基于ESP開(kāi)發(fā)板的變色龍藝術(shù)相框

今天小編給大家?guī)?lái)的是印度Maker Makestreme的變色龍相框項(xiàng)目，該項(xiàng)目基于 esp8266以及Seeed Studio Waterproof WS2813 RGB LED Strip打造，變色龍圖案可以根據(jù)每天的天氣情況進(jìn)行變化，燈帶的顏色和顯示速度都可以通過(guò)代碼進(jìn)行修改，配合唯美的變色龍圖案，堪稱(chēng)科技與藝術(shù)的完美結(jié)合！

背景故事

Makestreme一直對(duì)變色龍和它們令人驚嘆的變色能力感到著迷。他想，為什么不把這種魔力帶進(jìn)他的家呢？于是，Makestreme創(chuàng)造了這幅動(dòng)態(tài)變色龍藝術(shù)作品，它會(huì)根據(jù)外面實(shí)時(shí)的天氣變化而改變顏色！炎熱的日子帶來(lái)溫暖、鮮艷的色調(diào)，而寒冷的日子則展現(xiàn)出清涼的冰藍(lán)色調(diào)。雨天時(shí)，畫(huà)面會(huì)變成令人驚嘆的藍(lán)紫色。當(dāng)天氣完美無(wú)瑕時(shí)，變色龍則驕傲地展示它最?lèi)?ài)的綠色！這些顏色變化非常柔和，營(yíng)造出引人入勝卻又不分散注意力的視覺(jué)效果。它是你書(shū)桌或床頭柜上的一抹亮麗風(fēng)景，增添了無(wú)限的樂(lè)趣。

材料清單

硬件

Espressif Wemos D1 Mini

Seeed Studio Waterproof WS2813 RGB LED Strip Waterproof

Digilent 5V 2.5A 電源

軟件

Arduino IDE

Openweathermap API

圖案設(shè)計(jì)

從勾畫(huà)出最終變色龍的外形開(kāi)始。為了制作變色龍本體，你完全可以通過(guò)3D打印來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以節(jié)省幾乎一半的制作時(shí)間。然而，既然這是一個(gè)藝術(shù)項(xiàng)目，Makestreme決定手工制作。最大的好處是，你不需要任何高端工具或設(shè)備—只需要一塊5毫米厚的泡沫板、一把工藝刀和一雙巧手就能搞定。當(dāng)然，如果你更愿意選擇3D打印，你可以在閱讀原文中找到STL文件。

制作泡沫板

首先，把設(shè)計(jì)從A4紙轉(zhuǎn)移到泡沫板上。使用碳紙，輕輕地用鉛筆勾畫(huà)出輪廓，然后用工藝刀將形狀切出來(lái)。用砂紙打磨邊緣，再切出變色龍身體和眼睛的其他部分。接著，將所有部件涂上淺藍(lán)色，和后續(xù)將要覆蓋它們的圖表紙相匹配。

制作圖表紙

接下來(lái)，拿一些漂亮的淺藍(lán)色圖表紙，將變色龍的設(shè)計(jì)從泡沫板上描繪出來(lái)。小心地用工藝刀將形狀切割下來(lái)。一旦把變色龍形狀從圖表紙上剪下來(lái)，給泡沫板涂上一層薄薄的白色膠水，再把圖表紙粘貼上去。

制作莖

為了制作變色龍棲息的莖，從一張綠色圖表紙上剪下3毫米厚的條帶，然后將幾條條帶首尾相接，形成一條長(zhǎng)條。接著，用手指卷起大部分條帶，只留下一小段直的部分作為莖。理想情況下，使用紙卷工具會(huì)更好，但用手也能做到。對(duì)于葉子，使用另一條紙條，把它完全卷起來(lái)，然后捏住兩端，形成一個(gè)葉子的形狀。

制作光源面板

在一塊乳白色的亞克力板上標(biāo)記出15cm x 15cm的正方形，使用切紙刀打出刻痕，然后小心地沿著桌緣把它折斷。撕掉保護(hù)膜，露出光亮的表面后，把它放在泡沫板的背后，標(biāo)記好位置，剪出四條泡沫板條帶做支撐。使用橡膠膠水快速且牢固地粘上條帶，并在兩端留出槽口，以便安裝LED條。

準(zhǔn)備LED燈條

使用可尋址的RGB LED條，剪為兩段，每段大約15cm。記得只能沿著銅線(xiàn)部分剪。為了將兩段LED條并聯(lián)，找一根舊的USB數(shù)據(jù)線(xiàn)并剪下一段。USB數(shù)據(jù)線(xiàn)的好處是，它內(nèi)部有四根線(xiàn)，非常適合這個(gè)項(xiàng)目。用一把鈍的剪刀小心地剝開(kāi)線(xiàn)的絕緣層。

由于只需要三根線(xiàn)，可以把其中一根剪掉了。然后，拿了一根更長(zhǎng)的USB數(shù)據(jù)線(xiàn)，按同樣的方法剝開(kāi)，并把短數(shù)據(jù)線(xiàn)的一端連接到它上面，確保正確匹配各條線(xiàn)的顏色。

現(xiàn)在，將短數(shù)據(jù)線(xiàn)的另一端焊接到其中一段LED條上。如果你使用的是帶有WS2813芯片的LED條，記得將B1和D1短接。對(duì)第二段LED條，把兩根短數(shù)據(jù)線(xiàn)接頭焊接到第二條LED條上。同時(shí)，還對(duì)ESP8266微控制器的5V、GND和D2引腳焊接了線(xiàn)。

測(cè)試

現(xiàn)在，把長(zhǎng)數(shù)據(jù)線(xiàn)的另一端連接到微控制器。連接方式應(yīng)該是VCC連接到5V，GND連接到GND，B1和D1連接到D2。接著，插入一根Micro USB線(xiàn)，將D1 mini連接到你的PC上。為了控制LED，你需要在Arduino IDE中安裝FastLED庫(kù)。有時(shí)候，在上傳代碼時(shí)可能會(huì)遇到錯(cuò)誤，通常是因?yàn)槲⒖刂破鞯腃H340驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有安裝。你可以在描述中找到驅(qū)動(dòng)鏈接，下載并安裝。安裝完驅(qū)動(dòng)后，就可以成功上傳代碼了。

粘貼LED

現(xiàn)在，在泡沫板和亞克力板上涂上一些橡膠膠水。等它稍微干燥一分鐘，再小心地把亞克力板粘到位。然后，把LED條粘貼到泡沫板的上下兩部分，確保LED不被亞克力板的厚度遮擋。

利用先前留出的槽口走線(xiàn)，然后用雙面膠帶將D1 mini固定在泡沫板下面，用膠帶為電線(xiàn)連接部分做了絕緣處理。

為了給LED做個(gè)遮罩，剪一塊15cm x 15cm的泡沫板，再剪了一片鋁箔紙并粘在泡沫板的遮罩上。鋁箔可以幫助反射LED發(fā)出的光，讓它們看起來(lái)更亮。從邊緣去掉一小塊鋁箔后，用橡膠膠水把它牢牢粘住。

制作框架

最后，加上了IKEA畫(huà)框，讓它看起來(lái)更有美感。一定要選擇一個(gè)較厚的框架，這樣才能為前面紙藝莖和葉子提供足夠的空間，同時(shí)也能容納背后的電子元件。小心地撕下前玻璃上的保護(hù)塑料膜，并將其放入框架內(nèi)。然后，放入間隔物，將變色龍藝術(shù)作品放入框架中。最后，把框架背面的釘腳彎曲固定一切。

上傳代碼

現(xiàn)在，可以再次將微控制器連接到PC，并上傳最終代碼。這段代碼使用OpenWeatherMap獲取天氣信息，所以首先需要在他們的網(wǎng)站上創(chuàng)建一個(gè)賬戶(hù)。登錄后，進(jìn)入“API密鑰”部分，獲取你獨(dú)特的OpenWeatherMap API密鑰。接著，寫(xiě)一段代碼，可以在其中輸入Wi-Fi詳情、位置和API密鑰，并將代碼上傳到微控制器。該代碼會(huì)根據(jù)從API接收到的天氣狀況為L(zhǎng)ED設(shè)置不同的動(dòng)畫(huà)效果。它還會(huì)在晚上讓系統(tǒng)休眠，這樣變色龍的亮色不會(huì)把你吵醒。早上會(huì)自動(dòng)喚醒，這樣還能節(jié)省電力。

結(jié)論

這幅藝術(shù)作品與IKEA畫(huà)框搭配起來(lái)看起來(lái)非常漂亮！現(xiàn)在，只需要一瞥，你就能輕松判斷外面的天氣。想象一下，早上醒來(lái)看到它發(fā)出紫色的光—你立刻就知道外面下雨了，甚至都不用看外面。這樣你可以繼續(xù)睡覺(jué)，跳過(guò)今天的課程！微妙的動(dòng)畫(huà)效果非常迷人，而且不分散注意力。你可以隨時(shí)調(diào)整動(dòng)畫(huà)的速度，增加更多顏色以適應(yīng)不同的天氣，或者根據(jù)自己的喜好修改代碼。