如何通过网络应用程序创建可控制的变色RGB LED氛围灯

作者：Rob Zwetsloot  

在今天新一期的HackSpace杂志中，Phil King向您展示了如何通过网络应用程序创建可控制的变色RGB LED氛围灯。

 PIR传感器的盖子为RGB LED发出的光提供了良好的漫射器

通过内置无线连接，Pico W是创建物联网（IoT）项目的理想选择。为了更简单，Anvil发布了Pico W IoT工具包，使您能够轻松、安全地连接到您在Anvil平台上创建的web应用程序。有一个拖放式的web UI构建器、内置数据库、用户身份验证、电子邮件集成、HTTP API等，所有这些都与您的Pico W对话。

通过使用Anvil的特殊UF2固件映像，您可以在MicroPython中对Pico W上的程序进行编码，只需几行额外的代码即可连接到Anvil，然后在Anvil网站上创建一个web应用程序，该应用程序可以向Pico W程序发送数据或从Pico W中接收数据。在本教程中，我们将向您展示如何在Anvil web应用程序中使用滑块控制RGB LED的颜色。  

01.安装固件

为了能够将Pico W链接到Anvil框架，您需要使用特殊的固件文件。到magpi.cc/enviluf2（https://github.com/anvil-works/anvil-pico/releases/）下载最新的“完整”UF2文件。（如果要避免覆盖Pico W上的任何现有文件，请使用“firmware-only”版本。）

与往常一样，按住Pico W的BOOTSEL按钮，同时通过USB将其连接到计算机，然后将UF2文件拖到已安装的“RPI-RP2”卷中。复制完成后，Pico W将自动重新启动并重新显示为一个名为“Pico W”的卷。

图1：使用RGB LED的情绪灯电路的接线图

02.连接到WiFi

将Pico W连接到计算机后，打开Thonny IDE，确保Python解释器（显示在右下角）设置为“MicroPython (Raspberry Pi Pico)”。Pico W上的main.py文件将自动运行，因此您需要按下停止图标来停止它。打开boot.py文件，在顶部输入无线路由器的SSID（名称）和密码。

 

WIFI_SSID = ""


WIFI_PASSWORD = ""

 

 现在，当Pico W重新启动时，它将自动连接到您的无线网络。
 

03.连接电路

将Pico W放在板子的一端，如图1所示。在另一端添加RGB LED，每条腿放置在不同的行中。它有四条腿，其中最长的应该是接地连接——使用跳线将其连接到Pico W上的GND引脚。

与LED一样，您应该使用电阻器来限制最大电流，以避免LED烧坏。我们用了三个330 Ω电阻器放置在测试板的中央凹陷上，将LED的R（红色）、G（绿色）和B（蓝色）支路连接到分别连接到Pico W上GPIO引脚13、14和15的跳线。

Pico W运行连接到Anvil web应用程序的标准MicroPython代码

注意：我们的RGB LED腿的顺序是R、GND、B和G，但您的可能不同。

04.测试电路

为了确认一切都正确连接，我们将在Pico W上运行一个简单的程序。在您计算机上的Thanny IDE中，确保Python解释器（显示在右下角）设置为“MicroPython (Raspberry Pi Pico)”。

打开一个新文件并在RGB_test.py列表（背面）中添加代码。运行时，RGB LED应依次变为红色、绿色和蓝色。如果颜色顺序错误，则需要更换相关跳线

05.编写代码

现在，让我们为RGB LED“情绪灯”编写MicroPython代码，如mood_lamp_sliders.py列表所示。顶行import anvil.pico使pico W能够连接到anvil的服务器。第二行，import uasyncio as a，为运行并发函数设置异步调度程序。我们还从机器库导入Pin和PWM类，以便我们可以通过GPIO引脚控制RGB LED。

运行时，Pico W MicroPython代码将连接到Anvil web应用程序

再往下是一行，以"UPLINK_KEY ="开始。这是您稍后需要粘贴Anvil上创建的web应用程序的上行链路密钥的地方，以便Pico W程序可以链接到它。程序底部有一行可以使用它进行连接。

接下来，我们创建三个变量来设置RGB LED的红色、绿色和蓝色部分的级别。然后，我们按照测试代码设置PWM引脚。

 

06.调用decorator

在我们的代码中，我们有三个功能：一个用于控制RGB LED的红色、绿色和蓝色部分。在每个函数之前，我们添加一个“decorator”，并在定义函数的行的开头添加async；例如：

 

@anvil.pico.callable_async
async def red(slider):

 

这让我们连接的Anvil web应用程序知道可以从web调用此功能。我们将向其发送一个值，该值由web应用程序中的滑块设置，该滑块将设置该颜色的级别。当我们使用从0到255的值作为滑块时，我们将其乘以256，将其转换为PWM电平设置的无符号16位整数（0到65535）。

RGB_test.py代码。在此处获取完整代码（https://github.com/themagpimag）

07.设计web应用程序

去anvil.works注册一个免费账户。我们希望为我们的灯使用滑块控件，这不是标准的Anvil组件，因此我们将打开一个包含滑块库的演示应用程序：转到Anvil.works/library/slider并单击“Open in Anvil”。

Sliders演示应用程序只有两个滑块，我们需要三个，分别为红色、绿色和蓝色。从右侧的“Toolbox”面板中，将滑块自定义组件拖动到“Reset”按钮的正上方。现在选择一个现有的“Value:”元素，按CTRL/CMD+C复制它，然后用CTRL/CMD+V将它粘贴到新滑块下。复制并粘贴一个“1”组件到它的右侧。

依次单击每个“Value:”元素，并将其文本（在右侧的“属性”面板中）分别更改为“红色：”、“绿色：”和“蓝色：”。将每个“1”文本元素设置为“0”。此外，将“Blue:”元素名称设置为“label_6”，并将附带的“0”元素名称设为“label_7”。对于每个滑块，将“slider_max”值设置为255。

mood_lamp_sliders.py。在这里获取完整代码（https://github.com/themagpimag）

08.启用服务器上行链路


单击左下角的“+”按钮并选择上行链路，然后单击服务器上行链路旁边的启用。这将为应用程序生成一个服务器上行链路密钥（忽略客户端密钥），您应该将其粘贴到Pico W上MicroPython代码的第5行，以便它可以连接到该应用程序。

09.调整web代码

我们需要更改web应用程序代码，以便将每个滑块的设置发送到Pico W程序中的红色、绿色或蓝色功能。单击“Code”选项卡，将以下行（缩进）添加到slider1_change函数中：

 

anvil.server.call_s("green",self.slider_1.level)
  pass

 

请注意，滑块1是中间的滑块，我们将其指定为绿色。同样，对于slider2_change，添加以下两行（缩进）：

 

anvil.server.call_s("red",self.slider_2.level)
  pass

 

为滑块3添加类似的新功能

 

def slider_3_change(self, **event_args):
  self.label_7.text = self.slider_3.level
  anvil.server.call_s("blue",self.slider_3.level)
  pass

 

最后，将这些行添加到web代码中的reset_btn_click函数：

 

self.slider_3.level = 0
  self.label_7.text = 0
  anvil.server.call_s("red",0)
  anvil.server.call_s("green",0)
  anvil.server.call_s("blue",0)
  pass

 

10.运行两个应用程序

我们现在可以出发了。首先，在Thonny运行Pico W程序。您将在Shell窗格中看到消息，以显示它正在连接。完成后，运行Anvil web应用程序。现在，您可以移动滑块来调整RGB LED的红色、绿色和蓝色组件，以改变其阴影。

为了使其更有效，您可能需要漫射LED的光。我们简单地将PIR传感器的半透明塑料盖放在上面，效果相当好。你现在有了一个网络控制的情绪灯！下一次，我们将在Anvil网络应用程序中读取Pico W传感器数据。

　　审核编辑：汤梓红