Скоро Новый год, но вот настроение по разным причинам порой бывает не самым новогодним и тут на помощь приходит в том числе и новогодняя иллюминация. Хочу рассказать о своем опыте с адресными светодиодными гирляндами и лентами. Америку вряд ли открою, но вышло красиво и недорого.
Рассмотрю два варианта — отдельно без существующей домашней автоматизации и работу в связке с “умным домом”.
По адресным светодиодным лентам появилось довольно много структурированной информации и поэтому можно легко сделать осознанный выбор. Например, перед покупкой я внимательно просмотрел соответствующие видео с каналов DrZzs (на англ.) и The Hook Up (на англ.) и сделал выводы о стоимости необходимых лент — ведь результат работы работы лент в моем случае один — красочная подсветка.
Остановил свой выбор на двух недорогих вариантах из Китая:
- WS2812B ленте — 300 светодиодов — 5 метров.
- WS2811 гирлянде — 50 светодиодов x 3 куска — примерно 10 метров (3 x 3,3 м)
Адресные пиксели в офисном интерьере
В обоих случаях для питания моих лент требуется 5 вольт. По мощности я не считал, а установил имеющийся и доступный по цене существующий блок питания Mean Well RS-150-5.
Блок питания Mean Well RS-150-5
И самая важная часть для управления новогодней программой — контроллер. Я выбрал микроконтроллер ESP8266 китайского производителя Espressif Systems, то есть в моем случае использовал недорогую плату LOLIN (WEMOS) D1 mini.
LOLIN (WEMOS) D1 mini в термоусадке, подключенный к ленте на ёлке
Hardware
По лентам и гирляндам очень широкий выбор — есть большое число разных чипсетов и надо смотреть чтобы контроллер поддерживал ленты, которые собираетесь покупать.
Моей задачей было использовать адресные пиксельные ленты в составе автоматизации на базе open-source платформы Home Assistant. Самый доступный для этого вариант — использовать ESP8266. Существует большая база совместимых контроллеров заводского изготовления (раздел LED Controller), составленная авторами прошивки Tasmota.
На мой взгляд Tasmota хорошая прошивка, но для управляемых пикселей и шаговых двигателей не очень подходит.
LOLIN (WEMOS) D1 mini, подключенный к гирлянде
Software
Вариант без домашней автоматизации
Если хотите быстрый старт “без регистрации и смс”, то самое разумное решение это прошивка ESP8266 проектом WLED (WiFi Lighting Effects Driver). У прошивки есть собственное приложение которое позволяет легко управлять светодиодами, а также огромный список предустановленных эффектов для адресных лент и гирлянд. Также WLED поддерживает множество протоколов управления, в том числе и MQTT, если в этом есть необходимость.
Пайка для подключения ленты к WEMOS не требуется.
Интерфейс WLED (WiFi Lighting Effects Driver)
Адресная иллюминация в составе умного дома на базе Home Assistant
Надо заметить, что у WLED совсем недавно (в декабре 2019 года) появилась полноценная интеграция для Home Assistant.
Но, поскольку я занимался гирляндами еще в ноябре, до появления этой интеграции, связь Home Assistant <—> WLED по MQTT мне показалась глючной.
Панель управления ESPHome
Для Home Assistant существует нативная прошивка ESPHome, которая работает с Home Assistant без MQTT и она также поддерживает адресные светодиоды.
Clockless:
NEOPIXEL
WS2811
WS2811_400 (WS2811 with a clock rate of 400kHz)
WS2812B
WS2812
WS2813
WS2852
APA104
APA106
GW6205
GW6205_400 (GW6205 with a clock rate of 400kHz)
LPD1886
LPD1886_8BIT (LPD1886 with 8-bit color channel values)
PL9823
SK6812
SK6822
TM1803
TM1804
TM1809
TM1829
UCS1903B
UCS1903
UCS1904
UCS2903
SPI:
APA102
DOTSTAR
LPD8806
P9813
SK9822
SM16716
WS2801
WS2803
Поскольку я использую образ Hass.io, то для компиляции прошивок использовал самый простой для этого вариант — дополнение ESPHome Hass.io Add-On.
Окно редактора прошивки ESPHome
Получившиеся прошивки гирлянды и ленты:
substitutions: devicename: ws2811_string upper_devicename: WS2811 string esphome: name: $devicename platform: ESP8266 board: d1_mini wifi: ssid: "XXX" password: "XXX" # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails ap: ssid: "WS2811 string Fallback Hotspot" password: "XXX" captive_portal: web_server: port: 80 css_url: http://192.168.15.10:8123/local/webserver-v1.min.css #не отображаются состояния из-за отсутсвия сети или доступа к сайту разработчика https://github.com/esphome/issues/issues/648 js_url: http://192.168.15.10:8123/local/webserver-v1.min.js # Enable Home Assistant API api: # Enable OTA Access ota: # Enable verbose logging over serial logger: light: - platform: fastled_clockless chipset: WS2811 pin: D4 num_leds: 150 name: "Гирлянда WS2811" effects: - addressable_rainbow: name: Rainbow Effect With Custom Values speed: 30 width: 150 - addressable_color_wipe: name: Color Wipe Effect With Custom Values colors: - red: 10% green: 10% blue: 100% num_leds: 1 - red: 0% green: 0% blue: 0% num_leds: 1 add_led_interval: 100ms reverse: False - random: name: "My Fast Random Effect" transition_length: 4s update_interval: 5s - strobe: name: Strobe Effect With Custom Values colors: - state: True brightness: 100% red: 100% green: 90% blue: 0% duration: 500ms - state: False duration: 250ms - state: True brightness: 100% red: 0% green: 100% blue: 0% duration: 500ms - addressable_scan: name: Scan Effect With Custom Values move_interval: 60ms - addressable_fireworks: name: Fireworks Effect With Custom Values update_interval: 32ms spark_probability: 10% use_random_color: false fade_out_rate: 120 # Общие данные по устройству sensor: - platform: uptime id: uptime_sec - platform: wifi_signal name: ${upper_devicename} WiFi Signal id: wifis_signal update_interval: 900s text_sensor: - platform: template name: ${upper_devicename} Uptime lambda: |- int seconds = (id(uptime_sec).state); int days = seconds / (24 * 3600); seconds = seconds % (24 * 3600); int hours = seconds / 3600; seconds = seconds % 3600; int minutes = seconds / 60; seconds = seconds % 60; return { (String(days) +"d " + String(hours) +"h " + String(minutes) +"m "+ String(seconds) +"s").c_str() }; icon: mdi:clock-start update_interval: 113s - platform: template name: ${upper_devicename} Wifi Strength icon: "mdi:wifi" lambda: |- if (id(wifis_signal).state > -50 ) { return {"Excellent"}; } else if (id(wifis_signal).state > -60) { return {"Good"}; } else if (id(wifis_signal).state > -70) { return {"Fair"}; } else if (id(wifis_signal).state < -70) { return {"Weak"}; } else { return {"None"}; } update_interval: 900s - platform: version name: ${upper_devicename} Version - platform: template name: ${upper_devicename} MAC Address lambda: 'return {WiFi.macAddress().c_str()};' icon: mdi:fingerprint update_interval: 1d switch: - platform: restart name: ${upper_devicename} Restart
substitutions: devicename: ws2811_strip upper_devicename: WS2811 strip esphome: name: $devicename platform: ESP8266 board: d1_mini_lite wifi: ssid: "XXX" password: "XXX" # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails ap: ssid: "WS2811 strip Fallback Hotspot" password: "XXX" captive_portal: web_server: port: 80 css_url: http://192.168.15.10:8123/local/webserver-v1.min.css #не отображаются состояния из-за отсутсвия сети или доступа к сайту разработчика https://github.com/esphome/issues/issues/648 js_url: http://192.168.15.10:8123/local/webserver-v1.min.js # Enable Home Assistant API api: # Enable OTA Access ota: # Enable verbose logging over serial logger: light: - platform: fastled_clockless chipset: WS2811 pin: D4 num_leds: 300 rgb_order: GRB name: "Ёлка WS2811" effects: - addressable_rainbow: name: Rainbow Effect With Custom Values speed: 30 width: 300 - addressable_color_wipe: name: Color Wipe Effect With Custom Values colors: - red: 10% green: 10% blue: 100% num_leds: 1 - red: 0% green: 0% blue: 0% num_leds: 1 add_led_interval: 100ms reverse: False - random: name: "My Fast Random Effect" transition_length: 4s update_interval: 5s - strobe: name: Strobe Effect With Custom Values colors: - state: True brightness: 100% red: 100% green: 90% blue: 0% duration: 500ms - state: False duration: 250ms - state: True brightness: 100% red: 0% green: 100% blue: 0% duration: 500ms - addressable_scan: name: Scan Effect With Custom Values move_interval: 60ms - addressable_fireworks: name: Fireworks Effect With Custom Values update_interval: 32ms spark_probability: 10% use_random_color: false fade_out_rate: 120 # Общие данные по устройству sensor: - platform: uptime id: uptime_sec - platform: wifi_signal name: ${upper_devicename} WiFi Signal id: wifis_signal update_interval: 900s text_sensor: - platform: template name: ${upper_devicename} Uptime lambda: |- int seconds = (id(uptime_sec).state); int days = seconds / (24 * 3600); seconds = seconds % (24 * 3600); int hours = seconds / 3600; seconds = seconds % 3600; int minutes = seconds / 60; seconds = seconds % 60; return { (String(days) +"d " + String(hours) +"h " + String(minutes) +"m "+ String(seconds) +"s").c_str() }; icon: mdi:clock-start update_interval: 113s - platform: template name: ${upper_devicename} Wifi Strength icon: "mdi:wifi" lambda: |- if (id(wifis_signal).state > -50 ) { return {"Excellent"}; } else if (id(wifis_signal).state > -60) { return {"Good"}; } else if (id(wifis_signal).state > -70) { return {"Fair"}; } else if (id(wifis_signal).state < -70) { return {"Weak"}; } else { return {"None"}; } update_interval: 900s - platform: version name: ${upper_devicename} Version - platform: template name: ${upper_devicename} MAC Address lambda: 'return {WiFi.macAddress().c_str()};' icon: mdi:fingerprint update_interval: 1d switch: - platform: restart name: ${upper_devicename} Restart
После добавления получившихся устройств в Home Assistant в интерфейсе можно видеть и задавать варианты эффектов.
Интерфейс Home Assistant
Также эффекты можно использовать и в автоматизациях. Например при открытии двери 30 секунд один эффект, 10 секунд другой эффект, а потом выключение, чтобы не отвлекал. Но есть условие: включение только когда на улице уже полумрак.
################################################### # # # WS2811 эффекты: гирлянда и елка # # # ################################################### - alias: WS2811 string trigger: - platform: state entity_id: binary_sensor.dver from: 'off' to: 'on' condition: - condition: numeric_state entity_id: 'sensor.osveshchennost_u_okna' below: 1500 #ниже action: - service: homeassistant.turn_on data: entity_id: group.new_year #light.girlianda_ws2811 brightness: 255 effect: Rainbow Effect With Custom Values - delay: '00:00:25' - service: homeassistant.turn_on data: entity_id: group.new_year brightness: 255 effect: Color Wipe Effect With Custom Values - delay: '00:00:13' - service: homeassistant.turn_off entity_id: group.new_year - alias: Table lamp ON trigger: - platform: state entity_id: binary_sensor.dver from: 'off' to: 'on' condition: - condition: numeric_state entity_id: 'sensor.osveshchennost_u_okna' below: 90 #ниже action: - service: homeassistant.turn_on entity_id: switch.potolochnaia_lampa - alias: Table lamp OFF trigger: - platform: state entity_id: binary_sensor.dver from: 'on' to: 'off' condition: [] action: - service: homeassistant.turn_off entity_id: switch.potolochnaia_lampa
Ёлка с адресной светодиодной лентой
Итог
Как можно увидеть при некоторой сноровке можно недорого организовать новогоднее освещение и вписать его в существующую систему “умного дома” или использовать отдельно без домашней автоматизации, используя отдельное приложение на смартфоне.
Дополнительные подробности можно найти на GitHub.
Автор: Михаил Шардин,
23 декабря 2019 г.
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/481566/
Добавить комментарий