تحكم في WS2812B باستخدام ESP8266 و WLED

كتابة التطبيقات البرمجية للتحكم في مصابيح LED ليس بالأمر الصعب ، ولكن ماذا لو كنت ترغب فقط في إضافة بعض الإضاءة المحيطة إلى غرفة المعيشة أو المكتب وإدارتها كلها من هاتفك الذكي؟

ما هو تطبيق WLED

تطبيق محمول مجاني وغني بالميزات ومفتوح المصدر يمنحنا تحكمًا كاملاً في مجموعة متنوعة من مصابيح RGB LED.

في هذا المقال ، سوف نتعلم،

•  كيفية تثبيت WLED على لوحة ESP8266 

• استخدام WLED للتحكم في سلسلة من مصابيح LED .

*تنصيب WLED على ESP8266

1. تنزيل أداة ESPHome-Flasher.افتح على صفحة ESPHome-Flasher github (اضغط هنا) ابحث عن نوع لنظام التشغيل الخاص بك ، ثم قم بتنزيله.

صفحة انظمة التشغيل

اختر النظام المناسب لك

2. تحتاج أيضًا إلى تنزيل برنامج WLED . انتقل إلى صفحة WLED github (اضغط هنا) وقم بتنزيل ملف WLED_0.x.x_ESP8266.bin.

WLED

3. قم بتوصيل لوحة ESP8266 بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل USB. تأكد من أن كبل USB الذي تستخدمه يدعم نقل البيانات.

لوحة ESP8266

4. قم بتشغيل أداة ESPHome-Flasher.

01-ESPHome-Flasher

5. حدد منفذ COM الذي يتصل به ESP8266.

ملاحظة: إذا لم يظهر أي شيء في القائمة المنسدلة للمنفذ التسلسلي ، فقد تحتاج إلى تحديث برامج تشغيل

USB-to-serial ، أو ربما لا تستخدم كبل USB يدعم نقل البيانات.

02-ESPHome-Flasher

6. انقر فوق الزر "استعراض" ثم حدد ملف WLED الذي قمت بتنزيله.

03-ESPHome-Flasher

7. انقر فوق "Flash ESP" . لن يستغرق الأمر أكثر من بضع دقائق حتى يكتمل.

04-ESPHome-Flasher

8. بمجرد عرض "تم! اكتمل الوميض! "، يمكنك الخروج من البرنامج.

05-ESPHome-Flasher

9. يجب أن تلاحظ نقطة وصول لاسلكية جديدة تسمى WLED-AP.

WLED

10. انضم إلى تلك الشبكة ثم أدخل wled1234 عند مطالبتك بكلمة مرور.

11. عند الاتصال بالشبكة ، سيتم تشغيل متصفحك الافتراضي تلقائيًا وتحميل صفحة WLED الرئيسية.

إذا لم يتم تشغيله لسبب ما ، فافتح متصفحًا جديدًا وانتقل إلى http://4.3.2.1 ، والذي سينقلك إلى نفس الموقع.

12. حدد إعدادات WIFI.

01-WLED

13. قم بتغيير اسم الشبكة وكلمة مرور الشبكة إلى الاسم وكلمة المرور لشبكة WiFi الخاصة بك. وقم بالتمرير لأسفل إلى عنوان mDNS وقم بتعيين العنوان حسب رغبتكhttp: //mylights.local/ - من الآن فصاعدًا ، هذا ما سأكتبه في متصفح الويب.

02-WLED

14. انقر فوق حفظ واتصال. سيتم إعادة تشغيل جهاز ESP8266 والاتصال بشبكة WiFi الخاصة بك.

03-WLED

16. انتقل الآن إلى عنوان mDNS الخاص بك (في حالتي هو http: //mylights.local/) للوصول إلى واجهة مستخدم WLED (UI).

04-WLED

*استخدام  WLED UI

واجهة مستخدم WLED بسيطة ، ولكنها قد تبدو معقده في البداية.

 يمكن تقسيم واجهة المستخدم إلى خمسة أقسام.

05-WLED

1. Configuration : هنا يمكنك العثور على أزرار

WLED-APP

• Power 👈(لتشغيل الأضواء أو إيقاف تشغيلها) ، 
• Timer 👈(لتنظيم الأضواء لتضيء وتنطفئ في نقاط معينة خلال اليوم) ، 
• Sync 👈 (لمزامنة أجهزة WLED متعددة عبر الشبكة) 
• Peek 👈 نظرة خاطفة (لمشاهدة معاينة الرسوم المتحركة للأضواء الخاصة بك) ،
• Config 👈(لتكوين عدد مصابيح LED ومنفذ GPIO) ، 
• Brightness slider 👈 السطوع (للتحكم في السطوع الكلي)..

2. Color Picker : يسمح لك هذا القسم بتغيير لون المصابيح ، سواء كانت ثابتة أو متحركة. إذا قمت بالتمرير لأسفل في هذا القسم ، يمكنك الوصول إلى لوحات ألوان متنوعة لاستخدامها في التأثيرات.

3. Effects/Animation : ستجد هنا مكتبة من الرسوم المتحركة الجاهزة لأضوائك. بينما لكل تأثير نظام ألوان خاص به ، يمكنك بسهولة تخصيصه في قسم Color Picker.

4. Segment: إذا كان لديك مصفوفة أو مصفوفة كبيرة من مصابيح LED ، فيمكنك تقسيمها إلى شرائح وتعيين لون مختلف أو رسم متحرك أو نظام ألوان لكل جزء.

5. Presets : هنا ، يمكنك إنشاء إعدادات مسبقة لعرض الضوء المخصص الخاص بك ، بالإضافة إلى قائمة التشغيل للتنقل بين العديد من الرسوم المتحركة المتاحة.

*برمجة WLED

1. انقر فوق LED Preferences .

LED Preferences 

2. قم بالتمرير لأسفل إلى Hardware Setup وحدد نوع شريط LED .

Hardware Setup

4. اضبط "الطول" لمطابقة عدد المصابيح. لدينا إجمالي 12 مصباح LED ، لذلك قمت بتغيير الطول إلى 12.

Length option

5. قم بتدوين رقم التعريف الشخصي لـ GPIO. سيتم استخدام هذا الدبوس لإرسال البيانات إلى المصابيح. بشكل افتراضي ، يتم استخدام GPIO2 (D4).

GPIO

6. قم بالتمرير لأسفل إلى أسفل وانقر فوق حفظ.

SAVE OPTION

7. انقر فوق "رجوع" للعودة إلى الشاشة الرئيسية.

BACK

*توصيل شريط LED  WS2812x بجهاز ESP8266

بمجرد الانتهاء من تكوين WLED ، افصل ESP8266 من منفذ USB. لنقم بتوصيل شريط LED إلى ESP8266.

الأسلاك بسيطة نسبيًا. لا يوجد سوى ثلاثة أسلاك للاتصال: اثنان للطاقة وواحد لنقل البيانات.

قم بتوصيل السلك الأحمر (+ 5 فولت / VCC) لشريط LED  بماخذ VIN الخاص بـ ESP8266 والسلك الأبيض / الأصفر (GND) بماخذ GND الخاص بـ ESP8266.

أخيرًا ، قم بتوصيل السلك الأخضر (DIN) لشريط LED بـ GPIO2 (D4) الخاص بـ ESP8266 ، عبر المقاومة 330 أوم. هذا المقاومة لحماية ماخذ البيانات. يجب أن تكون المقاومة بين 220 و 470 أوم بشكل جيد. حاول وضع المقاومة في أقرب مكان ممكن من مصابيح LED.

إذا كان لديك عدد قليل من مصابيح LED ، فيمكنك توصيل ESP8266 بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل USB وتشغيل الشريط مباشرة من خلال اللوحة.

ملاحظة هامة : إذا كان لديك مشروع أكبر يتطلب المزيد من مصابيح LED ، فلن تكون طاقة USB كافية. بدلاً من ذلك ، يجب أن تربط الطاقة في LED من مصدر خارجي.

 ضع في اعتبارك أن كل RGB LED يستهلك حوالي 60 مللي أمبير (20 مللي أمبير لكل لون) ، عند ضبط السطوع على كامل. هذا يعني أنه مقابل كل 30 مصباح LED ، يمكن لشريط LED الخاص بك أن يصل إلى 1.8 أمبير.

ملاحظة هامة

بمجرد اكتمال الأسلاك ، يجب أن تعمل مصابيح LED وتنبعث منها ضوء أصفر ناعم. إذا لم تعمل فتحقق من أسلاك التوصيل .من هنا يمكن الآن القيام بكل شيء عبر تطبيق WLED.

*استخدام تطبيق الهاتف المحمول WLED

1. قم بتنزيل تطبيق WLED .

• Google Play Store : اضغط هنا
• Apple App Store : اضغط هنا

WLED-APP

2. افتح التطبيق وانقر على أيقونة علامة + في الزاوية اليمنى العليا.

3. اضغط على Discover Lights. سيبحث هذا من خلال WIFI الخاص بك عن جميع اللوحات المتصلة التي تعمل ببرنامج WLED.

4. بمجرد أن ينتهي البحث ! انقر فوق رمز الصح في الزاوية العلوية اليمنى. سيعيدك هذا إلى الصفحة الرئيسية حيث سيكون لديك قائمة بجميع أجهزة WLED على شبكتك.

5. انقر فوق الجهاز لفتح لوحة التحكم.

6. حدد لونًا باستخدام عجلة الألوان. لديك الآن مصابيح LED تعمل بكامل طاقتها ويتم تنشيطها عن بُعد!

ملاحظة هامة : إذا كان لون مصابيح LED لا يتطابق مع اللون الذي حددته في التطبيق ، فانتقل إلى

 Config > LED Preferences واضبط إعداد Color Order ضمن إعداد الأجهزة حتى يتم ذلك.

7. إذا كان لديك العديد من أجهزة WLED ، فقد ترغب في تغيير الاسم المعروض على التطبيق. انتقل إلى

 Config > User Interface وقم بتسميتها كما تريد ، ثم اضغط على Save.

*تغيير التأثيرات

يقدم WLED أكثر من 180 تأثيرًا مختلفًا . هذا هو المكان الذي تبدأ المتعة الحقيقية.

1. انتقل إلى Effects وحدد تأثيرًا. سوف تستجيب المصابيح على الفور.

2. يمكنك تغيير سرعة ودقة التأثير. كلما حرّكت شريط التمرير أكثر ، كلما كان التأثير أسرع وأكثر كثافة.

3. لكل تأثي لون خاص به ، والذي يمكنك تغييره بسهولة في قسم Color Picker. سيؤدي ذلك إلى الحفاظ على تأثير الرسوم مع استبدال الألوان.

*نصائح مهمة

هناك بعض النصائح يجب وضعها في عين الاعتبار:

1.يمكن لـ ESP8266 التعامل مع ما يصل إلى ثلاثة شرائط في وقت واحد.في حين أن معظم أنواع الشرائط لم يتم اختبارها بعد ، فمن المعروف أن ما يلي يعمل:

•  WS281x 
•  SK6812 RGBW 
•  PWM white .

بمجرد اكتمال التثبيت ، حدد نوع مصابيح LED وأرقام الدبوس والطول وترتيب الألوان لشرائط LED في صفحة إعدادات LED.

2.يمكن زيادة معدل الإطارات بشكل كبير عن طريق تحديد مصدر الطاقة المناسب للإعداد وإيقاف تشغيل إعداد محدد سطوع WLED.

3.يوصى بشدة باستخدام الماخذ LED ، GPIO1 (TX) و GPIO2 (D4) ، لأنهما يدعمان التحكم الأجهزة.
عند استخدام GPIO1 ، يتم تعطيل التصحيح التسلسلي. إذا لم تكن بحاجة إليه.

4.GPIO3 هو الماخذ الثالث في ESP8266 الذي يسمح بالتحكم بالأجهزة. ومع ذلك ، فإنه يستهلك 5 أضعاف الذاكرة لكل مؤشر LED مثل GPIO 1 و 2 ، لذلك يجب استخدامه فقط مع عدد LED المنخفض (يوصى به <50).

5.يتم تحديد الأداء من خلال عدد مصابيح LED التي تقودها باستخدام ESP8266 وعدد ماخذ الإخراج ESP8266 التي تستخدمها.

الخلاصة :

للحصول على أداء ممتاز ، يوصى باستخدام 

• 512 مصباح LED / بمخرجين لإجمالي 1024 مصباح LED.

• اواستخدام 800 مصباح LED / دبس بمخرجين لإجمالي 1600 مصباح LED.

• ESP8266 قادر على حساب ما يقرب من 15 ألف LEDs في الثانية (وهذا هو 250 LEDs @ ~ 60fps ، و 500 LEDs @ ~ 30fps ، و 1000 LEDs @ ~ 15fps).