Jak vyplnit mezeru pomocí 2 304 LED

Ráno jsem se probudil a cítil jsem se, jako bych to dělal každé ráno, špinavý a zoufalý pro kávu. Sestoupil jsem ze schodiště ze své ložnice, abych unikl nemilosrdnému rannímu světlu. K mému zmatku mě do tváře zasáhla druhá palba neúprosných slunečních paprsků. Ve stropě mého obývacího pokoje se nacházely.

Většina lidí se dívala na zející díru ve svém stropu a proklínala bohy, kteří ji tam umístili. Posoudili by škodu, zavolali dodavatele a třesli pěsti vzteky. A to jsem udělal. Ale v temných výklencích mé mysli jsem už připravoval plán. Tato díra nebyla jen nepříjemností, byl to začátek mého největšího domácího hackerského dobrodružství.

Ve věku 13 let jsem začal hrát s elektronikou. Přesvědčil jsem své rodiče, aby mi na toto téma koupili kutilskou knihu a skutečnou páječku. Co si mysleli? Přes své vzrušení jsem ztratil zájem o analogový svět, když do mého života vstoupilo ZX spektrum. Můj první počítač.

Nemohlo to „zlomit internet“, ale mohlo by to zlomit SPACE

Moji rodiče si mysleli, že budu hrát hry na ZX, ale místo toho jsem to hacknul. Programování bylo lákavé a zapálilo vášeň pro software ve mně, který ještě nezemřel. Ale před 8 lety jsem byl konečně schopen sladit svůj jednorázový zájem o elektroniku s radostí z kódování. Objevil jsem platformu Arduino.

Arduinos jsou kapesní počítače, které provádějí omezenou sadu operací. Přijímají vstup, například stisknutí tlačítka nebo textovou zprávu, a odešlou výstup. Jejich masivní ekosystém doplňků způsobil, že se stavební složitá elektronika cítila jako stohování Legos. Pro programátory, kteří chtějí proměnit své věci v internetové věci, jsou Arduinos perfektní.

Většina pronajímatelů nedovolí nájemníkům proniknout do jejich zařízení, jejich žaluzií nebo předního trávníku. Proto jsem se přestěhoval do samostatně stojícího domu v zemi. Odvrátil jsem se daleko od otravných majitelů a šílených vědních strachů ze sousedů. Popraskal jsem tedy své hackerské ruce a radostně dal všechny své vysněné automatizační projekty do pohybu. Arduinos začal vyrůstat v mém domě jako houby.

Postavil jsem solární systém vytápění a větrání, ovladač klimatizace, ovladač žaluzií, zavlažovací systém pro můj trávník, LED osvětlovací systém pro můj gauč, - odtud se odtáhli. Asi o rok později jsme se chystali vyhodit svíčky k narozeninám mého syna. Host poznamenal, že náš vánoční strom při této příležitosti vydal příliš mnoho světla. Vytáhl jsem telefon, poklepal na tlačítko na obrazovce a vánoční stromeček se vypnul. Můj cool-táta faktor vyletěl.

Cue Barry White

Byl jsem hrdý, ale tyto projekty se zdály malé. Měl jsem velké sny a tyto sny zahrnovaly hackování celého mého obývacího pokoje. Strop byl holý, nemocniční bílý a natáhl se na věčnost. Musel jsem něco udělat, ale co? Opakovaně jsem odložil projekt tím, že jsem si řekl: „později“, „nemáte čas“ a „co ještě víte o stropech?“ Ale tato mezera byla katalyzátorem, který umlčel mé pochybnosti a uvedl do pohybu celek tun úžasnosti.

Nejprve jsem nechal opravit únik. Pro jistotu jsem nechal otvor ve stropě několik deštivých dnů. Pak nastal čas naplánovat. Inspiroval jsem se svým projektem LED gauč: kdo by nechtěl na jejich stropu taneční parket 70. let? Měření času. Měl jsem dost místa na obdélník 4 x 9 metrů. Potřeboval jsem asi 60 LED na metr čtvereční, abych udržel dostatečnou úroveň světla, což znamenalo celkem 2 304 těch malých přísavek.

Moje mysl se zeptala, na co se každý dobrý vývojář zeptá, když čelí problému. Už to někdo vyřešil, takže nemusím? Ukázalo se, že to někdo měl. Mohl bych si koupit předem postavené jednotlivé moduly LED a použít je v řadě. A kdybych začal šetřit dost peněz na to, abych si jich mohl koupit dva tisíce, měl bych teď ve stropě ještě díru. Chtěl jsem to udělat svým způsobem, levným způsobem.

Byla to zakázková práce v každém slova smyslu, takže jsem ji přizpůsobil svým potřebám. Nemohl jsem omezit ovládání na chytré telefony, což nedávalo smysl pro světlo. Také to muselo fungovat přepínačem. A já jsem chtěl, aby bylo příslušenství této velikosti udržovatelné. Ale Hádej co? LED diody lze zapojit do řady adresných světelných pásů. To znamená, že pokud někdo vyjde, všichni to udělají, jako nějaký druh sebevražedného paktu LED. Demontáž a oprava jednoho modulu musela být bez námahy.

Vlevo: LED diody v sérii; Vpravo: jednotlivá LED

A nejdůležitější starostí designu: toto světlo muselo vzbuzovat úctu. Muselo to být víc než jen matice nudného bodového světla. Chtěl jsem, aby se celý panel cítil naživu; proletět organickými vzory. Základní Arduino to nechtělo snížit; Potřeboval jsem upgradovat software a hardware. Objevil jsem ESP8266 v kombinaci s firmwarem Open-Source NodeMCU. Tento mikrokontrolér poskytoval více energie a více paměti. Integroval také WiFi za výhodnou cenu, které jsem nemohl odolat.

Nezdá se ti to sexy, lidi

S ohledem na svou architekturu jsem se rozhodl postavit prototyp. Prototypování celé jednotky by bylo nákladně nadměrné. Tak jsem se zasekl, abych naboural jednu řadu 32 LED modulů dohromady. Snažil jsem se vybrat ten správný materiál pro bydlení. Vyzkoušel jsem překližku, lepenku a dokonce i polystyrén. Levné možnosti cítil, dobře, levné. Pak jsem dostal netrpělivé ruce na dřevovláknitou desku se střední hustotou. MDF bylo jednoduché řezat a vypadalo skvěle malované - pohybující se peklem.

Nahoru: Design panelu; Spodní: prototyp MDF

Když nastal čas vložit LED do pouzdra, narazil jsem na další problém - yay me. Svítící LED pásky, stejně jako ty, které jsem používal pro svůj gauč, nebyly pro můj drážkový panel dobré. Tyto proužky zabalily LED diody jako sardinky: příliš blízko u sebe. Ale více štěstí přišlo na mou stranu. AliExpress mi dovolil objednat vlastní pásek s přesným rozestupem, který jsem požadoval. (Zůstaňte naladěni na můj další vynález IoT: The Shameless Plug).

Můj prototyp byl připraven po týdnu řezání, malování, lepení, pálení, křiku v zuřivosti a pláče dlouho do noci. A kdybych je musel ručně vyrobit dalších 71, abych mě viděl, musely by moje děti navštívit psychiatrickou léčbu. Konec.

Aj, nejnepříjemnější jack-o-lucerna

Byl by to konec, kdybych nenalezl nedalekou dřevařskou dílnu, která měla CNC router. Je to zařízení schopné přesného řezání materiálu a sleduje počítačově vedenou cestu. Je to v podstatě robotický tesař poslaný z budoucnosti, aby nás varoval o Skynetu. Ignoroval jsem její předvídatelná varování AI. A nařídil jsem mu, aby postavil 72 klonů mého panelu MDF, který máte k dispozici. A za několik týdnů dorazí.

Mezitím se blížila narozeninová sezóna. Říkám tomu narozeninová sezóna, protože moje děti oslavují jeden měsíc od sebe a sezóna byla téměř na nás. Kdybych chtěla světla připravená včas, musela bych věci urychlit. A můj skvělý táta se zmenšoval. Musel jsem těmto vězňům připomenout, že jsem byl nejbossovějším otcem v okolí. Když robotičtí vládci přijdou k zotročení lidstva, kdo je bude chránit? Já se svými hackerskými schopnostmi nebo pan Erikson a jeho kabriolet? Pfft. Pssh, cokoli.

Když dorazily panely, začal jsem každý sestavovat ručně. Musel jsem přilepit proužky dolů, vše zapojit nahoru, přidat diody LED a nalepit filtr. Pak a teprve potom jsem konečně připojil modul ke stropnímu stropu. V tuto chvíli byla síla zapnutá a když jsem připojoval každý modul, vyzařoval z bílého nerdy nebe čisté bílé světlo. Ale asi v polovině druhé řady modulů, nebe šlo na fritz. Moje skromnost mě konečně kousla do zadku. Nízké náklady, ahem, nekvalitní napájecí konektory mi selhaly. Z jednoho panelu na druhý nemohli dodat konzistentní energii.

Abych tento problém vyřešil, musel jsem objednat prémiové konektory, které byly samozřejmě v pořádku, protože samozřejmě byly. Dostal jsem dost kabeláže pro polovinu modulů a musel jsem počkat dva měsíce, než jsem dostal zbytek. S pouhými třemi měsíci před první narozeninovou oslavou uběhl čas. Jakmile tyto konektory dorazily, musel jsem na tento strop narazit vážně.

Po věčném čekání se na mém prahu objevily konektory. Okamžitě jsem pokračoval v práci. A s postupem přišlo více snafus - kdy by skončili? Když jsem namontoval první modul ve 3. řadě, strop pokryl matice. Každá LED dioda najednou měla vlastní mysl a ta mysl byla poskakována na extázi vojenské úrovně. Panel vypadal jako poltergeista, který se mnou komunikuje zpoza hrobu. Nevěřím v duchy, ale abych byl v bezpečí, zavřel jsem tu věc a zavolal kněze.

"Budu muset vymyslet každou LED ... dělám hromadné stanovení cen"

Exorcista poznamenal, že rychle se měnící elektrické signály se při cestování na velké vzdálenosti chová špatně. Moduly nejblíže k řadiči byly v pořádku. Ale jak rostla vzdálenost mezi modulem a ovladačem, rostla také úroveň hluku a magnetického rušení. Potřeboval jsem způsob, jak neustále posílat signál všem modulům, bez ohledu na to, jak daleko byl každý od zdroje. Odpověď byla RS-485. Ale to znamenalo, že jsem musel přepracovat ovladač tak, aby pracoval s novým rozhraním.

Vlevo: sběrnice RS485; Vpravo: Bus + řadič 4ever, ano

Neustále jsem pracoval na tom, abych strop mohl včas ovlivnit, ale neudělal jsem to. Na první narozeninovou oslavu jsem nechal postavit jen polovinu stropu. Sotva bylo připraveno se předvést, natož zachránit svět před zlými roboty. Zkontroloval jsem chladný táta akciový trh, moje tržní čepice klesala.

Děti mě naléhaly na to, abych rozsvítil světlo i poté, co jsem vysvětlil, že to bude vypadat, jako by bomba vybuchla v nočním klubu. Nakonec jsem připustil a otočil vypínač. Tyto děti přišly o mysl.

Po dokončení pouze poloviny panelu bylo světlo na obou stranách velkým úspěchem. A asi o rok později jsem měl světlo plně postavené a funkční. Pořád mám na dotek nějaké dokončovací úpravy a mobilní aplikaci znovu buduji pomocí naší nejnovější platformy (v určitém okamžiku jsem musel zmínit šéfa, že?). Ale celkově to byl život měnící projekt a cítím nesmírnou hrdost, že jsem ji dokončil. Nyní potřebuji jen pár měsíčních bot, abych mohl tančit na tuto věc.

Pokud byste chtěli pomoci s vytvářením vlastního internetového obsahu nebo jen chcete chatovat, pošlete mi e-mail na adresu hugo.lourenco@outsystems.com.

Disco může konečně udělat comeback a vaši přátelé musí vědět: Facebook | LinkedIn Twitter | E-mailem

Původně zveřejněno na www.outsystems.com.