Smart Display, insan-makine arayüzü olarak görev yapar ve ESP32-C3 modülü ile UART seri iletişimi üzerinden haberleşir. ESP32-C3, WiFi bağlantısından ve Nanoleaf Shapes akıllı aydınlatma panellerinin Open API’sinin çağrılmasından sorumludur; böylece ışık kontrolü ve sahne sorgulama testleri gerçekleştirilebilir. Bu doküman, Smart Display’in ESP32-C3’e özel UART komutları göndermesiyle gerçekleştirilen ön testlere odaklanmakta olup, UART iletişiminin, WiFi ağ bağlantısının ve Nanoleaf API çağrılarının uygulanabilirliğini doğrulamayı amaçlamaktadır. Bu aşama, daha sonra geliştirilecek tam kapsamlı Smart Display kontrol sisteminin temelini oluşturur ve UART köprüsü ile IoT API entegrasyonunun güvenilirliğini ortaya koyar.

Sistem Mimarisi

Smart Display ↔ UART ↔ ESP32-C3 ↔ WiFi ↔ Nanoleaf Shapes (Open API)

Donanım Gereksinimleri

1.Smart Display

• WINSTAR Smart Display (TouchGFX GUI desteği)

2.ESP32-C3-DevKitC-02

• Güç dönüştürücü: Giriş 5V, çıkış 3.3V.

3.Nanoleaf Shapes

• İletişim protokolü: WiFi (2.4 GHz b/g/n)
• Voltaj: 100VAC - 240VAC
• Maksimum güç: 42W
• Panel başına maksimum güç tüketimi: 2W

PC Üzerinden Kontrol Testi

1.Nanoleaf Shapes Kurulumu

⏹︎ Mobil uygulama (iOS) üzerinden Shapes cihazının eşleştirilmesi

• Resmî Nanoleaf uygulaması App Store üzerinden edinilebilir.
• Shapes cihazını eşleştirme
  • Dashboard ekranında sağ üst köşedeki kalem simgesine dokunun.
  • “Add Device +” seçeneğine dokunun.
  • Uygulama otomatik olarak eşleştirme penceresini açacaktır.
  • Ekrandaki talimatları izleyerek aşağıdaki seçeneklerden birini kullanın:
    Seçenek A: QR kodu tarayın
    Seçenek B: Güç kaynağı, kontrol birimi veya Quick Start Guide / Welcome Card üzerinde bulunan 8 haneli eşleştirme kodunu girin
    Seçenek C: NFC Tap kullanın; mobil cihazınızın üst kısmını kontrol ünitesinin düğmelerine yaklaştırın
• Bu işlemin ardından Nanoleaf Shapes bağlanmış ve kullanıma hazır olacaktır.

 

⏹︎ Sahnelerin Nanoleaf Shapes’e indirilmesi

2.ESP32-C3 Kurulumu

⏹︎ ESP32-C3’ün PC üzerinden yapılandırılması

PC-->USB to UART converter-->esp32-c3

⏹︎ Station modunun ayarlanması

ESP32-C3’ün WiFi modları, ESP32 ve ESP8266 ile benzerdir ve aşağıdaki üç yaygın modu destekler:

• Station mode (STA mode): ESP32-C3 bir istemci olarak çalışır ve mevcut bir WiFi yönlendiricisine (örneğin ev ağına) bağlanır. Bu modda cihaz internete erişebilir veya ağ üzerindeki diğer cihazlarla haberleşebilir, ancak kendi hotspot’unu oluşturmaz. Uygulama örneği: Sensörlerin buluta veri göndermesi (örneğin MQTT, HTTP).
• SoftAP mode (AP mode, Soft Access Point): ESP32-C3 kendi başına bir WiFi hotspot’u haline gelir ve diğer cihazların (örneğin telefonlar, bilgisayarlar) doğrudan bağlanmasına olanak tanır. Genellikle ilk ağ yapılandırması veya yerel kontrol için kullanılır. Varsayılan SSID genellikle "ESP32-AP" benzeri bir ad taşır ve varsayılan IP adresi 192.168.4.1’dir. ESP32-C3 aynı anda en fazla 4 istemci bağlantısını destekler (ESP8266’ya göre biraz daha az). Uygulama örneği: Mobil uygulama (örneğin EspTouch, web yapılandırma sayfası) kullanarak ev WiFi bilgilerini girmek.
• Station + SoftAP mode (STA+AP concurrent mode): STA ve AP modları aynı anda etkinleştirilir. ESP32-C3, internete erişim için yönlendiriciye bağlanırken, aynı zamanda telefonun doğrudan bağlanabilmesi için kendi hotspot’unu da sunar. Bu, akıllı ev uygulamalarında en yaygın kullanılan moddur: Normal bulut iletişimini sürdürürken, internet olmasa bile telefon üzerinden yerel kontrol imkânı sağlar. Not: ESP32-C3 tek antenli bir yapıya sahiptir; bu nedenle her iki mod aynı kanalı paylaşır ve tek mod kullanımına göre performans biraz daha düşük olabilir, ancak çoğu uygulama için yeterlidir.

 

AT: AT+CWMODE=1

⏹︎ Nanoleaf Shapes hotspot’una bağlanma (eşleştirme modunda şifre yoktur)

• AT+CWJAP: ESP32-C3 (Station modunda), belirtilen WiFi erişim noktasına bağlanır.
• "Shapes 4992": Bu, Nanoleaf Shapes aydınlatma panelinin WiFi SSID’sidir.
• "": Boş şifre (Nanoleaf paneller ilk kurulumda veya sıfırlama sonrası eşleştirme modunda genellikle şifresiz, açık bir hotspot sunar).

 

AT: AT+CWJAP="Shapes 4992",""

⏹︎ Alınan IP adresinin sorgulanması

ESP32-C3, panel tarafından atanan bir IP adresi alacaktır (genellikle 192.168.x.x aralığında).

AT: AT+CIPSTA?

⏹︎ Nanoleaf token’ının alınması (eşleştirme moduna girmek için kontrol ünitesine uzun basın)

• Panelin hotspot’u üzerinde adres sabit olarak http://192.168.2.1:16021/api/v1/new şeklindedir.
• Başarılı olursa {"auth_token": "your long token"} benzeri bir JSON döndürülür. Öncelikle Shapes’i eşleştirme moduna alın.

 

Öncelikle Shapes’i eşleştirme moduna alın.

Shapes token’ının alınması:

AT:AT+HTTPCLIENT=3,0,"http://192.168.2.1:16021/api/v1/new",,,1,""

⏹︎ Nanoleaf Shapes sahne listesinin alınması

AT+HTTPCLIENT, Nanoleaf API ile etkileşim için uygun olan yaygın bir HTTP istemci komutudur (örneğin bilgi alma, sahne listesi sorgulama vb.).

AT:AT+HTTPCLIENT=2,1,"http://192.168.2.1:16021/api/v1/FXzbb1CapQ3e0GJsxrga6RvVKWXVjrbA/effects/effectsList",,,1

⏹︎ Shapes ışıklarının açılmasının kontrol edilmesi

Işıkları açmak için bir istek göndermek üzere HTTP PUT kullanın.

AT:AT+HTTPCPUT="http://192.168.2.1:16021/api/v1/FXzbb1CapQ3e0GJsxrga6RvVKWXVjrbA/state",23,2,"connection: keep-alive","content-type: application/json"

AT: {"on": {"value": true}}

⏹︎ Shapes ışıklarının kapatılmasının kontrol edilmesi

Işıkları kapatmak için bir istek göndermek üzere HTTP PUT kullanın.

AT:AT+HTTPCPUT="http://192.168.2.1:16021/api/v1/FXzbb1CapQ3e0GJsxrga6RvVKWXVjrbA/state",24,2,"connection: keep-alive","content-type: application/json"

AT: {"on": {"value": false}}

Entegrasyon Testi (Smart Display + ESP32-C3)

Geliştirme Ortamı：

• STM32CubeIDE: 1.16.0
• TouchGFX : 4.24.2 Designer

1.TouchGFX Tasarımı (Bir düğme oluşturma)

2.Program Uygulaması (winstar_screenView.cpp)

Özel, basit bir komut protokolü ile UART iletim işlevi ekleyin.

Düğme tıklama olayı: Durumu değiştirir ve ilgili UART komutunu gönderir.

3.Işıkları açma ve kapatma testi

Button1’e tıklayın: İlk tıklamada ışıklar açılır, ikinci tıklamada kapanır.

Sonuç

Bu test, Smart Display’in UART seri komutları aracılığıyla ESP32-C3 modülünü etkili şekilde kontrol edebildiğini, ağa bağlanabildiğini ve Nanoleaf Shapes API’sini çağırarak Nanoleaf Shapes aydınlatma panellerinin açma/kapama işlevini hızlı biçimde gerçekleştirebildiğini başarıyla doğrulamıştır. Bu da, ileride dokunmatik tabanlı grafik kullanıcı arayüzü (GUI) ile aydınlatma kontrol sistemi geliştirilmesi için bir temel oluşturur. Sistem düşük gecikme, yüksek kararlılık ve güvenilir iletişim özellikleri sunmaktadır. Gelecekte, tam kapsamlı ışık kontrolü (örneğin parlaklık ayarı, renk değişimi, dinamik sahne geçişi) ile genişletilebilir ve Smart Display üzerinde panel durumu, gerçek zamanlı geri bildirim veya özelleştirilmiş kontrol panelleri gösterilerek daha fazla IoT uygulamasıyla entegrasyon sağlanabilir.

Referanslar

• ESP32-C3-DevKitC-02
• Nanoleaf Resmî Web Sitesi