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Tutorial ESP32 47/55 - Luzes CheerLights WS2812 usando MQTT pela Internet | Kit IoT ESP32 da SunFounder

Neste tutorial, criaremos um sistema de iluminação sincronizado usando o ESP32 e LEDs WS2812 que podem ser controlados remotamente via MQTT. Este sistema permite que múltiplos usuários mudem a cor das luzes simultaneamente, criando uma experiência conectada, independentemente da localização. O projeto utiliza o kit IoT SunFounder ESP32, que inclui um microcontrolador poderoso com capacidades Wi-Fi, tornando-o ideal para aplicações de IoT.

Ao longo do vídeo, iremos percorrer a configuração necessária, a fiação e a implementação do código para alcançar esse efeito. Se você precisar de mais esclarecimentos, não deixe de conferir o vídeo em momentos específicos (no vídeo em mm:ss).

Hardware Explicado

Os componentes principais deste projeto incluem o microcontrolador ESP32, a fita de LED WS2812 e um broker MQTT. O ESP32 é um microcontrolador versátil com capacidades de Wi-Fi e Bluetooth integradas, permitindo que se conecte à Internet facilmente. Ele serve como o cérebro do nosso projeto, gerenciando a comunicação e controlando a fita de LED.

A fita LED WS2812 consiste em LEDs RGB endereçáveis individualmente, que podem ser controlados para exibir uma ampla gama de cores. Cada LED pode ser ligado ou desligado e configurado para qualquer cor usando uma única linha de dados, tornando-a perfeita para efeitos de iluminação dinâmicos. O broker MQTT facilita a comunicação entre diferentes clientes, permitindo que os usuários publiquem e assinem tópicos que controlam as cores dos LEDs.

Detalhes do Ficha Técnica

• Garanta um fornecimento de energia adequado para a fita WS2812 para evitar quedas de tensão.
• Use um terra comum entre o ESP32 e a fita de LED.
• Mantenha as linhas de dados curtas para evitar a degradação do sinal.
• Considere usar um capacitor (1000μF) entre a fonte de alimentação para suavizar picos de tensão.
• Use resistores apropriados na linha de dados para prevenir a reflexão do sinal.
• Esteja atento à corrente total do LED strip; utilize alimentação externa quando necessário.

Instruções de Fiação

Para conectar o ESP32 à fita de LED WS2812, comece ligando a fonte de alimentação. Conecte o fio vermelho da fita de LED a uma fonte de 5V e o fio preto ao chão. Em seguida, conecte a linha de dados (fio amarelo) da fita WS2812 ao pino 14 do ESP32. Certifique-se de que o ESP32 também esteja conectado ao mesmo chão que a fita de LED para manter uma referência comum.

Após configurar as conexões de energia e dados, conecte o ESP32 ao seu computador usando um cabo micro USB para programação. Você precisará garantir que o ESP32 esteja ligado durante a programação para estabelecer uma conexão. Uma vez conectado, você pode prosseguir para carregar o código e testar a configuração.

Exemplos de Código e Passo a Passo

O código começa incluindo bibliotecas necessárias para funcionalidade de Wi-Fi e MQTT. Os identificadoresssidepasswordsão usados para armazenar suas credenciais de Wi-Fi, enquantomqtt_servercontém o endereço do broker MQTT.

const char* ssid = "SSID";
const char* password = "PASSWORD";
const char* mqtt_server = "mqtt.cheerlights.com";

Em seguida, definimos as cores CheerLights suportadas e seus correspondentes valores RGB usando arrays. Isso permite que o programa acesse facilmente as configurações de cor com base na entrada do usuário.

String colorName[] = {"red", "pink", "green", "blue", "cyan", "white", "warmwhite", "oldlace", "purple", "magenta", "yellow", "orange"};
int colorRGB[][3] = { 255, 0, 0,  // "red"
                      255, 192, 203,  // "pink" ...};

Osetup()a função inicializa a comunicação serial, configura a conexão Wi-Fi e prepara o cliente MQTT. Ela também inicia a fita de LED.

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  setup_wifi();
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  pixels.begin();
  pixels.show(); 
}

O loop principal verifica continuamente a conexão MQTT e processa as mensagens recebidas que controlam as cores do LED.callback()a função é acionada quando uma mensagem é recebida no tópico inscrito.

Demonstração / O Que Esperar

Uma vez que tudo esteja configurado e o código tenha sido enviado, você deve ser capaz de mudar a cor dos LEDs WS2812 enviando mensagens para o tópico MQTT. Se outro usuário mudar a cor, todos os dispositivos conectados refletirão a mudança simultaneamente. Tenha cuidado com problemas potenciais, como polaridade invertida ou conexões inadequadas, que podem impedir que os LEDs funcionem corretamente (no vídeo em mm:ss).

Marcadores de vídeo

• 00:00 Início
• 2:00 Introdução
• 3:48 Página de documentação
• 6:33 Explicação da fiação
• 7:35 Código Arduino explicado
• 15:03 Selecionando a placa ESP32 e a porta COMP no Arduino IDE
• 16:46 Demonstração CheerLighs

Imagens

WS2812_strip.ON

esp32-47-cheer-light-wiring

WS2812_strip.ON

esp32-47-cheer-light-wiring