Как сделать умный светильник своими руками. Лучше, чем Xiaomi в магазине
В умном доме или простой квартире без других smart-гаджетов всегда найдется место красивому и стильному светильнику. Устройство может выполнять роль тематического осветителя, дополнительной подсветки или прикроватного ночника.
В данной нише представлено сразу несколько удачных моделей от Xiaomi и суб-брендов компании.
Модели имеют свои преимущества, но и недостатков у гаджетов хватает.
Обычно при хорошей начинке страдает программная часть. Разработчики не раскрывают весь потенциал железа, не добавляют красивые эффекты или полезные фишки.
Китайские производители выпустили уже несколько поколений умных ламп, а их возможности находятся на уровне первых моделей 7-летней давности.
Предлагаем собрать свой умный светильник с кучей настроек и крутых фишек. Попытаемся повторить популярный проект Алекса Гайвера.
Для большинства пользователей собрать подобное устройство не составит никакого труда, особенно, если вы уже делали крутую новогоднюю гирлянду вместе с нами.
Какие компоненты потребуются
Все необходимые компоненты можно разделить на электронную начинку и корпус. Всю необходимую электронику можно заказать на AliExpress:
▶ диодная матрица WS2812B 16х16 – от 886 рублей
▶ блок питания 5В/3А – 271 рубль
▶ модуль управления Wemos D1 mini от 124 рублей или NodeMcu v2/V3 – от 153 рублей
Корпус и элементы каркаса приобретаются или заказываются в любом строительном магазине.
▶ пластиковая труба и заглушка: диаметр 50мм – длина 250мм, диаметр 40мм – длина 100-150мм, заглушка диаметр 40мм. В любом строительном магазине все вместе обойдется примерно в 100 рублей.
Проект оказался довольно популярным, китайцы предлагают купить все компоненты разом – за 2853 рубля. В набор входит все кроме пластиковых труб, но при покупке комплектующих раздельно выходит дешевле.
Бюджет проекта – до 2000 рублей. Это на 500 рублей дешевле самого доступного умного ночника от Xiaomi.
В итоге мы получим более крутой по возможностям гаджет, который при этом будет сделан своими руками.
Как прошить умную начинку
На сайте проекта (в очередной раз говорим “Спасибо” Алексу Гайверу) есть несколько вариантов прошивки для будущей лампы:
Читайте описание и выбирайте понравившуюся прошивку. При тестировании лампы можно будет попробовать разные прошивки и окончательно определиться.
Для начала загрузим прошивку в “мозги” лампы. Ими будет выступать одни из модулей Wemos D1 mini или NodeMcu v2/V3. Платы практически идентичные по своим возможностям и стоимости. Выбирайте любую, возможно, у вас остался такой модуль от других самодельных проектов.
1. На Mac или Windows скачиваем и устанавливаем среду разработки Arduino IDE.
2. Скачиваем и устанавливаем библиотеки Java Runtime Environment для работы приложения.
3. Скачиваем и устанавливаем кекст (драйвер) для работы с китайскими аналогами платы Arduino и производных от нее модулей. Для этого переходим на GitHub и загружаем последнюю версию.
4. Скачиваем архив проекта со страницы Алекса Гайвера и распаковываем его на компьютере.
5. В папке с проектом находим папку libraries и копируем ее содержимое в /Documents/Arduino/libraries.
6. В архиве находим файл прошивки GyverLamp_v1.5.5.ino (или более свежую версию) и открываем его в Arduino IDE.
7. На первой вкладке проекта находим ссылку для менеджера плат и копируем ее.
8. В Arduino IDE переходим в меню Arduino – Preferences… и вставляем скопированную ссылку в поле Дополнительные ссылки для менеджера плат.
9. Открываем меню Инструменты – Плата – Менеджер плат… и устанавливаем плагин ESP8266 (рекомендуется выбрать версию 2.5.2).
10. В меню Инструменты – Плата выбираем используемую плату Wemos D1 mini или NodeMcu.
11. Если плата подключена к компьютеру и драйвер (кекст) установлен, в меню Инструменты – Порт увидите новое устройство. Его и нужно выбрать перед прошивкой.
Можете пройтись по настройкам прошивки в приложении. Все важные опции снабжены понятными комментариями. По умолчанию можно не менять ничего и сразу же загрузить прошивку на плату.
Как спаять всю электронику
Тестовая сборка компонентов на макетной плате
Перед тем, как начнете паять всю конструкцию, лучше соберите компоненты на макетной плате или просто на скрутках проводов. Так точно проверите, что правильно прошили модуль управления, а еще сможете поэкспериментировать с разными прошивками и их настройками.
Только после того, как убедились, что все работает, а нужная прошивка со всеми изменениями загружена в блок управления, приступайте к пайке.
Схема сборки компонентов при использовании Wemos mini
Схема предельно простая и понятная. Привожу оригинал с сайта автора.
Даже люди без опыта пайки без труда справятся со сборкой данного проекта.
Схема сборки компонентов при использовании NodeMCU
Не торопитесь припаивать матрицу, ведь идущие к ней проводки потребуется проложить через другие элементы конструкции.
Лучше всего предусмотреть несколько коннекторов, чтобы иметь возможность отсоединить матрицу для сборки или блок управления для перепрошивки.
Проверка работоспособности
Есть возможность сделать светильник без сенсорной кнопки, управлять им можно будет через приложение. В этом случае придется внести некоторые правки в прошивку. Специальные строки, которые нужно закомментировать помечены в каждом варианте ПО для лампы.
Как сделать корпус
Когда электронная начинка будет готова, нужно будет собрать для нее корпус.
Как вы поняли, основа лампы – стеклянный или пластиковый плафон. Лучше всего подойдет матовое стекло с хорошим рассеивающим эффектом. Если плафон прозрачный или плохо рассеивает свет, можно приклеить на внутреннюю часть слой пекарской или пергаментной бумаги.
В качестве основного крепления будет использоваться пластиковая труба 50-го диаметра. Диодная матрица идеально охватывает ее с наружной стороны.
Верхний торец трубы можно закрыть пробкой того-же диаметра или заглушкой меньшего размера. Все зависит от диаметра отверстия в используемом плафоне.
Важный момент. Для лучшей подачи питания следует соединить соответствующие контакты на обратной стороне матрицы
Если выберите плафон по ссылке выше, в него идеально впишется труба диаметром 40мм, в моем случае пришлось наматывать несколько слоев изоленты, чтобы пробка не болталась.
Для основания нет единого решения, все опять же будет зависеть от используемого плафона. У одних нижний торец может идеально закрыться заглушкой для трубы диаметром 100мм, у других найдется подходящая пластиковая емкость, из которой придется вырезать дно, а третьи просто напечатают заглушку на 3D-принтере.
Огромная самодельная диодная лампочка
Теперь нужно намотать матрицу на трубу, заранее просверлив в ней отверстие для проводов, и собрать конструкцию воедино. Сенсорную кнопку нужно будет приклеить термопистолетом ко внутренней стороне верхней пробки, аналогично можно связать основание с днищем.
Последним сложным решением будет подвод питания.
Можно просто припаять кабель от адаптера и проделать для него отверстие в днище. При наличии бормашины лучше просверлить отверстие в самом плафоне.
Просверлил отверстие под штекер питания при помощи бормашины
Теперь можно собирать все компоненты. Не стоит наглухо склеивать все узлы конструкции, предусмотрите вариант разборки через верхнюю или нижнюю пробку.
Первый запуск и настройка Wi-Fi
Я использовал прошивку от gunner47, для настройки других прошивок читайте их описание на странице разработчика.
1. Подаем питание на лампу, а на смартфоне находим появившуюся точку доступа LedLamp с паролем 31415926 (имя точки доступа и пароль настраивается в прошивке)
2. Подключаемся и ждем появление окна авторизации.
3. Выбираем пункт Configure WiFi и подключаемся к домашней сети.
4. После перезагрузки лампы находим ее в веб-интерфейсе или приложении своего роутера, чтобы узнать полученный IP-адрес.
5. Устанавливаем приложение Arduino Lamp из App Store (для других прошивок нужно использовать другие приложения).
6. Вводим IP-адрес лампы и подключаемся.
Все! Наша умная лампа готова, можно показывать свое творение и готовиться к порции похвалы от жены и детей.
Что умеет такой умный светильник
Получившийся светильник имеет такие интересные фишки.
Во-первых, это яркий ночник с большим количеством настраиваемых эффектов. В зависимости от прошивки, в светильник можно загрузить до 60 эффектов. Каждый эффект имеет настройки яркости, скорости отображения и цвета.
Во-вторых, в светильнике есть режим огненной лампы. Диоды имитируют горение свечи или небольшого источника огня. Выглядит очень реалистично.
В-третьих, в прошивке добавлен классный режим для комфортного пробуждения по утрам.
За несколько минут до установленного будильника светильник начинает заполнять комнату теплым светом. Чем ближе к срабатыванию будильника, тем ярче будет свечение.
В-четвертных, доступно управление со смартфона. Можно переключать эффекты, управлять их яркостью, скоростью и цветом. Есть возможность создавать свой список эффектов для циклического переключения. В приложении будет настраиваться время срабатывания будильника для каждого дня недели.
В-пятых, при использовании прошивки от Whilser ночник можно подключить к самым распространённым системам управления умным домом. Ночник можно интегрировать в Home Assistant, Apple Home Kit, или управлять устройством при помощи голосового ассистента Алиса.
При этом у гаджета несколько десятков параметров, которые поддаются точной настройке в прошивке. Можно менять абсолютно любую мелочь, которая вас не устраивает.
Если сравнивать с умными лампами от Xiaomi, то последние не имеют гибких настроек, не все умеют подключаться к Home Kit или умному дому от Яндекс из коробки и даже близко не дотягивают до самодельного ночника по количеству отображаемых эффектов.
На уровне железа лампы Xiaomi могут выдавать подобные варианты свечения, но программно этого не предусмотрено. В китайском ночнике можно лишь изменить цвет, яркость или включить циклическую смену оттенка.
Ни одна из существующих на рынке моделей ночников и светильников не обладает таким набором возможностей, как получившаяся у нас лампа.
Источник
Мастерим ночной светильник «Сказочный домик»
Не могу претендовать на высокий уровень профессианализма. Просто делала сыну ночной светильник в стиле домиков хоббитов. Делала очень долго, по мере появления свободного времени и настроения. Фотографировала в процессе. Результатом довольна, поэтому решила поделиться.
Мастер-класс делаю впервые. Если упускаю детали, уточняйте.
Итак, приступим.
Начала я с продумывания размера, формы и электро-начинки.
Формочками стали коробочки из пластика для заморозки. Одна больше, вторая меньше. Поставила их друг в друга так, чтобы край был на одном уровне, закрепила шпажками, а проём между нами заполнила слоями серпянки. Убедившись, что все держется, залила гипс. Толщина стенок получилась больше, чем планировалось. В другой раз возьму коробочки с более плотным пластиком.
Гипс должен хорошо застыть. Окошки я просто вырезала подручными средствами.
Ой, чуть не забыла про электричество. Патрон под лампочку, соединенный с проводом, я вставляла в конструкцию из форм до того, как залить гипс.
Окошки цветных стекол заказывала заранее мастеру фьюзинга.
Вырезала отверстия для окошек чуть меньше размера стекла насквозь, потом подгоняла более точно по размеру уже не насквозь, чтобы вставить стекло и оно не проваливалось.
Отдельно собирала дерево. Из бисерной проволоки формировала листики и лаком для ногтей заполняла их, делая неотрывным движением пленку лака. Листики должны быть не большие. Около полусантиметра. Иначе пленка будет не надежна. Яблочки и грушки покупала готовые, нанизывала на проволочки и добавляла между листиками. Так пока меня утроила форма кроны.
Собрав все веточки на проволоку, поставила их на домик, распределив обратные концы проволоки веток по домику.
На этом этапе собираю в одну конструкцию все планируемые части.
Для дна использую крышку от ведерка водоэмульсионной краски диаметром примерно 22 см, на нем вырезаю отверстие по форме внутренней емкости домика. В последствии смогу в это отверстие меять лампочку. Закрепила гипсовую форму над отверстием. Огрунтовала ее. Это обязательно делать между слоями материалов, чтобы улучшить их соединение.
К проводам от потрона крепила провод с вилкой и переключателем. Тщательно изолировала контакты.
Поставла дерево, заборчик, гипсовую заготовку и соединила все слоем шпатлевки (она эластичнее гипса, но дольше сохнет). Формировала домик согласно задумке.
Окошки заклеены малярным скотчем.
Соединение проводов осталос в слое шпатлевки. Задняя часть формировалась в форме холма. В сырой слой вставляла палочки из оставшегося забора по форме двери. Добавила серпянки. Формировала ствол дерева.
Слой должен хорошо высохнуть. Потом грунтовка и снова слой.
Слой за слоем, пока мне начало нравится.
Дверь и забор прошла раствором марганца, чтобы стали более состаренного дерева, а «травку» формировала жидкой шпатлевкой. Осталась только роспись акриловыми красками, лакировка акриловым лаком и декорирование на клей симпатичными штучками по вкусу.
Еще немного фантазии и готово.
Если я что пропустила, спрашивайте. Очень старалась все описать.
Источник
