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` 哥特摩天輪 / Gothic Ferris Wheel

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【寫在前面的說明&免責聲明】

1.本項目可能有一些我也沒發現的隨機bug，請不要試圖在二手平臺倒賣，否則買家出了問題（例如LED和電源發出魔法煙霧，或對你施加阿瓦達索命咒語）本人概不負責。

2.版權提醒：本項目中PCB絲印部分字體僅限非商業用途免費使用，要想倒賣請先購買字體版權，版權問題本人概不負責。

3.本項目僅開源示例動畫代碼，想實現wifi、手機APP等請自己開發，MCU固件使用Arduino語言就能寫。每個人的審美不同，你可以設計自己喜歡的動畫。

4.開源平臺自帶的BOM清單好像顯示不出來，我手動導出了一份放在附件，敬請諒解。

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簡介

這是一個（設計上）可以（實際上不能）轉動的發光“摩天輪”玩具：

發光部件使用WS2812D-F8幻彩燈珠，每顆燈珠都能實現256級RGB亮度調節；

轉動部件采用24byj-48步進電機（然而實際上轉不動，只能作為裝飾）；

控制部件采用esp-12f模組，這是一個基于esp8266 WiFi物聯網MCU的模塊，價格十分美麗，支持Arduino編程，同時支持接入WiFi通過手機APP控制；

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軟硬件參數

電源輸入 DC 12V （幻彩燈珠最高亮度下）至少有1.5A的帶載能力，DC5.5*2.1接口

轉動部件 四相五線步進電機

按鈕 2個按鈕：復位按鈕（靠近銅柱）、編程/用戶自定義按鈕（遠離銅柱）

指示燈 3個LED指示燈：電源指示燈（靠近電源輸入口，紅色）、用戶自定義指示燈（靠近編程按鈕，紅色）、保留指示燈（位于WiFi模組上，藍色，未使用）

物聯網 支持IEEE 802.11 b/g/n ，僅支持2.4GHz WiFi ，可自己創建WiFi熱點，亦可連接現有WiFi網絡

開發環境及固件 使用Arduino IDE 開發的Arduino 應用程序

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實物圖

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演示視頻與示例代碼

見附件

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原理圖介紹

1.電源部分

使用DC-DC將 DC 12V輸入轉換為供LED燈和（轉不起來的）步進電機的DC 5V，以及供MCU的3.3V。

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2.控制部件

使用ESP12F模組 ，同時控制（轉不起來的）步進電機和LED，也能實現物聯網功能。

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3.步進電機

使用ULN2003達林頓晶體管驅動24BYJ-48 步進電機，然而實際上阻力太大并不能轉起來，后續將考慮升級42/57步進電機。

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4.LED

使用60顆WS2812D-F8幻彩LED燈珠組成摩天輪的輪盤。

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PCB介紹

1.摩天輪 輪盤 Wheel

外輪盤 Wheel(Outer)用于發光、顯示動畫，它由4塊相同的10*10(cm)扇形組成一個20*20(cm)的超大圓環，每個扇形有6+9共15顆LED，整個輪盤有24+36共60顆LED

內輪盤 Wheel(Inner)用于連接外部輪盤。

4個外輪盤和1個內輪盤相互拼接，共同組成整個輪盤。

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2.支撐部件 Support

上支撐部件 Support(Part1) 用于固定步進電機，步進電機的轉子與輪盤相連。

下支撐部件 Support(Part2) 用于連接底板與上支撐部件。

上支撐部件和下支撐部件相互拼接，共同組成整個支撐部件。

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3.底板 Bottom

上底板 Bottom(Part1) 沒有任何電氣功能的裝飾板，遮蓋下底板中的元器件，同時支撐 支撐部件

下底板 Bottom(Part2) 。本項目中幾乎所有的電氣功能均在此，包含電源、LED/步進電機驅動器、控制部件及其調試接口。

上底板和下底板通過M3銅柱連接。

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安裝步驟

1.組裝輪盤

將4塊外輪盤PCB和1塊內輪盤PCB的底層朝上，然后把連接點焊接起來，共同組成一塊巨型PCB。

然后焊接WS2812D-F8燈珠，注意R18和R19兩個電阻焊點，正確地組合它們將決定下一個被點亮的LED位置

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2.組裝支撐部件

將步進電機安裝到上支撐部件上（由絲印的方向），然后上支撐部件板上三個孔分別塞一顆M3螺絲，十字或一字部分朝輪面方向，把它們焊死，最后長的那部分安裝一個直徑4mm 長度10mm的彈簧。

下支撐部件稍后組裝。

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3.組裝底板

焊接下底板全部元件（推薦使用SMT），建議焊接電源部分后先測量一下5v和3.3v端輸出電壓，以免造成不必要的麻煩。務必接上串口調試線。

將下支撐部件的底部焊盤焊接到下底板的對應位置上，然后它的頂部穿過上底板（LOGO朝上）的孔，使用M3螺絲和銅柱固定住兩塊底板，最后將上支撐部件和下支撐部件焊在一起。

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固件燒寫&調試&玩耍步驟

1.安裝開發環境

請自行安裝Arduino IDE和ESP8266開發環境（具體方法請自行上網搜索）。

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2.編程，寫入固件

通電，串口調試線接USB轉串口模塊（請自備），燒寫前先按住編程按鈕（不要松手）再按下復位按鈕，待ESP-12F模組自帶的藍色LED閃爍后方可松手，才能使模組進入燒寫固件模式，使用Arduino自帶的燒寫方式，燒寫完成后需要手動復位模組。

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3.開始玩耍

幻彩LED應該會顯示動畫，按編程按鈕（與用戶自定義按鈕合二為一）可切換動畫。示例代碼中共有4款動畫，更多更好玩的效果敬請自由探索。

提示：使用Arduino 的 Adafruit Neopixel 庫。