ESP8266으로 나만의 와아파이 WE2812B RGB LED컨트롤러를 구축하세요. 컨트롤러는 LED 스트립 및 어레이에 사용할 수 있습니다.
주소 지정 가능한 RGB LED는 LED 어레이와 스트립에서 널리 사용되는 장치입니다. 주요 응용 분야 중에서는 환경 장식에 사용되는 것이 강조됩니다.
집 안의 특정 지역을 더 아늑하게 만들기 위해 LED를 사용하여 테이프나 스팟을 밝히는 것을 상상해 볼 수 있나요? 그리고 이를 와이파이를 통해 휴대폰으로 제어할 수 있다면 어떨까요? 여러 LED 스트립이나 매트릭스를 휴대폰의 단일 애플리케이션에서 제어할 수 있다면 어떨까요?
이 글에서는 주소 지정 가능한 RGB LED를 제어하는 전자 회로를 단계별로 만드는 방법을 가르쳐 드리며, JLCPCB와 함께 이 제품의 완전한 솔루션을 개발한 과정을 보여드리겠습니다.
만약 이 프로젝트의 회로 기판 및 전자 하우징 제작에 필요할 때 파일에 접근하고 싶다면, 바로 vivian@jlcpcb.com이나 댓글로 연락해주세요. 제가 빠르게 보내드리겠습니다.
아래는 JLCPCB에서 제작된 LED 제어 장치의 사진입니다.
이제 이 글을 읽으면서 무엇을 배우게 될지 알아보겠습니다.
이 글에서 배울 내용은 다음과 같습니다.
- ESP8266를 이용한 와이파이 제어 회로
- JLCPCB에서 전자 프로토타입을 제조하는 방법
- 주소 지정 가능한 LED 솔루션을 개발하고 와이파이를 통해 모바일에서 제어하는 방법
먼저 회로의 작동방식을 소개하고 프로젝트의 테스트와 검증을 제시할 것입니다.
WS2812B RGB LED컨트롤러 전자 회로 설계
아래는 이 프로젝트의 전자 회로도입니다. 이 프로젝트는 회로의 이해와 분석을 용이하게 하기 위래 여러 블록으로 나누어졌습니다.
다음으로 회로의 전원 커넥터 블록에서 시작하겠습니다.
WS2812B LED 제어 및 회로 전원 커넥터 및 LED ON/OFF 회로
제어 전원 회로는 5V입니다. 전원 공급은 WS2812B 회로 및 LED를 구동하기 위해 사용됩니다. 회로 블록은 아래에 표시됩니다.
ESP8266은 디지털 핀 IO4를 사용하여 WS2812B LED를 제어합니다. +5V 전압은 ON/OFF를 구동하는 데에도 사용됩니다. 아래 회로를 참조하세요.
ESP8266회로는 +3V3 전압으로작동합니다. 이러한 이유로 +3V3을 위한 전압 조절 회로가 필요합니다.
+3V3 전압 레귤레이터 회로
전압 레귤이터 회로는 AMS1117 전자 부품을 사용합니다. 입력 전압인 +5V를 입력 받아, 출력 전압인 +3V3을 제공합니다.
이제 ESP8266 구성 회로가 있습니다.
ESP8266 구성 회로
ESP8266은 모바일 애플리케이션을 통해 수신 된 명령을 통해 LED를 제어하는 책임을지는 칩입니다. 이 칩은 코드 실행을 시작하기 위해 최소한의 회로가 필요합니다. 아래는 회로의 프레젠테이션입니다.
이 회로가 없으면 ESP8266을 사용하여 프로젝트를 개발 할 수 있는 시작점입니다. 이외에도 프로그래밍 및 리셋 핀이 필요합니다. 이 구개 회로는 아래에 표시됩니다.
위의 회로는 ESP8266의 코드 전송 과정 중에 필수적입니다. 이 2개의 버튼은 ESP8266을 프로그래밍 모드로 설정하는 데 사용됩니다. USB-TLL 변환기를 사용하여 컴퓨터 코드 전송을 수행합니다.
이전에 제작된 전자 회로도를 기반으로 인쇄 회로 기판의 레이아웃을 설계했습니다.
이 프로젝트의 인쇄 회로 기판은 JLCPCB에서 개발 및 조립되었습니다.
이 프로젝트의 제작 피알, 컴포넌트 목록 및 3D 모델을 원하세요? vivian@jlcpcb.com이나 댓글을 남기면 바로 보내드리겠습니다.
아래는 인쇄 회로 기판의 일부 사잔입니다.
구조에서 우리는 Fusion360 3D 모델링 소프트웨어를 사용하여 인쇄 회로 기판을 저정하는 전자 케이스를 만들었습니다.
전자 기기 외관의 3D 모델링
회로 기판의 3D 모델을 기반으로 프로젝트를 위한 전자 기기 외관을 개발했습니다. 아래 그림에서 구조를 확인하세요.
3D 모델링 이후, 우리는 전자 기판의 장착 부위와 구조물의 장착 커버에 대한 맞춤성을 테스트하기 위해 첫 번째 프로토타입을 출력했습니다.
테스트 및 분석 이후, 우리는 SLA 기술로 수지 재료를 사용하여 외관을 3D출력했습니다. 수지는 FDM 기술의 품질과 비교하여 더 좋은 마감과 표면 품질을 제공합니다. 아래는 흭색 및 검은 색 수지 재료로 출력된 외관 이지미입니다.
JLCPCB의 수지 재료 3D프린팅 서비스는 모든 부품이 인쇄 과정 이후에 광택 처리되므로 표면 품질이 우수합니다. 또한 최종 프로토타입의 제공 품질을 향상시킵니다.
수지 전자 기기 외관으로 최종 프로토아입의 조립 테스트 수행한 후, 우리는 RGB LED 스트립을 제어하기 위해 WLED 펌웨어를 사용했습니다.
WLED는 ESP8266/ESP32 웹서버를 빠르고 기능적으로 구현하여 NeoPixel(WS2812B, WS2811, SK6812) LED 또는 WS2801 및 APA102와 같은 SPI 기반 칩셋을 제어할 수 있습니다.
WLED를 사용하면 으용 프로그램의 LED를 제어하기 위해 코드 라인을 만드는 것을 걱정할 필요가 없습니다. WLED는 펌웨어와 모바일 애플리케이션이 있습니다. 간단하고 쉽게 ESP8266/ESP32에 펌웨어를 설치한 후, 와이파이 네트워크 스캔 프로세스를 통해 응용 프로그램에서 보드를 틍록할 수 있습니다.
제어 응용 프로그램은 컴퓨터나 휴대전화에서 액세스할 수 있습니다. 아래는 LED 제어 인터페이스의 이미지입니다.
다음으로 WLED펌웨어를 설치하는 방법에 대해 알아보겠습니다.
ESP8266에 WLED를 설치하는 방법은 무엇인가요?
ESP8266에 WLED를 설치하는 방법은 다음과 같습니다. 먼저 USB-SERIAL 컨버터를 사용하여 제어 보드를 컴퓨터에 연결해야 합니다.
그 다음, WLED 웨사트에 액세스하고 보드를 프로그래밍 모드로 설정해야 합니다. 이를 위해 Flash 및 Reset 버튼을 사용하세요.
마지막으로, WLED 웹 사이트에서 제시하는 단계별 지침을 따르고 설치를 클릭 한 다음 코드가 장치에 기록 될 때까지 기다립니다.
코드를 전송 한 후 와이파이 네트워크의 SSID와 암호를 입력해야 합니다. 팜웨아가 ESP8266에 설치되었습니다.
이제 모바일에 WLED 앱을 설치해야 합니다. 이 앱은 iOS 및 Android용으로 제공됩니다.
앱을 설치 한 후, 아래 단계별 지침을 따라 와이파이 네트워크를 스캔하여 장치를 앱에 등록하고 제어하세요.
앱을 설치 한 후에는 등록 된 장치가 없는 첫 번째 화면을 찾아야 합니다.
"+" 기호를 클릭하여 새 장치를 추가하세요. 그 후 두 번째 화면이 표시되면 "조명 검색" 옵션을 클릭해야 합니다. 앱이 와이파이 네트워크에서 WLED 장치를 검색하는 동안 기다려주세요.
검색 후, 응용 프로그램은 장치를 찾고 "WLED 찾음"이라는 메시지를 표시합니다. 체크 기호를 클릭하세요.
그림 4는 등록된 장치가 있는 화면을 보여줍니다. LED룰 켜고 끄려면 ON/OFF 버튼을 클릭하거나 슬라이더를 움직여 스트립의 밝기를 제어할 수 있습니다.
색상을 변경하거나 LED 애니메이션을 수정하고 설정 속성에 액세스하려면 WLED 이름을 클릭해야 합니다.
위에 제시된 다음 화면이 열립니다. 여러 색상 제어 정보, 밝기 등이 포함되었습니다. 화면을 통해 LED 스트립을 제어하여 이 프로젝트가 어떻게 작동하는지 확인하세요.
JLCPCB는 기술 개발에 관심을 가지고 있으며, 프로젝트 제작에 대한 지원을 제공하고 있습니다.
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