基于ESP8266和WS2812B的智能炫彩灯牌设计
一 产品介绍
本产品使用esp8266模块和ws2812b灯珠制作了一款wifi控制的智能家居炫彩灯牌。你还可以结合家中的其他物件，对其进行包装，实现各个灯的颜色变化。比如台灯，手电筒等等，甚至你还把灯珠嵌入到某个模型里面，使其发光发亮。试想一下，在逢年过节之时，偶尔在家中需要烘托一下节日的气氛，这时你拿起手机控制家中灯的颜色变化，岂不给节日增添一份色彩。想要自己动手制作一款智能灯珠吗，我们就以炫彩灯牌为例，一起来学习这款DIY的制作过程吧。
如果你想直接获取【基于ESP8266和WS2812B的智能炫彩灯牌设计】的源码，接线表等相关资料，可直接划到本页末尾按要求获取即可。
二 准备材料
想要制作一款wifi控制的智能灯珠，esp8266和ws2812b这两个模块是必不可少的。其次，我们还需要一个esp8266的扩展板，nodemcu，用来接电源线和地线，若是没有可用面包板代替。然后，接线要用到的就是杜邦线啦，我们要准备一些母对母的杜邦线，你还需要一个供电设备给该设备供电，比如充电宝。最后，你还需要一部手机和一台电脑，用来完成软件方面的工作。
三 ESP8266介绍
ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi 透传模块,拥有业内极富竞争力的封装尺寸和超低能 耗技术,专为移动设备和物联网应用设计,可将用户的物理设备连接到Wi-Fi 无线网络上,进 行互联网或局域网通信,实现联网功能。ESP8266EX 内置 Tensilica L106,32 位微型控制器(MCU),具有超低功耗和 16 位RSIC。CPU 时钟速度高达 80 MHz,最高可达 160 MHz。支持实时操作系统(RTOS)。目前 Wi-Fi 协议栈只用了 20% 左右,其它的都可用于用户编程和开发。ESP8266EX 专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网应用而设计,通过多项专有技术实现了最低功耗。ESP8266EX 有三种省电模式:激活模式、睡眠模式和深度睡眠模式。工作温度范围达到-40°C 到 +125°C。
引脚图：
技术指标：
四 WS2812B介绍
WS2812B是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。数据协议采用单线归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN端接受从控制器传输过来的数据，首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术，使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅受限信号传输速度要求。高达 2KHz 的端口扫描频率，在高清摄像头的捕捉下都不会出现闪烁现象，非常适合高速移动产品的使用。280μs以上的RESET时间，出现中断也不会引起误复位，可以支持更低频率、价格便宜的MCU。LED具有低电压驱动、环保节能、亮度高、散射角度大、一致性好超、低功率及超长寿命等优点。将控制电路集成于LED上面，电路变得更加简单，体积小，安装更加简便。
引脚功能：
五 接线图
六 程序设计思路及流程图
我们使用Arduino IDE软件编写该程序的代码，使用C语言编程，其优点是可调用的库比较多，便于我们学习理解。首先我们先初始化各个设备，然后esp8266先断开所有热点连接，再尝试连接程序中所定义的WIFI热点名称和密码，如果连接失败，则一直尝试连接。若连接成功，则串口打印出对应的IP地址，这时，我们在调用web端的服务器页面，用来选择灯的颜色变化。用户登录对应的IP地址，当对应的灯的颜色按键被按下时，从而控制灯珠显示对应的颜色和亮度。最后，判断电源是否关闭，如果电源关闭，则程序结束。
七 核心代码展示
此段代码用来初始化wifi的连接，以及使用wifi来连接对应的设备。
/** * 初始化Wifi连接
*/
void initWifiConnect(void)
{
Serial.printf("Connecting to WiFi:%s\n",SSID);// 串口打印当前WiFi热点的名字
WiFi.disconnect(); // 默认断开之前的连接，回归初始化非连接状态
WiFi.mode(WIFI_STA); // 设置ESP工作模式为Station模式
WiFi.begin(SSID, PASSWORD); // 连接到WiFi
int cnt = 0; // 记录重试次数
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) // 当还没有连接上WiFi热点时
{
delay(1000); // 延时等待1秒
cnt++; // 累计次数+1
Serial.print("."); // 串口输出.表示设备正在连接WiFi热点
if(cnt>=40) // 超过40秒还没有连接上网络
{
delayRestart(1); //一直连接不上就重启ESP系统
}
}
Serial.println(WiFi.localIP()); // 打印当前IP地址
}
cpp
八 结果展示
1 eps8266与ws2812的智能灯牌
本项目代码开源，若需获取，戳1 eps8266与ws2812的智能灯牌 (bilibili.com)网址进行学习后，私信可以提供源码资料。
软嵌物联团队会不定期更新嵌入式DIY作品教学，若您有需要，可关注我们的账号。
若需要免费的技术支持，可以在企鹅群找到我们，1159144432