WebLights, или умную гирлянду - умному дому!

Как и всякая уважающая себя сорока, я обожаю разные блестяшки.
И конечно же электрические гирлянды попадают в эту категорию.

Относительно недавно в продаже появились LED супер-гирлянды на основе чипов WS2811.


В этих гирляндах цвет и яркость каждого LED может устанавливаться индивидуально. Чип WS281x может быть имплантирован непосредственно в LED. Такие LED выглядят как обычные RGB LED с 4 выводами. Их можно найти на www.aliexpress.com по имени APA106.
Но приобретать их надо с большой осторожностью — не редки случаи, когда продавец присылает вместо APA106 обычные RGB, а их цена в 2-3 раза меньше! Поэтому я рекомендую приобретать внешние WS2811 к которым подключен обычный RGB LED или проверять покупку перед подтвержденим доставки. Такие гирлянды имеют различные формы и размеры.
Общее у всех их одно — они не будут работать без внешнего конторллера.

Существуют модификации подобных чипов (WS8208\WS2801 — если не ошибаюсь), которые работают без контроллера.Они меняют цвет случайным образом. Но нам такие LED не интересны, тк их нельзя программировать.

К сожалению, я наткнулся на эти гирлянды уже после Нового Года.
Но это лишь оставляет больше времени чтобы лучше приготовиться к следующему!


Были заказаны и постепенно приползли следующие части:

1) 2 x 50-LEDs WS2811 гирлянды в водозащитном исполнении.
Эти гирлянды могут включаться одна в другую для увеличения длины.
Сами по себе они светиться не будут, поэтому нужен контроллер:

2) ESP8266 в очень удобном исполнении: WeMos D1 mini
Мне очень нравится этот форм-фактор. Он компактный и с ним легко работать.

3) Необязательные части:
— IR приемник TL1838
— Плата расширения WeMos D1
— Плата скнопкой для WeMos D1.

4) Хорошей идеей будет приобрести мощный 5в блок питания. Особенно если будет подключаться несколько гирлянд.На ярких режимах эти гирлянды довольно прожорливы.
Вот такой подойдет с запасом: Power supply 5v 8A. Конечно, это китайские амперы, но и гирлянда китайская ;)
Я разрабатывал этот проект пользуясь блоком от телефона с током 1А.
Он работал нормально, пока не поднималась яркость — а потом начинал проседать и гирлянда начинала мерцать.Тем не менее все части проекта такое издевательство пережили нормально.

И вот наконец все части прибыли. Но что с ними делать?
Запрограммировать несколько эффектов и все?
Слишком просто. В чем отличие от контроллеров, имя которым — легион?
Как вы могли видеть из моего предыдущего проекта PasswordKeeper — я не ищу легких путей.
Поэтому гирлянда должна быть усложнена — надеюсь не до полной непригодности к использованию ;)
Хорошо бы нам как-нибудь управлять поведением огоньков.
Почти все сегодня имеют при себе какой-нибудь смартфон, который может выходить в интернет.
ESP8266 — это модуль с поддержкой WiFi. Отсюда следует идея, что гирляндой надо управлять через Web.
Но, к сожалению, не все еще компьютерные гики (Какая жалость!). Поэтому добавим возможность проигрывать BMP файлы, переключать эффекты кнопкой или любым IR пультом управления. Правда вам все равно нужен будет карманный гик, чтобы настроить гирлянду.

Быстрый поиск не обнаружил похожих проектов в сети.
Видимо люди заняты более важными делами, чем изобретение очередного бесполезного чиндогу.
Это упущение нужно срочно исправить!



Основная идея — создать устройство, которое может воспроизводить различные эффекты. Эффекты задаются текстовым скриптом. Этот скрипт может меняться OnLine через WEB интерфейс и тут же включаться в работу. Конечно, этот же результат можно получить используя обычный язык программирования. Но вам нужен будет компилятор и загрузчик, чтобы сменить эффект. А если вы не хотите включать большой комп и тащить к нему контроллер? Проблема!
Поэтому контроллер был реализован как интерпретатор текстового скрипта.
Проект вдохновлялся моей внутренней сорокой, поэтому и язык скрипта получился птичьим — чтобы сорока была рада. Ну и в конце концов есть язык программирования Brainfuck — а я чем хуже?
Кто-то может сказать — «Используй LUA или что-то подобное», но я скажу — «Это слишком просто!»
Предоставляемые операторы скрипта позволяют создавать довольно сложные алгоритмы переключения. Кроме того, для облегчения создания эффектов, контроллер может проигрывать BMP файлы. Просто накидайте разноцветные линии в картинку в любом графическом редакторе, загрузите ее через WEB интерфейс, выберите режим проигрывания BMP и она будет проигрываться — линии из BMP файла будут загружаться последовательно в гирлянду с заданной задержкой. Нарисуйте диагональную линию — и получите пробегающий по гирлянде огонек. Нарисуете линию, меняющую цвет — огонек будет менять цвет. ESP8266 уже имеет встроенную файловую систему, размером чуть меньше 3 Мб. Так что эффектов можно запихать много.
Вот эта картинка дает эффект: красная полоска бежит слева-направо, синяя — справа-налево и в центр, зеленая — мечется туда-сюда. Пример видео проигрывания файла прилагаю.




Я не буду вдаваться в подробности установки и конфигураци среды Arduino IDE для ESP8266.
Существует множество сайтов, где это расписано во всех деталях. Требуемые библиотеки перечислены в документе WebLights_Ru.rtf и предоставлены в каталоге WebLights\libraries\.



Схема крайне проста.
Кнопка и IR приемник не обязательны, но могут пригодится.
Длинное нажатие (6+ sec) кнопки сбрасывает устройство в состояние по умолчанию и загружает демонстрационный скрипт. Нажатие и удержание кнопки при подключении питания производит форматирование файловой системы. Обычные нажатия переключают эффекты — если вы запрограммировали переключение в скрипт или положили несколько картинок.

Если подсоединен IR приемник, то можно принимать команды и назначать им разные события.
Просто нажмите кнопку на пульте, обновите страницу и в строке IR-CODE вы увидите 4 знака, соответствующих нажатой кнопке. Этот код можно поместить вместо xxxx в команде (LLxxxxDescr) и при нажатии на кнопку будет вызываться процедура LL.



Полный код проекта и описания птичьего языка скрипта выложен на github.
Поместите каталог WebLights в каталог проектов Arduino, переместите туда же все из WebLights\library\, откройте Weblights.ino.
Затем соберите проект и загрузите его в ESP8266.

По умолчанию устройство запускается в режиме AccessPoint и создает WiFi сеть с именем WebLights и паролем weblights. В устройство загружается простой скрипт — 2 точки бегают из конца в конец меняя цвет при смене направления движения. Все эти параметры можно поменять через WEB интерфейс.
В описании приведено несколько простых скриптов, которые вы можете загрузить в контроллер и посмотреть как они работают.



Устройство было протестировано на бедных беззащитных котиках и доказало свою безопасность. Светодиоды были попробованы на вкус, но до конца отгрызены не были, тк были своевременно отобраны. Ни одно животное при этих тестах не пострадало ;)

Было бы здорово, если еще какие-нибудь сороки разработали скрипты или картинки, производящие
интересные эффекты для этого устройства и поделились ими с остальными в этой нитке или на masterclub.

Сороки не стайные птицы, но почему бы им не поменяться блестяшками (или скриптами) здесь?

UPD1:
Камрад qawsed55 подсказал интересный сайт с паттернами

UPD2: После загрузки кода в ESP8266 переключите ее на питание от БП для светодиодов.
Мы с comrade Parsek целый день ошибки в коде искали — не работали светодиоды как положено.
А проблема оказалась в раздельном питании ESP и светодиодов.
После переключения питания ESP с USB на внешний БП все заработало.