Адресная матрица на NodeMCU с управлением по WiFi

• Описание проекта
• Папки проекта
• Схемы подключения
• Материалы и компоненты
• Как скачать и прошить
• FAQ
• Полезная информация

Описание проекта

Этот проект основан на проекте AlexGyver "Матрица на адресных светодиодах с управлением по Bluetooth"
Дальнейшее развитие проекта - vvip-68 "ссылка на репозиторий"

Изменения по справнению с исходным проектом:

• Поддержка только контроллера с большим объемом памятии наличием WiFi на борту - NodeMCU
• Другие типы контроллеров (Arduino Mega + WiFi, Wemod D1) - не тестировались.
• Удалена поддержка управления с кнопок
• Оставлена одна кнопка управления для переключения режимов, отключения работающего будильника
• Удалена поддержка управления по Bluetooth
• Удалена поддержка платы часов реального времени
• Управление матрицей - через WiFi (локальная сеть)
• Синхронизация времени с NTP сервером через интернет
• Адаптированная программа управления матрицей на Andrioid
• Изменены настройки режимов воспроизведения эффектов
• Настройки режимов можно изменять из программы со смартфона
  • Яркость матрицы - единая для всех режимов
  • Скорость эффектов - индивидуально для каждого режима
  • Наличие наложения часов на эффекты - индивидуально для каждого режима
  • Включение/исключение режима из списка любимых режимов
• Настройки сохраняются в энергонезависимой памяти EEPROM
• К режиму часов добавлен календарь - кратковременное отображение текущей даты поверх эффекта
• Настройка сервера синхронизации времени
• Будильник "рассвет", настройки через программу на смартфоне, 7 будильников на каждый день
• Поддержка звука будильника / звука рассвета звуковой платой MP3 DFPlayer
• Настройки сетевого подключения (SSID и пароль, статический IP) задаются в программе и сохраняются в EEPROM
• Если не удается подключиться к сети (неверный пароль или имя сети) - запускается режим SmartConfig, в течение 30 секунд контроллер пытается получить настройки от приложения ESPTOUCH SmartConfig, если этого не удается, то создается точка подключения с именем MatrixAP, пароль 12341234, IP 192.168.4.1. Подключившись к точке доступа из приложения можно настроить параметры сети. Если после задания параметиров сети WiFi соединение установлено - в приложении на смартфоне виден IP адрес подключения к сети WiFi.
• Быстрое включение режимов лампы белого или заданного цвета из приложения (вся панель светится), выключение панели, комбинация лампы с отображением часов, ночные часы (пониженная яркость).
• Автоматическая установка яркости матрицы в зависимости от уровня внешней освещенности.
• Два программируемых по времени режима, позволяющие, например, настроить автоматическое выключение экрана матрицы в ночное время и автоматическое же включение матрицы утром.

От исходного проекта сохранены следующие возможности:

Режимы:

• Рисование
• Загрузка картинок
• Бегущая строка

Эффекты:

• "Дыхание" яркости
• Смена цвета
• Снегопад
• Блуждающий кубик
• Радуга
• Огонь
• The Matrix
• Летающие частицы
• Звездопад
• Шумовые эффекты с разными цветовыми палитрами
• Анимация
• Часы

Игры:

• Змейка
• Tетриc
• Лабиринт
• Арканоид
• Runner
• Flappy bird

Возможности:

• Автоподключение к матрице при запуске
• Настройки яркости и скорости отображения
• Использование акселерометра в играх

Кнопка управления режимами, последовательность переключения:

Будильник сработал, идет рассвет или мелодия пробуждения

• Любое нажатие кнопки отключает будильник

Долгое удержание кнопки (более 3 секунд)

• Если матрица включена, она будет выключена (черный экран)
• Если матрица выключена (черный экран) - включается режим часов

Однократное нажатие кнопки

• Если матрица включена в режиме часов, происходит переключение часов по циклу:
  • Часы на черном фоне
  • Часы на фоне огня (камин)
  • Ночные часы
• Если матрица включена в режим лампы (белый экран) - вкл / выкл отображения часов.
• Если работают демо-режимы - переход к следующему режиму

Двухкратное нажатие кнопки

• Из любого режима включается режим часов на черном фоне
• Из режима часов переключается в режим лампы

Трехкратное нажатие кнопки

• Включается демо-режим

Четырехкратное нажатие кнопки

• На экране матрицы в режиме бегущей строки отображается IP адрес матрицы, если подключение к локальной WiFi сети установлено

Сброс настроек

• При включении матрицы или при нажатии Reset удерживайте кнопку более 5 секунд. При этом загрузятся настройки по-умолчанию, а также сбросятся настройки WiFi сети.

Папки

ВНИМАНИЕ! Если это твой первый опыт работы с Arduino, читай инструкцию

• libraries - библиотеки проекта.
• firmware - прошивки для NodeMCU
• schemes - схемы подключения компонентов
• sounds - звуковые файлы будильника для размещения на SD-карте
• Android - файлы с приложениями, примерами для Android и Thunkable
• image decoding - папка с инструментами для загрузки картинок и гифок

Схемы

Материалы и компоненты

Ссылки оставлены на магазины

Полный список компонентов есть в статье https://alexgyver.ru/matrix_guide/

• Wemos D1 mini https://ali.ski/7YQjnP https://ali.ski/mS4uV
• Матрица 16x16 https://ali.ski/nMUjQ https://ali.ski/sxLSCq https://ali.ski/VY74Hr
• Матрица 16х16 купить в России https://www.giant4.ru/%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0-ws2812b-16x16-led.html?utm_source=gyver-site&utm_medium=article&utm_campaign=lamp-matrix
• Адресная лента (для DIY матрицы) https://ali.ski/-moqm https://ali.ski/_Q_YlE
• Лента купить в России https://www.giant4.ru/ws2812b-60-ip33.html?utm_source=gyver-site&utm_medium=article&utm_campaign=spi-strip
• Powerbank https://ali.ski/_Sb4J

Вам скорее всего пригодится

• Всё для пайки (паяльники и примочки)
• Недорогие инструменты
• Все существующие модули и сенсоры Arduino
• Электронные компоненты
• Аккумуляторы и зарядные модули

Как скачать и прошить

• Первые шаги с Arduino - ультра подробная статья по началу работы с Ардуино, ознакомиться первым делом!
• Скачать архив с проектом

На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

• Установить библиотеки в
  C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\ (Windows x64)
  C:\Program Files\Arduino\libraries\ (Windows x86)
• Подключить внешнее питание 5 Вольт
• Подключить Ардуино к компьютеру
• Запустить файл прошивки (который имеет расширение .ino)
• Настроить IDE (COM порт, модель Arduino, как в статье выше)
• Настроить что нужно по проекту
• Нажать загрузить
• Скачать и установить на смартфон GyverMatrix
• Пользоваться

Важно

Если проект не собирается (ошибки компиляции) или собирается, но работает неправильно (например вся матрица светится белым и ничего не происходит) - проверьте версии библиотек. Данный проект рассчитан на работу с версииями библиотек поддержки плат ESP версии 2.5.2 и библиотеки FastLED версии 3.2.9;

FAQ

Основные вопросы

В: Как скачать с этого грёбаного сайта?
О: На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

В: Скачался какой то файл .zip, куда его теперь?
О: Это архив. Можно открыть стандартными средствами Windows, но думаю у всех на компьютере установлен WinRAR, архив нужно правой кнопкой и извлечь.

В: Я совсем новичок! Что мне делать с Ардуиной, где взять все программы?
О: Читай и смотри видос http://alexgyver.ru/arduino-first/

В: Вылетает ошибка загрузки / компиляции!
О: Читай тут: https://alexgyver.ru/arduino-first/#step-5

Вопросы по этому проекту

В: Эй чувак! У тебя проект не компилится. Ты файл DFRobotDFPlayerMini.h в проект забыл включить. Выложи!
О: Это стандартная библиотека для MP3 DFPlayer. Идите в менеджер библиотек и установите ее. Или скачайте с сайта производителя

В: Собрал, использую NodeMCU. Ничего не работает! Мигает один или несколько светодиодов в начале матрицы. И всё.
О: NodeMCU v3 чрезвычайно требователен к источнику питания. Ему на вход VIN нужно подавать напряжение в диапазоне 4.7-5 вольт. И не более. Описанные эффекты возникают даже при питании в 5.25 (а тем более - 5.45) вольт. Для проверки - не подключайте +5 вольт от блока питания к NodeMCU совсем, питание подавайте на матрицу непосредственно. Землю NodeMCU и ленты соедините. Подключите сигнальный пин NodeMCU ко входу DIN ленты. Подключите NodeMCU к компьютеру через USB (питание будет поступать отсюда). Должно заработать. Далее регулируйте выходное напряжение своего блока питания.

В: Не компилируется. Выбрана плата "голая ESP8266-12E". Сообщение об ошибке: "D4 was not declared in this scope."
О: Очевидно производители библиотеки для "голой ESP8266-12E" не определили данную константу. Используйте всесто константы D4 числовое определение пина для вашей платы или выполните компиляцию проекта для плат NodeMCU или WeMos D1 R2.

В: Не компилируется. В сообщении об ошибке содержатся сведения о дублирующихся библиотеках.
О: В вашей среде установлено две версии одной и той же библиотеки. Обычно это библиотека FastLED - одна версия находится в папке установки среды Ардуино (например в "C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries"), другая - в папке документов пользователя (например "C:\Users\vvip-68\Documents\Arduino\libraries"). Удалите одну из версий библиотек и попробуйте скомпилировать снова.

В: Не компилируется. В сообщении об ошибке что-то про несоответствие типов.
О: Обычно такая ситуация возникает в двух случаях:

• выбрана неверная плата. Используйте NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module) или Wemos D1 R1. Под эти платы проект собирается, под другие, возможно, нужна модификация кода.
• установлена устаревшая версия библиотек поддержки плат - например для ESP8266 версия библиотеки 2.4.2. Данный проект использует библиотеки для плат ESP8266 версии 2.5. Обновите библиотеки поддержки плат.

В: Что такое ESPTOUCH SmartConfig и как настроить устройство БЕЗ ручного подключения к SoftAP?
О: Данная технология позволяет передать настройки в устройство без создания программной точки достпуа, посредством специального протокола. Все, что необходимо сделать — это установить приложение EspTouch: SmartConfig for ESP8266, ESP32. Ваш телефон должен быть подключен к вашему домашнему роутеру. Запускайте приложение, вбивайте пароль от сети и нажимайте "confirm". При этом, матрица сканирует все пролетающие мимо пакеты (не важно, знает ли она SSID/Пароль) и хитро анализируя длину пакетов, расшифровывает настройки. После того, как матрица получит настройки, она автоматически переключится в режим DHCP

В: Как сбросить настройки?
О: Зажать кнопку и нажать Reset (или переподключить питание), чтобы матрица перезагрузилась. Держать кнопку не отпуская более 5 секунд. При этом, настройки Wi-Fi и всех эффектов сбрасываются, матрица 30 секунд попробует поискать SmartConfig а затем включит точку доступа.

Полезная информация

• Cайт Alex Gyver
• Канал Alex Gyver на YouTube
• YouTube канал про Arduino
• Видеоуроки по пайке
• Видеоуроки по Arduino