LED স্ট্রিং ব্যবহার করে DIY IoT ডিভাইস: 9 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

(অস্বীকৃতি: আমি নেটিভ ইংলিশ স্পিকার নই।)

কিছুক্ষণ আগে, আমার স্ত্রী রাতে বাগান আলোকিত করার জন্য কিছু LED স্ট্রিং লাইট কিনেছিলেন। তারা খুব সুন্দর পরিবেশ তৈরি করেছে। তাদের গাছের চারপাশে রাখা হয়েছিল, তবে অনুমান করুন কী, কী ঘটতে হবে, আমরা গাছ কাটার সময় স্ট্রিংগুলি কেটে ফেলি …

আমি আজকে আপনাকে যা দেখাতে চাই তা হল কিভাবে সেই LED স্ট্রিংয়ের মতো ভাঙা জিনিসগুলি উদ্ধার করা যায় এবং আকর্ষণীয় সংযুক্ত ডিভাইস তৈরি করা যায় যা আপনি আপনার স্মার্টফোনের সাহায্যে নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন।

আপনি এলইডি চালানোর জন্য একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে শিখবেন, কিভাবে আপনার ডিভাইসকে ইন্টারনেটের সাথে সংযুক্ত করবেন এবং কিভাবে আপনার স্মার্টফোন থেকে ডিভাইসটি নিয়ন্ত্রণ করবেন। আমি শুধু ধরে নিচ্ছি যে আপনার কিছু মৌলিক ইলেকট্রনিক্স জ্ঞান আছে যেমন ওহমের আইন কিভাবে প্রয়োগ করতে হয়। আপনি যদি কখনও একটি Arduino এর আগে প্রোগ্রাম করেন তবে এটি আরও ভাল।

আমি যে ডিভাইসগুলি তৈরি করতে চাই সেগুলি দিয়ে শুরু করা যাক। কাটা স্ট্রিং সম্পর্কে ভাল জিনিস কমপক্ষে দুটি টুকরা আছে। এইভাবে আমি কমপক্ষে দুটি ডিভাইস তৈরি করতে পারি। আমি একটি সংযুক্ত বাতি দিয়ে শুরু করব যা আমি একটি টেবিলে রাখব এবং তারপর একটি সংযুক্ত LED স্ট্রিং যা আমি আমার নতুন বেডরুমের আলোতে ব্যবহার করব। আমি শুধু আমার স্মার্টফোন ব্যবহার করে লাইট চালু এবং বন্ধ করার একটি উপায় চাই।

কিন্তু প্রথমে জিনিসগুলি, আমাদের দেখতে হবে যে লাইটগুলি পুনরায় ব্যবহার করার জন্য জিনিসগুলি কীভাবে কাজ করে।

ধাপ 1: বিপরীত প্রকৌশল

আমাদের দুটি এলইডি স্ট্রিং আছে কিন্তু আমরা স্ট্রিং পিন জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ এবং তাদের প্রয়োজনীয় কারেন্ট জানি না। দুlyখজনকভাবে, আমার কাছে সেই মানগুলি পাওয়ার জন্য একটি ডেটশীট নেই।

সেসব ক্ষেত্রে আমাদের নিজেদের সবকিছু বের করতে হবে। আসুন ঘেরটি আলাদা করি।

একটি স্ক্রু ড্রাইভার দিয়ে কিছু স্ক্রু অপসারণের পর, আমরা একটি খুব সহজ সার্কিট দেখতে পারি। আকর্ষণীয় অংশটি এলইডি স্ট্রিং পিনের আশেপাশে, আমরা একটি ভোল্টেজ রেগুলেটর (3 পিন কম্পোনেন্ট), একটি রোধকারী (এটিতে 100 টি সহ কালো বাক্স) এবং এলইডি স্ট্রিং পিনগুলি দেখতে পাই। একটু কাছাকাছি (সার্কিট ডিজাইন), আমরা দেখতে পাচ্ছি যে রেগুলেটর আউটপুটটি LED স্ট্রিংয়ের সাথে সংযুক্ত যা 10 ohm রোধকের (100 মানে 10x10e0) মাধ্যমে মাটির সাথে সংযুক্ত। আসুন কিছু ব্যাটারি রাখি এবং স্ট্রিং পিন জুড়ে এবং নিয়ন্ত্রক আউটপুট এবং মাটির মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ পরিমাপ করি।

একটি মাল্টিমিটার ব্যবহার করে, আমরা স্ট্রিং পিন জুড়ে প্রায় 3V এর ভোল্টেজ ড্রপ পরিমাপ করতে পারি (ছবিতে দেখানো হয়েছে)। আমরা নিয়ন্ত্রক আউটপুট এবং স্থল মধ্যে 4.5V পরিমাপ। আমরা এইভাবে অনুমান করি যে 10 ওম প্রতিরোধক জুড়ে 1.5V এর ভোল্টেজ ড্রপ রয়েছে; আমরা আসলে এটাও পরিমাপ করতে পারি। ওহমের আইন (U = RI) ব্যবহার করে, আমরা জানি যে শাখার মধ্য দিয়ে কারেন্ট 1.5V / 10 ohm = 0.150A বা 150mA। আবার আমরা বর্তমান পরিমাপ করতে পারি কিন্তু আমাদের মাল্টিমিটারকে স্ট্রিং দিয়ে ধারাবাহিকভাবে রাখতে হবে যা করা সহজ নয়।

আমরা এখন জানি কিভাবে এলইডি স্ট্রিং চালাতে হয়। আসুন আমাদের ডিভাইসটি তৈরি করি।

ধাপ 2: উপকরণ এবং সরঞ্জাম

ডিভাইসগুলি তৈরি করতে আপনার যা প্রয়োজন তা এখানে:

- কিছু স্ক্রু ড্রাইভারগুলি জিনিসপত্র ছিঁড়ে ফেলার জন্য, আমি সেই ধরণের কিট পছন্দ করি

- কিছু LED স্ট্রিং লাইট, যদি আপনি ডিভাইসগুলিকে পুনরুত্পাদন করতে চান

- একটি ESP8266, এটি আমাদের ডিভাইসের মস্তিষ্ক হবে

- একটি ব্রেডবোর্ড এবং কিছু তার, আমরা প্রোটোটাইপ তৈরি করতে তাদের ব্যবহার করব

- একটি প্রতিরোধক ভাণ্ডার কিট এবং একটি ট্রানজিস্টর ভাণ্ডার কিট, আপনি প্রচুর দরকারী উপাদান সম্বলিত একটি বড় কিট কিনতে পারেন, শুধুমাত্র প্রয়োজনীয় উপাদান কেনাও একটি বিকল্প

আপনি যদি একটি স্থায়ী সার্কিট তৈরি করতে চান তবে আপনার কিছু সরঞ্জাম এবং কিছু প্রোটোবোর্ড প্রয়োজন হবে:

- আপনি শুরু করার জন্য বেশ সস্তায় একটি সোল্ডারিং কিট কিনতে পারেন, আপনি একটি মাল্টি-মিটার পাবেন যা আপনার নিজের জিনিসগুলিকে বিপরীত প্রকৌশলী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, কেবল 30V DC এর বেশি ব্যবহার করে প্রধান বা এমনকি ডিভাইসগুলির সাথে সংযুক্ত ডিভাইসগুলিকে ম্যানিপুলেট না করার বিষয়ে সতর্ক থাকুন

- একটি কাটার তারের এবং কম্পোনেন্ট লিড কাটার জন্য খুবই উপকারী

- কিছু প্রোটোবোর্ড

- কিছু শক্ত তার

এটি শুরু করতে অনেক কিছু মনে হতে পারে তবে আপনার যে কোনও প্রকল্পের জন্য আপনি কিছু স্টক তৈরি করবেন। যদি আপনি অপেক্ষা করতে আপত্তি না করেন, আপনি Aliexpress এ সব কিছু কম খরচে অর্ডার করতে পারেন। বিকল্প হিসাবে, আপনি যদি সেই সরঞ্জামগুলি কিনতে না চান তবে আপনি নিকটতম হ্যাকারস্পেসেও যেতে পারেন।

অবশেষে, সবকিছু তৈরি করতে আপনার কয়েক ঘন্টা লাগবে (যদি আপনি এই টিউটোরিয়ালটি অনুসরণ করেন তবে কম)।

ধাপ 3: কিভাবে একটি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করবেন

আমরা জানি যে LED স্ট্রিংটির 150mA প্রয়োজন কিন্তু এটি ESP8266 এর আউটপুট পিনগুলিতে নিরাপদে সরবরাহ করতে পারে তার চেয়ে অনেক বেশি। আপনি মাইক্রোকন্ট্রোলারে জিপিআইও পিনের প্রতি 12mA এর বেশি চালাতে চান না। এই সীমাবদ্ধতার কাছাকাছি যেতে, কিছু ধরণের সুইচ প্রয়োজন যা মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে। সবচেয়ে সাধারণ সুইচ হল রিলে এবং ট্রানজিস্টর। একটি রিলে অবশ্যই কাজ করবে কিন্তু তা হবে বাল্কিয়ার, আরো ব্যয়বহুল, এবং বেশিরভাগ সময় আপনি একটি রিলে চালানোর জন্য একটি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে চাইবেন।

আমরা উভয় ডিভাইসের জন্য ট্রানজিস্টর ব্যবহার করব। একটি সুইচের মত ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে হলে আমাদের অবশ্যই এর বেস দিয়ে কারেন্ট চালাতে হবে। এলইডি স্ট্রিংয়ের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমানটি বেসের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমানের সমানুপাতিক হবে।

আপনি কীভাবে কাজ করেন সে সম্পর্কে ধারণা পেতে আপনি টিঙ্কারক্যাডে একটি আরডুইনো এবং ট্রানজিস্টরের সাথে খেলতে পারেন। আমি একটি মৌলিক সিমুলেশন তৈরি করেছি যা আপনি টুইক করতে পারেন। আপনি যদি টিঙ্কারক্যাড সম্পর্কে আরও জানতে চান, তাহলে আপনি এই আশ্চর্যজনক টিউটোরিয়ালটি অনুসরণ করতে পারেন: কিভাবে আপনার হার্ডওয়্যার পরীক্ষা ও বাস্তবায়নের জন্য টিঙ্কারক্যাড ব্যবহার করবেন।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে GPIO আউটপুট বেশি হলে ট্রানজিস্টার একটি বন্ধ সুইচের মত কাজ করে এবং GPIO আউটপুট কম হলে একটি খোলা সুইচের মত কাজ করে। আপনি প্রতিরোধক মানগুলির সাথে খেলতে পারেন। LED এর সাথে সিরিজের প্রতিরোধক LED এর মাধ্যমে বর্তমান প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করবে এবং ট্রানজিস্টারের বেসের সাথে সংযুক্ত প্রতিরোধক LED এর মাধ্যমে প্রবাহিত সর্বাধিক বর্তমানকে নিয়ন্ত্রণ করবে। যদি আপনি বেস প্রতিরোধক বাড়ান তাহলে আপনি LED এর জন্য পর্যাপ্ত কারেন্ট চালাবেন না এবং আলো কম হবে।

ডিভাইসের জন্য আমি কোন প্রতিরোধক মান নির্বাচন করি তা দেখতে আপনি আমার নোটগুলি দেখতে পারেন। আমি 5V আউটপুটের পরিবর্তে 3.3V আউটপুট ব্যবহার করতে পারতাম কিন্তু তারপর সার্কিট তৈরির জন্য আমার কাছে সংশ্লিষ্ট প্রতিরোধক থাকবে না। ট্রানজিস্টার লাভ খুঁজতে ট্রানজিস্টার ডেটশীট পড়তে দ্বিধা করবেন না।

আসুন এখন একটি প্রোটোটাইপ তৈরি করি।

ধাপ 4: সার্কিটের একটি প্রোটোটাইপ তৈরি করুন

আমরা LED স্ট্রিং তারের প্রস্তুত করতে হবে। প্রথমে ব্যাটারি হোল্ডারকে আলাদা করার জন্য প্রথমার্ধ কাটা যাক। তারপরে, তারটি ছিঁড়ে ফেলুন, আমি LED স্ট্রিংকে ব্রেডবোর্ডের সাথে সংযুক্ত করতে একটি টার্মিনাল ব্লক ব্যবহার করেছি। আমাদের ESP8266 এরও প্রয়োজন হবে, আমি একটি D1 মিনি ক্লোন, দুটি প্রতিরোধক এবং একটি ট্রানজিস্টার ব্যবহার করেছি।

আমি ট্রানজিস্টরের জন্য একটি p2222a চয়ন করি কিন্তু আপনি যেকোন NPN ট্রানজিস্টর বেছে নিতে পারেন। ট্রানজিস্টর ডেটশীটে আপনি যে ট্রানজিস্টার লাভ পাবেন তা অনুযায়ী আপনাকে কেবল প্রতিরোধক মানগুলি পর্যালোচনা করতে হবে। আমি 1k ওহমের একটি বেস রোধ এবং 15 ওহমের একটি LED প্রতিরোধক নির্বাচন করি। বেসটি GPIO5 বা D1 দ্বারা চালিত।

ব্যাটারি হোল্ডার রাখুন কারণ এটি অন্য প্রকল্পের জন্য বা এমনকি আপনার নতুন তৈরি করা ডিভাইসগুলিকে শক্তি দিতে পারে।

কিভাবে ESP8266 এ Arduino IDE দিয়ে একটি প্রোগ্রাম আপলোড করবেন তার একটি টিউটোরিয়াল অনুসরণ করুন, LED_BUILTIN এর পরিবর্তে D1 দ্বারা জ্বলজ্বলে প্রোগ্রাম আপলোড করুন এবং আপনি এখন একটি ঝলকানি LED স্ট্রিং উপভোগ করতে পারেন।

যদি সার্কিটটি আপনার জন্য কাজ না করে, তাহলে LED তারের অদলবদল করার চেষ্টা করুন কারণ আপনাকে এলোডি প্রতিরোধককে অ্যানোড সংযুক্ত করতে হবে। আমি সবসময় তারের বিপরীত করি …

সংযোগ এবং ভোল্টেজ ড্রপ চেক করার জন্য আপনি মাল্টিমিটার ব্যবহার করুন। আউটপুট বেশি হলে আপনার D1 এবং মাটির মধ্যে 3.3V দেখতে হবে। আপনি LED স্ট্রিং তারের মধ্যে 3V একটি ভোল্টেজ দেখতে হবে।

একটি ঝলকানি LED স্ট্রিং থাকা ভাল কিন্তু আমরা কিভাবে আমাদের স্মার্টফোন দিয়ে LED স্ট্রিং নিয়ন্ত্রণ করতে পারি?

ধাপ 5: LED স্ট্রিং লাইট চালানোর জন্য আপনার স্মার্টফোন ব্যবহার করা - পার্ট I

আপনাকে আপনার স্মার্টফোনে Blynk অ্যাপটি ইনস্টল করতে হবে।

অ্যাপটি ইনস্টল হয়ে গেলে, একটি নতুন প্রকল্প তৈরি করুন। Blynk আপনাকে একটি টোকেন (হেক্স অক্ষরের সিরিজ) সহ একটি ইমেল পাঠাবে যা আপনার ESP8266 প্রোগ্রামের জন্য প্রয়োজন হবে। একটি বোতাম তৈরি করুন যা সুইচ হিসাবে কাজ করবে। বোতামটি ESP8266 এর GPIO5 বা D1 পিন চালাতে হবে। আপনি এখন আপনার প্রকল্প খেলতে পারেন। লক্ষ্য করুন যে অ্যাপটি আপনাকে বলবে যে ডিভাইসটি অফলাইন।

আপনি লাইট নিয়ন্ত্রণ করবে এমন টাইমার যোগ করার জন্য প্রকল্পটি পরে সম্পাদনা করতে পারেন।

ধাপ 6: এলইডি স্ট্রিং লাইট চালানোর জন্য আপনার স্মার্টফোন ব্যবহার করা - দ্বিতীয় অংশ

আপনার Arduino IDE খুলুন। আপনি Blynk লাইব্রেরি ইনস্টল করতে হবে; তার জন্য, আমার তৈরি স্ক্রিনশটগুলি অনুসরণ করুন। "সরঞ্জাম" মেনুতে যান, "লাইব্রেরিগুলি ম্যানেজ করুন" এ ক্লিক করুন, "ব্লাইঙ্ক" অনুসন্ধান করুন এবং সর্বশেষ সংস্করণটি ইনস্টল করুন।

আপনি এখন একটি উদাহরণ খুলতে পারেন যা আপনার জন্য ESP8266 এ Blynk সেটআপ করবে। উদাহরণটি স্ক্রিনশটগুলিতে দেখানো হয়েছে।

নিশ্চিত করুন যে আপনি সঠিক বোর্ড, আমার ক্ষেত্রে "D1 মিনি" এবং সঠিক পোর্ট নির্বাচন করেছেন।

আপনার ওয়াইফাই SSID এবং পাসওয়ার্ড (সাধারণত ইন্টারনেট বাক্সে WPA বা WEP কী) দিয়ে কোড আপডেট করুন, আপনাকে ইমেইলে প্রাপ্ত টোকেনটিও পূরণ করতে হবে।

আপনি এখন কোডটি ESP8266 এ আপলোড করতে পারেন। একবার কোডটি আপলোড হয়ে গেলে, আপনার ডিভাইসটি আপনার ইন্টারনেট রাউটারে ওয়াইফাইতে সংযুক্ত আছে তা নিশ্চিত করতে কয়েক সেকেন্ড অপেক্ষা করুন এবং আপনি আপনার তৈরি করা Blynk বাটন ব্যবহার করে লাইট নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হবেন।

আপনার এখন একটি IoT ডিভাইস আছে! আপনি চাইলে সেখানে থামতে পারেন কিন্তু "সম্পদ" বিভাগটি পড়তে ভুলবেন না। আপনি যদি আরো মজা করতে চান এবং একটি স্থায়ী সার্কিট এবং একটি ঘের তৈরি করতে চান, তাহলে পড়া চালিয়ে যান।

ধাপ 7: একটি স্থায়ী সার্কিট তৈরি করুন (বোনাস)

এটি একটি স্থায়ী সার্কিট তৈরি করার সময়। সোল্ডারিং সম্পর্কে জানতে আপনি এই এবং এই ভিডিওটি দেখতে পারেন। আমি ESP8266 এর জন্য কিছু হেডার সহ একটি স্ট্যান্ডার্ড প্রোটো বোর্ড ব্যবহার করেছি। এইভাবে যদি আমি অন্য প্রকল্পের জন্য মাইক্রোকন্ট্রোলার পুনরায় ব্যবহার করতে চাই, আমি করতে পারি। আপনি সরাসরি আপনার প্রোটো বোর্ডে মাইক্রোকন্ট্রোলার সোল্ডার করতে পারেন। যদি আপনি আত্মবিশ্বাসী না হন তবে একটি প্রোটো বোর্ড বেছে নিন যা দেখতে ব্রেডবোর্ডের মতো; আপনি আপনার রুটিবোর্ড সংযোগ পুনরায় ব্যবহার করতে সক্ষম হবেন।

আমি আমার প্রথম ডিভাইসে দুটি ভুল করেছি। আমি LED স্ট্রিং এর জন্য টার্মিনাল ব্লক ব্যবহার করিনি … এবং আমি তারগুলি উল্টে দিলাম। আপনি নেতিবাচক বা ধনাত্মক তারের চিহ্ন দিতে পারেন কিন্তু একটি টার্মিনাল ব্লক ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়। দ্বিতীয় ভুল হল যে আমি LED স্ট্রিং চালানোর জন্য 3.3V ব্যবহার করেছি যার ফলে একটি আবছা আলো। যদি, আমার মত, আপনি ভুল করেন, চিন্তা করবেন না, সোল্ডার অপসারণ এবং প্রতিরোধক মান পরিবর্তন করা বা সংযোগগুলি আপডেট করা সহজ। আপনি পরে আরও উপাদান যোগ করতে পারেন!

এখন যেহেতু আপনার স্থায়ী সার্কিট আছে, এখন তার ঘের তৈরির সময়।

ধাপ 8: একটি ঘের তৈরি করুন (বোনাস)

আমি আমার ডিভাইসের জন্য একটি ঘের তৈরি করতে টিঙ্কারক্যাডে একটি স্পার্কফুন টিউটোরিয়াল অনুসরণ করেছি। আমি আমার নতুন অর্জিত Prusa i3 MK3 ব্যবহার করে কিছু পিএলএ ফিলামেন্ট (20% ইনফিল এবং 0.2 মিমি) দিয়ে ঘেরটি মুদ্রণ করেছি। এটি আসলে আমার জন্য প্রথম এবং আমি ইতিমধ্যে দুটি ভুল করেছি যা আপনি ছবিতে দেখতে পারেন। আমার প্রথম ঘেরটি ইউএসবি প্লাগের জন্য প্রয়োজনীয় স্থান ছিল না এবং গর্তগুলি সারিবদ্ধ ছিল না। আমি তখন একটি ভাল ফিট সহ একটি নতুন সংস্করণ ডিজাইন করেছি যা একটি idাকনা সমর্থন করতে পারে। সার্কিটের সাথে ফিট পরীক্ষা করার জন্য আপনি ঘেরের প্রয়োজনীয় অংশ মুদ্রণ করে কিছু সময় এবং কিছু অর্থ সাশ্রয় করতে পারেন।

আপনার এখন দুটি আইওটি ডিভাইস রয়েছে যা আপনি ব্লিন্ক ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন। আকাশ সীমা। আপনি একটি প্রেজেন্স ডিটেক্টরের সাহায্যে প্রজেক্টটি সম্পূর্ণভাবে সম্প্রসারিত করতে পারেন যা লাইট নিয়ন্ত্রণ করে, একটি টাইমার দিয়ে যা নির্দিষ্ট সময়ের পরে লাইট বন্ধ করে দেয়, অথবা এলইডি স্ট্রিং লাইটকে নোটিফিকেশন সিস্টেম হিসেবে ব্যবহার করে; উদাহরণস্বরূপ আপনি যখন একটি ইমেল পান তখন তারা চোখের পলক ফেলতে পারে।

শুভ হ্যাকিং!

ধাপ 9: সম্পদ

আমি এই বইটির যথেষ্ট সুপারিশ করতে পারি না: মেক: ইলেক্ট্রনিক্স: লার্নিং থ্রু ডিসকভারি। আপনি ট্রানজিস্টর, ক্যাপাসিটার, এবং ইলেকট্রনিক্স সম্পর্কে অন্যান্য আকর্ষণীয় জিনিস সম্পর্কে জানতে পারেন। ইলেকট্রনিক্স উপাদানগুলির সাথে ঝাঁকুনি শুরু করার জন্য এটির প্রয়োজনীয় জ্ঞান রয়েছে। ESP8266, Blynk এবং Tinkerpad সম্পর্কে আপনার সদ্য অর্জিত জ্ঞানের সাথে মিলিত হয়ে আপনি খুব আকর্ষণীয় জিনিস তৈরি করতে সক্ষম হবেন।

ইউটিউব ভিডিও দেখে আপনি অনেক কিছু শিখতে পারেন। আমি নিম্নলিখিত চ্যানেলগুলি সুপারিশ করি:

- EEVblog

- মহান স্কট!

- খান একাডেমি

আমি আপনি যথেষ্ট সাহসী, আপনি IoT বা ইলেকট্রনিক্স সম্পর্কে edx বা coursera কোর্স অনুসরণ করে আরো জ্ঞান অর্জন করতে পারেন।