Contrôleur WLED ESP32 DIY : guide étape par étape

Ce tutoriel de bricolage a pour but de rendre l’éclairage de notre maison intelligent et amusant sans aucune étape compliquée. Nous pouvons connecter une bande LED standard de 12 V à une minuscule puce Wi-Fi et créer notre propre système d’éclairage intelligent personnalisé, qui peut être entièrement contrôlé depuis un smartphone ou un ordinateur.

Ce guide de bricolage évite l’écriture de lignes de codage complexes pour programmer les modèles de lumière et s’accompagne d’un logiciel open source prêt à l’emploi appelé WLED. Une fois que nous mettons sous tension notre bâtiment physique, le système se connecte automatiquement à notre réseau Wi-Fi domestique ; il s’agit d’une configuration de contrôleur WLED basée sur ESP32. Vous pouvez également consulter des projets ESP32 et des projets IoT similaires réalisés précédemment ici sur Circuit Digest.

Comment fonctionne le contrôleur WLED basé sur ESP32 ?

Dans ce projet, nous pouvons envoyer des commandes depuis un smartphone ou le tableau de bord Web de WLED pour contrôler les couleurs de l’éclairage RVB adressable. Lorsqu’un utilisateur fait glisser ses doigts sur la roue chromatique, il envoie le HTTP ou JSON demande via Wi-Fi local, qui est interceptée par ESP32. À l’intérieur de l’ESP32, ces paquets réseau sont décodés et convertis en données numériques. WLED organise ces données de manière séquentielle, 24 bits (rouge – 8 bits, vert – 8 bits, bleu – 8 bits) pour chaque pixel du groupe.

L’ESP32 transmet ces données dans une logique numérique de 3,3 V ; le décalage de niveau logique interne dans la lumière RVB adressable convertit le Logique 3,3 V à logique 5 V. Les 24 premiers bits reçus sont supprimés pour contrôler les 3 LED physiques connectées par MLI (Modulation de largeur d’impulsion) pour contrôler leur luminosité. Il dispose également d’une fonction de minuterie pour éteindre la LED adressable après une heure. Les bits successifs sont régénérés et envoyés à la puce suivante. Voici le projet Smart Home Assistant à commande vocale, dans lequel nous avons montré comment la reconnaissance vocale est intégrée à la lumière RVB.

Composants requis :

Vous trouverez ci-dessous la liste des composants requis pour construire ce projet avec leur description.

Schéma de câblage :

La configuration schématique du contrôleur ESP32 WLED est assez simple. Depuis le GPIO 16 (RX2), une résistance de 330 Ω est connectée ; l’autre extrémité de la résistance est connectée au DIN des LED RVB adressables du pilote CX2811A. Le condensateur de 100 μF est placé entre GND et +12 V, et GND et +12 V sont attribués au CX2811A, s’adressant aux LED RVB. Le GND de l’ESP32 et l’alimentation sont généralement mis à la terre. Vous pouvez également consulter le projet Smart WLED Clock avec RTC, PIR, retour audio et surveillance de l’environnement dans CircuitDigest, qui intègre des LED RVB adressables avec configuration de l’horloge.

Configuration du logiciel WLED étape par étape

Le processus de configuration du contrôleur ESP32 WLED, configuration étape par étape, est répertorié ci-dessous. Cela fait d’un ESP32 non programmé un système d’éclairage intelligent entièrement automatisé.

Connectez l’ESP32 au PC, ouvrez le site Web https://install.wled.me/, cliquez sur installer, il affiche de nombreux ports COM, sélectionnez le contrôleur de pont USB vers UART CP2102 (COM3) et cliquez sur installer. Il sera installé. Il affichera une option flash pour effacer la mémoire ESP32. Cliquez sur Effacer, et il sera flashé et programmé pour WLED.

Ensuite, le menu Configurer le Wi-Fi s’ouvre, où vous donnez votre nom et votre mot de passe Wi-Fi local et cliquez sur Connecter. L’ESP32 sera connecté au réseau Wi-Fi que vous avez entré. Vérifiez à nouveau le nom du réseau et le mot de passe. S’il n’est pas connecté.

Si le Wi-Fi est connecté, le menu s’ouvrira comme Appareil connecté au réseau et cliquez sur Visiter l’appareil pour ouvrir le WLED Web Dash.

WLED Web Dash s’ouvre, il affiche des menus pour personnaliser la lumière RVB, modifier le Wi-Fi, la palette de couleurs, il dispose d’options de minuterie, il dispose d’une option de synchronisation avec votre Home Assistant, etc.

Cliquez sur l’onglet de configuration en haut de l’écran ; il ouvre un menu à partir duquel nous pouvons modifier le Wi-Fi, modifier les paramètres matériels et logiciels, la synchronisation et la minuterie, etc.

Cliquez sur l’onglet Wi-Fi et réseau. À partir de là, nous pouvons changer l’adresse mDNS en n’importe quel nom avec lequel vous souhaitez accéder au site Web, par exemple, le nom sur lequel elle est définie est wledmohammed. De là, nous pouvons accéder à notre WLED via le nom que nous avons défini précédemment.

Cliquez sur l’onglet Configuration des voyants et du matériel. Ici, nous devons changer le type en WS281X, décocher la case Activer le limiteur automatique de luminosité, sélectionner le GPIO sur 16 et sélectionner le nombre de LED que vous devez allumer. Ces configurations peuvent également être effectuées par téléphone mobile à l’aide de l’application WLED. Si la bande lumineuse a 4 broches (V+, GND, DATA, CLK), choisissez APA102 ou WS2801. Si la bande comporte 5 broches (V+, R, G, B, W), choisissez PWM RGB. Nous pouvons également choisir le nombre de LED à éclairer.

Sortir:

Le circuit physique final alimente avec succès la bande LED adressable 12 V à l’aide de l’ESP32. Lorsque l’ESP32 est allumé, il héberge une page Web WLED. Là où nous pouvons contrôler l’éclairage de la bande à l’aide d’un disque de palette de couleurs sur une page Web, également en réglant une fonction de minuterie, nous pouvons l’éteindre et l’allumer à une heure prédéfinie.

Dépannage

Problème 1 : Comment bien mettre le circuit à la terre ?
Réparer: La borne GND de la lumière RVB et la masse d’alimentation 12 V doivent être mises à la terre.
Problème 2 : Quelle puissance doit être attribuée à la lumière RVB adressable ?
Réparer: Les LED adressables RVB ont un CI CX2811A. Une puce CX2811A contrôle simultanément trois LED rouges, trois vertes et trois bleues. Chaque LED consomme 3,2 V et un total de 9,6 V. Les 2,4 V restants seront supprimés en externe ou en interne par celui-ci.
Problème 3 : Que faire lorsque la couleur que nous avons sélectionnée dans Web Dash ou Phone ne correspond pas à la lumière RVB adressable ?
Réparer: Dans le tableau de bord ou l’application Web, il y aura plus de codes de couleur tels que GBR, BGR, RBG, BRG. BRG est l’option à choisir sur la page Config.
Problème 4 : Que faire lorsque l’ESP32 est connecté à l’application WLED, mais qu’on n’arrive pas à contrôler la réglette ?
Réparer: Si les informations d’identification Wi-Fi qui vous sont fournies correspondent au Wi-Fi de votre téléphone, vous devez désactiver les données mobiles tout en activant le point d’accès.

Application du monde réel :

Éclairage d’ambiance pour maison intelligente: Éclairage en corniche intégré pour les salons, les faux plafonds et les éclairages sous les armoires de cuisine.
Image de marque d’affichage commercial : Éclairage dynamique pour les vitrines, les présentoirs de produits et les panneaux d’affichage numérique dans les points de vente.
Configurations de jeu et zone de divertissement : Rétroéclairage immersif de bureau PC, configurations de cinéma maison ou arrière-plans de studio.

FAQ :

1. Pourquoi les couleurs des bandes ne changent-elles pas ?

Cela se produira en raison de l’absence de connexion GPIO à la bande, et assurez-vous également que le GND de l’ESP32 et le GND de l’alimentation sont mis à la terre.

2. Devons-nous connecter la broche GNDBreaker à la prise d’alimentation ?

Il n’est pas nécessaire de connecter la broche GNDBreaker à la prise d’alimentation car elle n’est utilisée qu’en cas d’utilisation de la batterie.

3. Quel paramètre WLED doit être utilisé pour la bande CX2811A ?

Définissez le type de LED sur WS281X, car il utilise le même protocole. La seule différence est que vous définissez l’ordre des couleurs sur BRG.

4. Pourquoi la page Web ne s’ouvre-t-elle pas ?

Si l’alimentation n’est pas fournie à l’ESP32, il n’hébergera pas la page Web ; vous devez être connecté au même réseau que celui où l’ESP32 est connecté.

5. Pourquoi le contrôleur WLED ne fonctionne-t-il pas même après avoir établi toutes les connexions ?

Vérifiez les flèches de la bande lumineuse, elle doit être orientée loin de l’ESP32.

6. Le code PIN de la page Web et la connexion physique doivent-ils être identiques ?

Les épingles doivent correspondre ; si cela ne correspond pas, les données ne seront pas envoyées à la bande lumineuse.

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