7ª Baía LED

Introdução

Visão Geral do Projeto

A ZimaCube 7ª Baía foi projetada não apenas para fornecer capacidades essenciais de expansão SSD para dispositivos de ponta, mas também para trazer uma maior sensação de vitalidade à computação em casa através de iluminação personalizável. A integração de iluminação personalizável abre um mundo de possibilidades: use a faixa de luz da 7ª Baía para indicar o status do sistema, mostrar velocidades de transferência de dados, indicar o progresso de downloads, sinalizar atividade local de IA ou até mesmo sincronizar com a música de sua área de trabalho.

Para realizar essas ideias, a ZimaCube 7ª Baía é construída com o microcontrolador ESP32 da Espressif Systems. As capacidades integradas de Bluetooth e WiFi permitem o controle independente da iluminação através do ZimaOS ou de outros dispositivos IoT. O ESP32 é dedicado exclusivamente ao controle das luzes e está isolado de todas as funções de rede e armazenamento da ZimaCube. Além disso, o ESP32 funciona como um pequeno servidor web, oferecendo atualizações de firmware OTA (Over The Air) para personalizar os efeitos de luz.

Personalizando a Iluminação da ZimaCube 7ª Baía

Existem duas maneiras de personalizar os efeitos de iluminação da ZimaCube 7ª Baía:

  1. Usando o protocolo de firmware oficial para controle DIY das luzes, escrevendo scripts no ZimaOS.
  2. Desenvolvendo seu próprio firmware e protocolo para o ESP32, para controle total da faixa de luz da 7ª Baía.

Vantagens e Desvantagens de Cada Método:

Método 1:

  • Vantagens: Simples, implementação rápida, utiliza funcionalidades existentes, baixo risco.
  • Desvantagens: Funcionalidade e desempenho limitados.

Método 2:

  • Vantagens: Controle total, alta flexibilidade, operação independente, desempenho otimizado.
  • Desvantagens: Alta dificuldade de desenvolvimento, longo ciclo de desenvolvimento.

Como Escrever um Script para Controle de Luz

Introdução ao Protocolo de Firmware da 7ª Baía

Conexão WiFi: O ESP32 cria uma rede WiFi à qual o ZimaOS se conecta para controle remoto e atualizações OTA.

Controle JSON: Controle os efeitos de iluminação usando comandos JSON, proporcionando flexibilidade e fácil personalização.

Atualizações OTA: Suporta atualizações OTA, permitindo atualizações de firmware sem acesso físico ao dispositivo.

Vários Efeitos de Iluminação: Suporta múltiplos efeitos de iluminação predefinidos, como efeito respiratório, modo de luz constante, modo personalizado, etc.

Métodos de Controle de Luz

Conectando à Wi-Fi do ZimaCube

  1. Conectar à rede Wi-Fi:
    • Nome do Wi-Fi: “ZimaCube”
    • Senha do Wi-Fi: “homecloud”

Usando o Seletor de Cores
Para facilitar a seleção de cores, use a seguinte ferramenta online de seletor de cores: Seletor de Cores Online.

Passos:

  1. Abra o Seletor de Cores Online.
  2. Use o mouse para selecionar a cor desejada.
  3. Os valores HSV (Matiz, Saturação, Valor) correspondentes serão exibidos na interface do seletor de cores.
  4. Registre esses valores HSV e converta-os em um intervalo adequado para dados JSON:
    • Matiz (H): h = (valor da matiz / 360) * 255
    • Saturação (S): s = (valor da saturação / 100) * 255
    • Valor (V): v = (Valor / 100) * 255

Exemplo:
Selecionar laranja no seletor de cores fornece os seguintes valores HSV:

  • Matiz (H): 30
  • Saturação (S): 100
  • Valor (V): 100

Valores convertidos:

  • Matiz (H): h = (30 / 360) * 255 ≈ 21
  • Saturação (S): s = 255
  • Valor (V): v = 255

Aplique esses valores aos dados JSON para controle de luz.

Modos de Controle
Modo 1: Modo Respiratório
No modo respiratório, a faixa de luz exibe um efeito de gradiente de cor única. Ajuste a velocidade e os parâmetros de cor para controlar o efeito.

  • Velocidade: Faixa 0 ~ 10
  • Parâmetros de Cor:
    • Matiz (H): Faixa 0 ~ 255
    • Saturação (S): Faixa 0 ~ 255
    • Valor (V): Faixa 0 ~ 255

Exemplo de Dados JSON:

{
  "id": 1,  // ID para modo respiratório
  "speed": 4,  // Velocidade da transição de cor, faixa 0-10
  "data": [
    {"h": 21, "s": 255, "v": 255}
  ]
}

*** Enviando Dados para o ESP32:***

  1. O ESP32 cria uma rede WiFi padrão à qual o ZimaOS se conecta. Verifique a conexão com:
    ping 172.16.1.1
  2. Envie uma solicitação HTTP POST para 172.16.1.1 com os dados JSON:
    curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @seuarquivo.json http://172.16.1.1/post
  3. Verifique o efeito de iluminação.

Modo 2: Modo de Luz Constante
No modo de luz constante, a faixa de luz permanece em uma única cor.

Parâmetros de Cor:

  • Matiz (H): Faixa 0 ~ 255
  • Saturação (S): Faixa 0 ~ 255
  • Valor (V): Faixa 0 ~ 255

Exemplo de Dados JSON:

{
  "id": 2,
  "data": [
    {"h": 21, "s": 255, "v": 255}
  ]
}

*** Enviando Dados para o ESP32:***

  1. O ESP32 cria uma rede WiFi padrão à qual o ZimaOS se conecta. Verifique a conexão com:
ping 172.16.1.1
  1. Envie uma solicitação HTTP POST para 172.16.1.1 com os dados JSON:
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @seuarquivo.json http://172.16.1.1/post
  1. Verifique o efeito de iluminação.

Modos 3 e 4

  • Em desenvolvimento.

Modo 5: Modo Personalizado
No modo personalizado, você pode controlar a cor e o brilho de cada luz individualmente.

  • Parâmetros de Cor:
    • Matiz (H): Faixa 0 ~ 255
    • Saturação (S): Faixa 0 ~ 255
    • Valor (V): Faixa 0 ~ 255

Exemplo de Dados JSON:

{
  "id": 5,  // ID para modo personalizado
  "data": [
    // Cada objeto representa as configurações de cor e brilho para uma luz
    {"h": 0, "s": 255, "v": 255},  // Luz 1 Vermelha
    {"h": 85, "s": 255, "v": 255},  // Luz 2 Verde
    {"h": 168, "s": 255, "v": 255},  // Luz 3 Azul
    {"h": 42, "s": 255, "v": 255},  // Luz 4 Amarela
    {"h": 212, "s": 255, "v": 255},  // Luz 5 Roxa
    {"h": 128, "s": 255, "v": 255},  // Luz 6 Ciano
    {"h": 21, "s": 255, "v": 255},  // Luz 7 Laranja
    {"h": 128, "s": 255, "v": 255},  // Luz 8 Ciano
    {"h": 212, "s": 255, "v": 255},  // Luz 9 Roxa
    {"h": 42, "s": 255, "v": 255},  // Luz 10 Amarela
    {"h": 168, "s": 255, "v": 255},  // Luz 11 Azul
    {"h": 85, "s": 255, "v": 255},   // Luz 12 Verde
    {"h": 0, "s": 255, "v": 255}   // Luz 13 Vermelha
  ]
}

*** Enviando Dados para o ESP32:***

  1. O ESP32 cria uma rede WiFi padrão à qual o ZimaOS se conecta. Verifique a conexão com:
ping 172.16.1.1
  1. Envie uma solicitação HTTP POST para 172.16.1.1 com os dados JSON:
curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @seuarquivo.json http://172.16.1.1/post
  1. Verifique o efeito de iluminação.

Como Desenvolver Seu Próprio Firmware da 7ª Baía

Introdução

Usando um computador com Windows, mostramos como desenvolver seu próprio firmware para o ESP32 e efeitos de luz, bem como como carregar seu novo firmware.

Requisitos de Hardware

  • ZimaCube’s 7ª Baía
  • Cabo de dados Type-C
  • Computador com Windows

Informações de Hardware

  • Número de LEDs: 13
  • GPIO 2: Conecta à linha de dados da faixa de LED WS2812B
  • 5V e GND: Conecta à alimentação e ao terra da placa de desenvolvimento ESP32

Detalhes do ESP32:

  • Diagrama de Blocos do ESP32: Baixar
  • Esquema do ESP32: Baixar
  • Arquivos do Altium Designer para o ESP32: Baixar

Guia de Uso

Requisitos do Sistema

  • Sistema Operacional: Windows 10
  • Ferramentas Necessárias: Arduino IDE

Passos de Instalação

  1. Instale o Arduino IDE: Baixar

  2. Instale a Placa ESP32

  3. Baixe e instale as bibliotecas:

  • Adafruit_NeoPixel
  • ArduinoJson
  • Metro
  • Coloque-as na pasta de bibliotecas da sua instalação do Arduino IDE.

Configuração de Desenvolvimento

  1. Abra o Arduino IDE.
  2. Selecione a placa: Ferramentas -> Placa -> ESP32 -> Módulo de Desenvolvimento ESP32C3
  3. Selecione a porta correta: Ferramentas -> Porta
  4. Compile e carregue o código para o ESP32: Clique no botão Carregar
  5. Resultado do carregamento bem-sucedido:

Tutorial de Atualização OTA

  1. Conecte-se ao WiFi
    • Conecte seu computador à rede WiFi:
      • Nome: “ZimaCube”
      • Senha: “homecloud”
  1. Inserir a URL
    • Abra um navegador e vá para 172.16.1.1
  1. Carregar o Firmware