彩色同步触摸灯的制作

对于这个项目，我们将制作两个能够通过触摸改变颜色的灯，并且可以通过互联网使这种颜色彼此同步。我们把这作为送给另一个城市的朋友的圣诞礼物。她有一盏灯，另一盏还在我们身边。这样我们两个都有一个漂亮的灯，同时也能够相互发送颜色。这是一种很好而又很酷的方式，即使是通过文本，语音或图片进行分离和更轻量级的通信，也可以相互通信。

这个项目的灵感来自德国无线电的Syncenlight项目展示Netzbasteln，虽然我们已经对软件进行了一些安静的修改，并为我们的项目构建了更复杂的灯具。在视频中，您可以看到它是如何工作的。出于演示目的，两个灯直接相邻 - 但如果它们位于行星的两侧（只要有WiFi），它甚至可以工作。

步骤1：所需的技能，工具和零件

由于我们需要焊接灯具的电子元件，因此该项目所需的唯一特殊技能是焊接技能和对电子学的基本理解。如果您了解一些有关软件开发的基本知识，那么您可以根据需要修改软件。但是如果您只是想按照我们的方式使用它，您只需下载软件并将其上传到您自己的灯上。

上图中可以看到灯所需的部件。 。如果您想要像我们那样构建它，那么这就是您所需要的：

• 一个100kΩ电阻器
• 一个Wemos D1 mini（或任何其他基于ESP8266的电路板）
• 一些WS2812B LED（单个或一些条带）
• 一些电缆
• USB电缆（与大多数智能手机使用的类型相同，需要
• 一个金属花盆
• 一个玻璃花瓶
• 一罐冰花喷雾（或类似的东西）
• 两根木棍
• 一小块纸板（Wemos D1 mini的大小）

此列表中的最后五个项目是我们用于一个我们特定的灯具设计。这是我们将在此Instructable中使用的灯设计。你可以像这样制造你自己的灯，当然你也可以在这个部分发挥创意，然后根据你的需要设计你自己的灯。正如您在图片中看到的那样，我们构建的第二个看起来与第一个不同，我们已经有了新灯设计的想法。因此，这是几乎无限可能的部分。

当然，我们不仅需要零件，还需要工具将所有东西放在一起。为此，我们需要以下项目：

• 烙铁（加焊料）
• 一些砂纸
• 一把剪刀
• 一把热熔枪
• 木锯

既然我们拥有了所需的一切，我们将解释灯的基本概念，它是如何工作的当然还有如何制造灯具。

第2步：基本思想及其工作原理

基本思路可以在布线方案中看到。该项目的核心是Wemos D1迷你板，它有一个ESP8266微控制器。 ESP8266的优势在于价格便宜，并且可以直接在船上使用WiFi，这正是我们所需要的。我们使用了Wemos D1迷你板，因为使用这块板，您不需要任何额外的工具就可以将软件上传到微控制器上（除了标准的USB数据线）。但是任何基于ESP8266的电路板都应该适用于这个项目。

为了控制灯泡，我们想要使用电容式触摸传感器（因此大多数智能手机显示器都使用相同的基本原理）。这种触摸传感器可以通过将一个100kΩ电阻器与ESP8266的两个引脚（在我们的例子中为引脚D2和D5）连接，然后将另一根电线连接到引脚D5，然后将该电线焊接到金属板上来构建。焊接的地方取决于您选择的灯具设计。在布线方案中，我们只使用了通用金属板，但对于我们特定的灯设计，我们将此电缆焊接到灯的金属罐部分。如果您对它的工作原理感兴趣，那么我们在网站上为我们用于编程电容式触摸传感器的Arduino库提供了一个很好的解释。

现在我们可以通过触摸来控制我们需要的另一件事就是光源。为此，我们使用了WS2812B LED。它们被广泛用于各种项目中，它们的主要优点是只需使用第一个LED和微控制器之间的一个数据连接即可控制多个LED的颜色（在我们的例子中，连接到ESP8266的D8）。在我们的项目中，我们使用了四个WS2812B LED。在布线方案中，显示了两个，但添加额外的LED的工作方式与添加第二个LED完全相同：第二个LED的DOUT引脚需要连接到第三个LED的DIN，VSS和VDD需要连接到接地引脚和分别为5V引脚。那些WS2812B LED可以很容易地编程，例如使用Adafruit的NeoPixel库。

现在我们拥有所需的所有成分：具有WiFi功能的微控制器，用于控制灯泡和光源本身的触摸传感器。在接下来的步骤中，我们将介绍如何构建实际的灯以及如何上传软件以及需要做什么，以便两个（或更多）灯可以通过互联网同步。

第3步：焊接电子设备

首先，我们需要焊接所有的电子零件在一起。我们首先将单个WS2812B LED焊接在一起（如上一步所示和所述）。如果我们再次进行这个项目，我们可能只会购买带状的WS2812B LED。可以切割这些条带，以便您拥有所需的LED数量，然后您只需将该条带的DIN，VDD和VSS连接器焊接到ESP8266的D8，5V和G引脚即可。这比我们这样做更容易，但是将单个WS2812B LED焊接在一起也是可能的，如图中所示（虽然我们的焊接接头不是很漂亮 - 但它们有效）

接下来，我们在引脚D2和D5之间焊接电阻。在引脚D5处，我们还需要焊接另外的导线，然后将其焊接到应该用作触摸传感器的灯的部分上。在图片中，您可以看到我们没有将电阻器直接焊接到电路板上，而是将连接器焊接到电路板上，然后我们将电阻器放在电路板上。这是因为我们想找出哪个电阻最适合这个项目，但你也可以将电阻直接焊接到电路板上。

最后一步，我们现在可以将USB电缆连接到USB插头上。 Wemos D1 mini（确保你有一条USB数据线 - 还有一些电缆只用于充电但不能用于传输数据，但我们需要数据功能以便稍后闪存软件。）

第4步：构建灯

现在电子零件准备就绪，我们就可以开始制作实际的灯泡了。为此，我们希望用我们的LED照亮顶部的花瓶，我们希望灯的光线是漫射的。因为我们发现的花瓶玻璃非常清晰，我们使用冰花喷雾使玻璃更加磨砂。有几种版本的喷雾可以使玻璃更加磨砂或弥漫的外观，所以你可以看看你能找到什么。如果您使用此喷雾，请确保在继续之前一切都已完好干燥。这可能需要几个小时，具体取决于您使用的喷雾。

现在要建造灯泡，我们需要确保金属花盆保持在花瓶顶部的正确高度，电子设备是固定在锅内，使LED照亮花瓶。为此，我们用两根木棍，沙纸和木锯做成十字架。这个十字架将放在花瓶的顶部，十字架的两端将粘在锅上。这样我们可以确保锅位于正确的高度（如果木材十字架具有合适的尺寸）。

为此，我们首先使用锯将木棒放到合适的尺寸。然后我们用砂纸在其中一根木棒的中间打一个凹槽。现在我们借助热熔枪将另一个粘在凹槽中。如果我们把它放在花瓶的顶部，它将不适合，因为棍子不在同一水平。因此，我们在较低水平的杆的末端打磨了两个新的凹槽，使得十字架完美地贴合在花瓶上。这可以在图片中看得很清楚。

如果一切都很合适，下一步就是将一块纸板粘在十字架的顶部。这必须位于十字架的没有凹槽的一侧。然后我们将Wemos D1迷你板粘贴在纸板顶部，将LED粘在十字架的另一侧。

接下来的步骤是将电阻式触摸传感器的电缆焊接到金属罐上。这样我们就可以通过触摸锅来控制灯的颜色。如果这样做，木制十字架可以用热熔枪粘在金属罐上，然后十字架和锅可以粘在花瓶顶部。

作为最后一步，我们现在可以粘上USB电缆与花瓶的超级胶水，使一切看起来整洁。现在我们差不多完成了。

步骤5：投入运行

最后一步是将软件上传到灯上并配置服务器这将用于灯的同步。如果您对软件的工作原理感兴趣，欢迎您研究源代码，我们在此不会详细介绍。但基本思路是，您想要同步的每个灯都需要连接到同一个MQTT服务器。 MQTT是用于物联网和机器到机器通信的消息传递协议。如果其中一个灯改变颜色，它会将其发布到MQTT服务器，然后MQTT服务器会向所有其他灯发送信号，然后告诉他们改变颜色。

但不要担心，如果您只想使用灯泡，则无需了解MQTT的任何信息，工作原理或如何设置MQTT服务器。当然，如果需要，您可以设置和配置自己的服务器。但是，如果您不想这样做，那么您还可以使用多种服务来租用托管在云中的MQTT服务器。我们使用CloudMQTT，即使是免费的，也可以获得非常有限的服务器（但具有足够的功能和带宽用于我们的目的）。免费计划被称为 Cute Cat ，如果你得到其中一个，你只需要查看详细信息→ 实例信息，你可以看到MQTT实例的服务器，用户，密码和端口。这些值都是你需要的，所以把它们写下来： - ）

现在要将软件上传到灯上，你需要将USB线连接到你的笔记本电脑或电脑，然后你就可以上传软件了。 Arduino软件。如何在这个Instructable中解释如何安装和配置用于基于ESP8266的板的Arduino软件，所以我们不需要在这里重复这些步骤。

安装并配置好所需的一切之后到Arduino软件中的工具 →管理库并安装该项目所需的库： Adafruit NeoPixel ， CapacativeSensor ， PubSubClient， WifiManager （版本0.11）和 ArduinoJson （版本5，而不是beta 6版本）。如果安装了这些灯，您可以从我们的Github存储库下载该项目的灯源代码，并使用Arduino软件将其上传到灯泡。

如果一切顺利，灯泡现在将启动，准备使用:-)启动时，它将以蓝色旋转，并尝试连接到已知的WiFi。在第一次启动时，灯显然不知道任何WiFi，因此它将启动自己的Hotspot（名称是“Syncenlight”和您使用的ESP8266的唯一标识符的组合）。你可以连接，例如将智能手机连接到此WiFi，您将被引导至灯的配置页面，您可以在其中配置WiFi凭据，并输入MQTT服务器所需的设置（您需要先写下几段）。如果你已经完成了，灯将重新启动，现在已经完全可以使用了！

告诉我们你喜欢这个项目的方式，或者如果你有任何问题，我们希望你喜欢这个Instructable： - ）