Tutoriel de fabrication d'un Bloc PiXeL
Tutoriel de réalisation d’un bloc PiXel par La boîte à formes.
#DiY – Do It Yourself
Fabriquez vous-même un bloc PiXeL
La boîte à formes vous propose un tutoriel pour réaliser par vous même un bloc PiXeL lumineux en utilisant une matrice de 64 leds RVB et en programmant des animations lumineuses. Accessible à partir de 11 ans pour une durée estimé de 2h de réalisation.
Dans ce tutoriel, vous découvrirez l’univers Arduino à travers un microcontrôleur ESP8266 facilement accessible aux débutants et compatible Wifi. Un firmware ne nécessitant aucune compétences en codage nommé WLED est utilisé afin de faciliter la réalisation. Le choix des composants est réalisé en fonction de la facilité d’intégration, du prix, de la qualité et de la précision des composants.
Projet idéal pour la réalisation de votre premier objet connecté (IoT), avec la découverte de la soudure à l’étain, de l’univers #NoCode, de l’électronique, de la communauté Open-source et du fait soi-même.
Liste des instructions pour la fabrication
Dans la section 2D setup, à l’aide du menu déroulant, changer 1D strip (ruban) en 2D matrix (8×8 led) puis sauvegarder en cliquant sur le bouton save.
Liste du matériel nécessaire
- 1 kit complet (1 matrice de 8×8 leds WS2812 + 1 ESP8266 + Kit boitier 5 pièces imprimé en 3d)
Prix : 30 € (livraison incluse colissimo suivi France)
=> Pour acheter le kit, merci de nous contacter.
=> Pour acheter les capteurs déjà fabriqué, suivez ce lien
- 1 micro-contrôleur ESP8266
Type : Wemos d1 mini
Lien achat : Aliexpress – Amazon
- 1 matrice de LED RVB
Référence : WS2812
Type : Matrice 8×8
Lien achat : Aliexpress
- 1 kit de pièces fabriqué en 3D
Consulter la fiche du modèle 3D sur le site Cults.
- 15cm de câble pour prototypage de section 0,5mm²
- Un fer à souder et de l’étain
Câblage des differents composants
Matrice LED WS2812 => Wemos d1 mini
5V => 5V
GND => G
Din => D4
Matrice 8×8 – 64 bits WS2812
Wemos d1 mini => Matrice LED WS2812
5V => 5V
G => GND
D4 => DIN
Microcontrôleur Wemos D1 mini ESP8266
Installation du firmware WLED
l’installation du dispositif se fait directement depuis votre navigateur internet (Firefox non compatible)
Rendez-vous à l’adresse suivante https://install.wled.me/
cliquer sur install.
une nouvelle fenêtre s’ouvre.
branchez l’ESP8266 à votre ordinateur à l’aide d’un câble usb compatible avec le transfert de données. Lors du branchement il nouvelle ligne doit apparaitre dans la fenêtre indiquant le port de communication associé.
cliquez sur connexion et sélectionner le dernier firmware pour votre ESP8266 et cliquer sur install
La procédure devrait durer 1 à 2 minutes
connexion sans fil au firmware WLED
Une fois l’installation terminée cliquez sur NEXT
La configuration du wifi sera réalisée plus tard, vous pouvez passer cette étape.
A partir d’un dispositif wifi, cherchez les réseau à proximité et connectez-vous au réseau nommé WLED-AP
pour vous y connecter utiliser le mot de passe wled1234
Il ne vous reste plus qu’à flasher votre micro-contrôleur
Une fois connecter au réseau wifi WLED-AP, une fenêtre s’ouvre automatiquement dans votre navigateur internet à l’adresse 4.3.2.1
si aucune page ne s’ouvre automatiquement, alors ouvrez votre navigateur internet et allez à l’adresse 4.3.2.1
Configuration du firmware WLED
Configuration du système de LED
Dans cette rubrique nous allons configurer le firmware pour lui indiquer qu’il s’agit d’une matrice de 64 leds.
Dans la fenetre qui vient de s’ouvrir, cliquer sur: GO TO THE CONTROLS!
Cliquer sur le menu config.
Cliquez sur le menu LED configuration.
Rendez-vous dans la section LED outputs et indiquez 64 led dans la case Length puis sauvegarder les paramètres en cliquant sur save.
Revenez en arrière en cliquant sur back puis sélectionnez le menu 2D configuration.
Dans la section 2D setup, à l’aide du menu déroulant, changer 1D strip (ruban) en 2D matrix (8×8 led) puis sauvegarder en cliquant sur le bouton save.
A l’aide d’un ordinateur ou téléphone, faites une recherche des réseaux wifi à proximité et connectez vous à ESP_Easy en utilisant le mot de passe configesp
Une fois connecté à ce réseau Wifi, ouvrez un navigateur internet et accédez à l’adresse IP 192.168.4.1 (taper directement l’ip dans votre navigateur).
Une page internet affichant l’ensemble des réseaux wifi présents aux alentours s’affiche alors. Sélectionnez en cochant la case celui correspondant à votre réseau Wifi et indiquez en bas de la page votre mot de passe Wifi
Puis valider
Un compteur de 20 secondes se déclenche sur la page web. A l’issue du décompte, une page web s’affiche en indiquant l’adresse IP du module.
Votre microcontrôleur s’est désormais connecté à votre réseau local. Par exemple ici 192.168.1.30
Configurer les réglages généraux d'ESP Easy
Dans votre navigateur internet, tapez l’adresse IP de votre module afin d’y accéder et rendez-vous dans l’onglet « Config »
Unit Name : Donnez un nom à votre dispositif, par exemple : Capteur CO2
SSID : Nom du réseau Wifi connecté. Vous pouvez le modifier si nécessaire
WPA Key : Mot de passe du wifi correspondant au SSID
WPA AP Mode Key : Mot de passe pour se connecter sur le dispositif quand il n’y a pas de réseau local présent (mode hors-ligne). Par défaut ce code est espconfig
N’oubliez pas de valider en cliquant sur Submit
Ajout d'un écran OLED SSD1306
Aller dans l’onglet « Devices » et cliquez sur « Add » et finalement choisir dans la liste déroulante Display – OLED SSD1306/SH1106 Framed.
Vous arrivez maintenant sur la page de configuration de l’écran.
Name : Donnez un nom, par exemple Ecran
Cochez Enabled
Rotation : Permet de faire une rotation de l’écran de 180°
Lines per Frame : Nombre de lignes affiché par page. Indiquez 2 lignes
Header : Sélectionnez Sysname
Header (alternate) : Sélectionnez IP
Interval : Réglage de l’interface d’actualisation de l’écran. Réglez à 5 secondes.
N’oubliez pas de valider en cliquant sur Submit
Ajouter un capteur SenseAir S8 (CO2 Dioxyde de carbone)
Aller dans l’onglet « Devices » et cliquez sur « Add » et finalement choisir dans la liste déroulante Gases – CO2 Senseair
Name : Donnez un nom, par exemple senseair
Cochez Enabled
Serial Port : Comme indiqué précédemment dans le câblage, nous avons choisi D6/D7
Number Output Values : Conserver à Single
Choisissez une intervalle d’actualisation avec le paramètre Interval
Valider à l’aide du bouton Submit
Afin de permettre à l’écran OLED d’afficher la valeur mesuré, vous devez ajuster la configuration de l’écran.
Pour cela, rendez-vous dans le menu Edit associé à votre écran OLED.
Ajouter sur Line 1 le terme « [senseair#co2] ppm » afin que la valeur mesuré du capteur SenseAir S8 soit remonté à l’écran suivi de son unité de mesure ppm.
Ajouter une LED multicolore
Aller dans l’onglet « Devices » et cliquez sur « Add » et finalement choisir dans la liste déroulante Output – NeoPixel (Basic)
Name : Donnez un nom, par exemple LED
Cochez Enabled
Led count : Nombre de LED utilisé 1
GPIO : Indiqué D5 comme câblé (Din)
Valider à l’aide de Submit
Nous devons désormais réaliser un scénario pour l’allumage de la LED en fonction de la concentration de CO2 mesuré.
Rendez-vous dans l’onglet Tools, sélectionnez Advanced et cochez la case Rules.
Validez en bas de la page à l’aide du bouton Submit.
Un onglet Rules devrait désormais apparaître en haut de la page au côté des pages Devices et Notifications notamment.
Dans cette page, écrivez le programme suivant
Ce programme permet d’allumer la led en blanc lors du démarrage du dispositif.
Un rouge est appliqué si la valeur est supérieur à 800ppm
Sinon orange si la valeur est supérieur à 600ppm
Ou alors vert si moins de 600ppm
N’oubliez pas de valider à l’aide de Save
Paramétrage d'un enregistreur de données
Afin de réaliser le suivi des valeurs du détecteur de co2, vous devez vous assurer d’avoir à proximité un réseau Wifi accédant à internet. Nous utiliserons alors la plateforme Thingspeak afin de conserver les valeurs et les visualiser sous forme de graphique.
Attention la plateforme Thingspeak peut-être soumise à licence payante en fonction de vos usages (consulter ici).
Rendez-vous sur le site thingspeak.com.
Pour créer un compte, vous devez fournir votre nom, prénom et adresse mail puis valider l’inscription en cliquant sur un lien de confirmation reçu par mail.
Une fois connecté à votre compte, vous devez ajouter un nouvel appareil à l’aide de « New Channel ».
Name : Donner un nom à votre canal.
Description : Ajouter une description spécifique.
Field 1 : nom de la valeur remonté par l’objet connecté.
Valider à l’aide de « Save Channel » situé en bas de page.
Vous obtiendrai après validation un Channel ID attribué, par exemple ci-dessous : 1491420
Dans la section API Keys, vous obtiendrai également un clé d’écriture Write API Key, par exemple ci-dessous : PO3W50NDIHA5CC8G
Revenez un peu plus tard, le tuto continu de se rédiger
Section commentaires
Dans la section 2D setup, à l’aide du menu déroulant, changer 1D strip (ruban) en 2D matrix (8×8 led) puis sauvegarder en cliquant sur le bouton save.