И так, второй пост из серии про светильники. В нём я покажу актуальную версию своей умной базы, новые плафоны и новые анимации. Расскажу о дальнейших планах.
В этом посте будет очень много фотографий, GIF изображений и рассуждений.
Этап второй - я назову его: Развитием.
Начну с конструкции и изменений, а так же что послужило причиной этих изменений:
DC-DC преобразователь на 2 Ампера(3 Ампера в пике и с радиатором) не подходил. Он жутко грелся, а лента в пике по расчетам могла потреблять до 5 ампер, поэтому предыдущая конструкция была жутко доколхожена вторым DC-DC модулем в параллель для хоть какого то запаса по амперажу, но это тоже особо не помогло. Поэтому два дешевых модуля были заменены на XL4016E 9A. Так как они полностью удовлетворяют моим требованиям по размеру, мощности и цене.
Добавления акселерометра для одной очень замысловатой анимации.
Перенос порта питания на другое место и соответственно изменения модели под это дело.
И вот какую внутрянку я получил, после некоторых мытарств.
Собственно сам стакан, поверх как и в прошлой версии одевается цилиндр с намотанной лентой. При необходимости, все можно разобрать и легко извлечь тот или иной компонент. Все на винтах и впаиваемых бонках.
Вот так. На этом цилиндре намотана уже сама лента. (не промоделивал, так как не видел в этом смысла для себя, а занятие гнуть компоненты во фьюжене, это мега мучительно)
Поверх собственно ленты, на следующий выступ, одевается рассеиватель, а сверху скрепляется все крышкой.
В разрезе это выглядит примерно вот так. Собирается это на клей, либо плотной посадкой, которой достаточно для того что бы изделие стало монолитным и надежным. В дальнейшем, есть мысль сделать резьбовые соединения везде где это нужно, но пока обхожусь этим
В реальности цилиндр с LED лентой выглядит вот так:
Пайка такого количества перемычек, изрядно умотала, но это того стоило, так как я получил полноценную матрицу свернутую на цилиндр и мог гораздо удобнее с ней работать, чем с намотанной по спирали лентой.
Это что касается конструкции и железа. Что касается софтверной части, ох и много же там было проблем. Ниже опишу и проблемы и все
Проект был сделан в скетче, что со временем усложнило его модификацию, отладку и работу с ним в целом. Работа в Arduino IDE мягко скажем, не была столь удобной. Поэтому проект был перенесен на VS Code в связке с PIO, где произошел рефакторинг и разделение всех функций на отдельные файлы прям как по ООП. (эх, если б я был профи и знал заранее, я бы не потратил столько времени на этот этап)
Интерфейс был допатопным, морально устаревшим, а так как его прям делать снова с 0 не хотелось, поэтому он был доработан, добавлены красивости и тд. Но мне кажется, я ещё не удволетворил все свои хотелки. и впереди меня ждет очень много интересных визуальных изменений.
Отсутствие серверной части. Я хочу видеть подключенные лампы к сети интернет, на какой прошивке они сейчас, какой аптайм у них, какой город у пользователя и какая анимация включена. Иметь возможность перепрошивки удаленно на выбранную прошивку и возможность смены анимации так же удаленно. Удаленно в этом контексте, это через интернет, без открытия портов, знания IP адреса и тд и тп. Вообщем, статистическая и прочая информация для технической поддержки в будущем. Она может каким то образом изменятся, в дальнейшем, но фундамент необходимо сделать.
Отстутствие сервера для поддержки "интернета-вещей", тоесть лампой можно управлять только находясь в одной локальной сети, то это категорически не устраивало меня, все таки в современных реалиях, хочется видеть статус той же лампы онлайн и 24\7. А так же, это стесняло меня в некоторых анимациях, о которых я расскажу позже.
Как оказалось, фаза луны отображалась не в реальном времени, а расчитывалась по расчетам. Что в целом не плохо, но зная реальное время, эти расчеты не нужны. Тоже надо было пофиксить.
Так же, из за того что вся прошивка и все анимации были написаны под накрученную спиралью ленту, новая лампа с новой конструкцией естественно отображала все анимации неверно и не корректно, это затронуло все анимации и полностью изменение логики их работы.
Вообщем, описывать все проблемы дословно, я не вижу смысла и так понятно, что багов лагов и проблем, там было ООЧЕНь много. Прям сверхдошиша. Не долго думая, приступил к исправлению.
По итогу интерфейс теперь выглядит уже более прилично, а количество настроек и каких то маленьких штучек увеличилось и работает гораздо быстрее и коректнее.
Интерфейс версии 2.0, адаптивный и под мобильные устройства и под ВЕБ версию.
И да, как можно заметить, в веб интерфейсе все ещё как то не сгрупировано нормально и выглядит не сказать что вау круто. Но над этим я ещё в будущем поработаю. Теперь у меня есть возможность, обновлять интерфейс отдельно от прошивки и все это с поддержкой версионности и автоматических обновлений. При этом для пользователя, ничего не изменится, всегда будет одна кнопка для обновлений, но обновится только нужная часть устройства)
И вот так выглядит если доступно обновление.
Если доступно обновление.
Так же, сделал приятную мелочь и бонус, в процессе обновления естественно у нас появляется прогресс-бар с процентным заполнением и текущим статусом процесса (качается прошивка, распаковывается, обновляется и тд) и сама лампа в этот момент начинает плавно переливаться голубым цветом, что дополнительно уведомляет пользователя об обновлениях.
Рассказывать можно долго, об абсолютно всех изменениях, но пожалуй это и 2 новые анимации заняли у меня больше всего времени.
1 анимация, это связь ламп или постучись в мою дверь)
В интерфейсе это выглядит вот так и суть её работы в следующем:
Первое что надо сделать, это отправить второму обладателю, свой ID что бы он вставил его в соответствующее поле и всё. Настройка завершена и лампы связаны.
Теперь, когда вы трогаете свою лампу (бьете по ней, просто трогаете, гладите и тд) ровно с такой же силой, на абсолютно любом расстоянии(лишь бы был интернет) у второго пользователя его лампа загорится тем цветом, который он выбрал у себя в настройках. Получается некие парные лампы можно сказать для отношений на расстоянии или для общения морзянкой если хочется)
И вот видео работы:
Я засимулировал работу второй лампы, так как сейчас второй собранной у меня нет в наличии, но уже проверял. работает и работает весьма быстро)
Устроено все весьма просто и стандартными методами. Протокол MQTT, свой сервер и базовая аутентификация, которая зашифрована и хранится уже в памяти ESP. + уникальный ID формируется из MAC адреса для каждого устройства, который не изменяется при перепрошивках или перезагрузках, возможно в будущем я упрощу этот механизм, но пока сам прототип работает и это радует. Это потребовало от меня множества усилий, но это одна из самых главных фич которые мне нравятся самому. Естественно для этого режима(как и для всех) работают настройки и установки такие как: якрость, высота подсветки, чувствительность и цвет) реализовано это всё с помощью акселерометра и вполне стандартных алгоритмов фильтрации шумов(спасибо универу, за специальность в области сигналов и фильтрации шумов и тд, наконец то пригодилось). Грубо говоря, ничего сложного.
Погодная анимация
Куда сложнее, это была следующая анимация. Симуляция режима погоды.
В интерфейсе это выглядит очень просто. Нет никаких настроек (в этом и смысл).
Тут, вы задаете ваш город, поселок или область, или даже известное место(например торговый центр) и дальше происходит магия. Светильник начинает получать погоду почти ровно из этого места. (самое ближайшее к нему где есть метеостанция отдающая данные в интернет)
А дальше, я эту погоду уже превращаю в соответствующие анимации. Облачно - лампа будет плавно мигать тусклым белым светом, если пойдет снег или дождь - то по лампе будут стекать синие или белые капли, если туман, то просто будет гореть тусклым белым светом, а если солнечно то будет светить ярко и желтым цветом, во время грозы и ливня, будет смешиваться режимы дождя и грозы) Бывает и такое, что лампа не знает такого состояния погоды, тогда она будет пульсировать синим цветом ровно как во время перепрошивки, сейчас это нужно мне для отладки, и регулярно записывается в логи которые отправляются мне на сервер и постепенно я фикшу все недостающие статусы)
Вот например, погода для Санкт-Петербурга и для Сочи. (1 и 2 видео соответственно). В СПБ- Облачно, а в Сочи шел небольшой дождь. (и да, я показываю на примере Марса)
Как обычно, на камере плоховато видно, но в живую результат гораздо лучше. Но либо тут уж я криворученька и снимать не умею. Автор не оператор)
Конечно же, смена погоды происходит автоматически и без участия пользователя. Лампа сама обновляет статус погоды раз в N времени, и если погода изменилась, то и отображение на лампе поменяется.
И да, может быть кто то справедливо заметит, что некоторые анимации не сказать что прям выглядят как то информативно, но пока я сделал так. В дальнейшем естественно это все будет изменятся и не один раз переработается. Сейчас я стараюсь придерживаться принципа, что плафоны это отдельный продукт, а умная база отдельный. И из за этого принципа, не всегда получается в том числе, сделать анимации информативными, так как плафон рассеивает свет и получается что диоды смешиваются. С этим я борюсь отчаенно и неоднократно модифицировал сами плафоны.
Так же, есть Температурный режим этой анимации. Он просто показывает цветом свечения, текущую температуру на улице. Диапазон можно задать самому, от -20 до + 30 градусов по умолчанию, где -20 это максимально синий цвет, а +30, максимально красный. Эти цвета так же можно изменить в настройках. И так же естественно все в Live режиме меняется.
Новая анимация луны
У меня остался бракованный плафон, так как принтер почему то решил что он допечатал. (да, я бракодел) и на нём я тестирую всякое.
Вот как выглядит секторность и фазы луны.
У анимации луны есть ряд настроек:
Режим работы:
Реалистичное время. (не думаю что стоит пояснять, что на небе - то на лампе)
Ускоренное время. (можно задать какое то количество минут, за которое луна сменится от полностью темной, до полной луны)
Ручной режим. ( на видео выше, мы можем изменить фазу вручную, от 0 до 12)
Реалистичная (Всегда горит строго 180 градусов луны) как и в реальной жизни, у луны всегда есть темная сторона)
Артистичная (В процессе того как луна меняет фазы, она как бы заполняется от 0 до 360 градусов и в итоге будет гореть вся сфера)
Минималистичная (всегда горит 1 из 12 столбцов, он перемещается как месяц) (на видео)
Ну и конечно остальные настройки, такие как цвет, яркость и тд. Кому что по душе.
Админка.
Ну и админку грех не показать. Очень быстро написал её, буквально за один два дня.
Собственно моя удаленная админка. Тут я вижу некоторые статистические данные, которые могут мне помочь в решении каких то вопросов удаленно. А так же то, что я описывал в начале поста.
Что в планах дальше?
Ещё раз переработать интерфейс, сделать его уже с анимациями, желательно на React или чем то подобным, с меню и настройками. С базовой аунтентификацией пользователей и в целом как то поприятнее.
Доработать некоторые баги, например сейчас смена цветов не всегда происходит в Live режиме, это связано с JS и миллиардами запросов, к устройству.
Собрать полноценное Android приложение, зачатки уже есть, я могу с приложения изменять анимации и их параметры, но показывать пока не буду, так как это совсем ранний прототип и я только изучаю этот вопрос. Но у меня по сути дела, есть почти полноценный API для работы с устройством, так что вопрос написания приложения не кажется мне уж очень сложной задачей.
Интеграция в Apple Home и Алису. В Apple Home, тестово уже прокидывал, но крайне упрощенную версию лампы. С полноценной лампой пока не вышло, но работаю в этом направлении. В Алису, слышал что можно через MQTT, но на стадии изучения этого вопроса.
Интеграция с Home Assistance - можно считать сделана, так как будет через MQTT, а MQTT в устройстве уже есть, осталось написать пару функций и готово, возможно для самого HA надо будет написать своё дополнение, что бы пользователь не парился с добавлением кода в Configuration.yaml и тд. Вообщем как то надо это придумать попроще чем уже протоптанная неоднократно мною дорожка.
Многое многое другое.
Если вам интересна реализация этих планов, подписывайтесь тут или на мой тг. Там я буду чаще постить какие то отрывки которые не требуют оформления и выделения времени на написание поста)
https://t.me/magic_lamps
Всем мир)
