deze te programmeren
• in staat zijn om de koplampen van uw auto te demonteren
• kunnen solderen zonder jezelf te verbranden… R. I. P. mijn vingertoppen
• Houd er rekening mee dat alles hier anders kan zijn voor uw voertuig, dus pas dienovereenkomstig aan
• zorg ervoor dat u de wetten in uw regio leest met betrekking tot de vereisten voor voertuigverlichting

Stap 1: Koplampcontrollerkaart - Verzamel de benodigdheden

Voor de twee microcontrollerkaarten voor de koplampen moet je de volgende onderdelen verzamelen:

• 2 x ESP-01-borden
• 2 x Prototyping-borden (2,54 mm / 0,1" / 100 mil steekgaten)
• 4 x 2N7000 kleine signaal mosfets (TO-92 pakket)
• 4 x 1N4001 gelijkrichterdiodes
• 4 x 0.1uF condensatoren
• 2 x open drain pull-up weerstanden - 2k Ohm tot 4k Ohm
• 2 x weerstandsdeler bovenweerstanden - ongeveer 8,2k Ohm
• 2 x weerstandsdeler bodemweerstanden - ongeveer 2k Ohm tot 4K Ohm
• 2 x buck-convertermodule - uitgang ingesteld op 5 V
• 2 x LDO-module - uitgang ingesteld op 3,3 V
• optioneel: 2x schroefklemmenblokken
• optioneel: 2x ESP-01 breadboard-adapters
• optioneel: 2x TVS overspanningsbeveiligingsdiodes (~18V-21V)
• optioneel: 2x 22uF condensatoren (25V min)
• optioneel: 2x 22uF condensatoren (6,3V min)

sourcing

Ik heb bijna alles in deze gids gekocht van eBay (of China Bay zoals ik het noem). Dit komt omdat ik me geen zorgen maak over vervalsingen of lage kwaliteit als het gaat om zaken als schroefklemmen, weerstanden, kaarten of mosfets met laag vermogen. Ik drijf ze niet tot het uiterste. Ik heb echter goed geld uitgegeven aan de TVS-diodes en de condensatoren door ze via DigiKey te bestellen. Ik deed dit alleen om te garanderen dat wat ik heb ontvangen ook is wat ik heb besteld.

Stap 2: Controllerkaart - Stroomingangsbeveiliging

Om uw elektronica te beschermen tegen sperspanning komt de gelijkrichtdiode in het spel. Ik heb 1N4004-diodes van mijn plaatselijke elektronicawinkel. Ze zijn bedoeld om maximaal één versterker te dragen. Je kunt in mijn prototype in de volgende stap zien dat ik één gelijkrichterdiode gebruikte, maar voor de zekerheid gebruikte ik er twee parallel op mijn laatste bord. Voor bescherming tegen spanningspieken gebruiken we TVS-diodes. Ze zijn als zenerdiodes, maar in tegenstelling tot zeners kunnen ze zonder problemen enkele tientallen versterkers overleven. Je kunt misschien wegkomen zonder TVS-diodes te gebruiken, maar ik wilde het risico niet lopen. Ik heb ook een condensator aan de ingang gebruikt, maar dat was alleen nodig om een brown-out te voorkomen wanneer de halo-ringen werden ingeschakeld.

Stap 3: Controllerkaart - Voedingen

Nadat uw ingangsvermogen het beveiligingscircuit is gepasseerd, wilt u het bruikbaar maken voor de componenten op uw bord. Dit is de taak van uw buck-converter en LDO. De buck-converter kan de 14V-voeding van uw auto efficiënt verlagen tot 4,5V aan de uitgang. De WS2818B LED's en de LDO worden aangesloten op de buck. De LDO regelt verder de spanning naar 3,3V voor gebruik door de ESP8266 en de ingangsschakelaars.

Opmerking: de buck is ingesteld op 4,5 V omdat het digitale signaal van de MCU naar de LED's slechts 3,3 V is. Als de LED's op 5,0V werken, worden soms onjuiste gegevens door de LED's ontvangen en wordt de verkeerde kleur weergegeven. Het verlagen van de buck-converter naar 4,5V verkleint deze kans. U kunt ook een spanningsniveau-omvormer gebruiken tussen de MCU en de LED's.

Stap 4: Controllerkaart - Ingangsschakelaars

Laten we het nu hebben over de ingangsschakelaars. Stel dat we willen dat onze controllerkaart detecteert wanneer de richtingaanwijzer knippert en of het dimlicht loopt. Er is een mechanisme nodig om de aanwezigheid van kracht te detecteren. We hebben echter een probleem, de stroomsignalen in uw auto hebben een te hoog voltage om rechtstreeks op uw ESP8266 aan te sluiten. Er zijn maar heel weinig chips die kunnen communiceren met een 16V-signaal en er live over kunnen vertellen. Hierdoor implementeren we een isolatielaag tussen de stroomleidingen in de koplampen en de ingangen op de ESP8266. Met slechts 3 weerstanden, een condensator en een kleine signaal-mosfet kunnen we een hoogspanningsschakelaar samenstellen die aan onze behoeften voldoet en debounce-mogelijkheid heeft!

De werkingstheorie hier is om de mosfet te gebruiken als een open-drain-buffer. Raadpleeg de afbeelding voor het bouwen van uw circuit. Het IN-signaal komt van de +12V-stroom van de richtingaanwijzer, het dimlicht of het grootlicht van je koplamp. Het OUT-signaal gaat naar uw ESP-01-pin. Welke pin je moet gebruiken, wordt besproken in het softwaregedeelte.

Stap 5: Controllerkaart - enige montage vereist

Indeling is aan jou! Het heeft me zeker geholpen om de lay-out op een stuk papier te schetsen voordat ik componenten neerlegde. Het helpt ook om solderen te voorkomen totdat alles is geplaatst en voltooid. Op mijn allereerste board heb ik het gewoon geschrapt in plaats van achteraf te proberen componenten te verplaatsen.

Overzicht van de voorgaande stappen:

Car Power => Ingangsbeveiliging => 5V Power => 3.3V Power => Processor

Bijgedachte

Ik raad aan te investeren in het schroefklemmenblok. Het extra gemak is onbetaalbaar en het maakt het bord veel professioneler. Door de ESP-01 breadboard-adapter te gebruiken, kunt u de ESP-01 ook op elk moment verwijderen en vervangen als deze kapot gaat of opnieuw moet worden geprogrammeerd.

Stap 6: Controllerkaart - Software

Uw ontwikkelomgeving zal bestaan uit de nieuwste Arduino IDE (arduino.cc) en de NeoPixelBus-bibliotheek van Makuna die u kunt downloaden met behulp van de ingebouwde bibliotheekmanager van Arduino. Volg deze instructies om ESP8266-ondersteuning toe te voegen aan de Arduino IDE:

De broncode voor mijn project is bijgevoegd

ESP-01 pinout is als volgt:

• GPIO 0 - dimlicht ingang
• GPIO 1 - richtingaanwijzeringang
• GPIO 2 - strip 2 uitgang
• GPIO 3 - hoekstripuitgang

U bent vrij om elke gewenste ESP8266-module te gebruiken met meer beschikbare I/O-pinnen.

Automatisering

De demosoftware is geprogrammeerd om de hoekstrip oranje te laten knipperen in combinatie met de richtingaanwijzer. Dit is slechts een eenvoudig voorbeeld van hoe u dit controllerbord veel verder kunt brengen dan een vrij verkrijgbare kit. Nadat de richtingaanwijzer 1,25 seconden stopt, keert deze terug naar altijd aan / DRL. Het is al geprogrammeerd om de richtingaanwijzer oranje te houden terwijl de DRL in het geheugen wordt bewaard als de laatste kleur die u hebt ingesteld. Dit betekent dat u uw telefoon kunt gebruiken om een standaard DRL-kleur in te stellen met behoud van de oranje richtingaanwijzerfunctie.

Houd rekening met de wetgeving inzake voertuigverlichting in uw regio.

Controle

Op uw netwerk zou de ESP8266 moeten verschijnen als https://headlight-left.local of https://headlight-right.local. Van daaruit kunt u de URL "https://headlight-left.local/help" aanroepen om het helpmenu te zien en meer te weten te komen over het verzenden van hex-kleurwaarden als argumenten binnen

Stap 7: Hoek LED Strip ("Parkeerlicht") - Componenten

Je kunt deze LED's in vellen van 100 vrij goedkoop online kopen. Ze komen op ronde PCB-pads die gemakkelijk te solderen zijn. Met stijve draden kun je deze aan elkaar solderen en allerlei vormen maken. Of je kunt deze met losse draden in kleding naaien.

Stap 8: Hoek LED Strip ("Parkeerlicht")

Het is eenvoudig: stroom, aarde en data volgen allemaal één richting. Ik gebruikte 18 LED's aan elke kant. De lengte van de LED-strip die u kunt maken is programmeerbaar en praktisch onbeperkt.

Stap 9: Koplampinstallatie

Het verwijderen van de koplampen is voor elk voertuig anders. Bij de Genesis Coupé uit 2013 kunnen de koplampen niet worden verwijderd zonder eerst de voorbumper van de auto te verwijderen! Het openen van de koplampen is gelukkig eenvoudig. Het enige dat u hoeft te doen, is de koplampen ongeveer 15 minuten in een oven op 205 tot 215 graden F bakken. Dat maakt de afdichting zwak genoeg om de koplampen uit elkaar te trekken. Stop zeker eens bij YouTube voor een eindeloze hoeveelheid instructievideo's over dit onderwerp.

Om de koplampen weer in elkaar te zetten, hoeft u alleen de onderdelen weer in elkaar te klemmen en eventueel weer op te warmen.

Pro-tip: voordat u uw koplampen in de oven plaatst, moet u lampen, schroeven en al het andere dat in de weg zit, verwijderen. Wanneer de koplampen uit de oven komen, wil je dat je enige zorg is om hem uit elkaar te trekken.