Chỉnh độ sáng dây LED 12V bằng điện thoại (dimmer WiFi, hiệu ứng thở/nhấp nháy)

Nguyên lý hoạt động

Adapter 12V cấp thẳng cho dây LED và cho module hạ áp; module hạ xuống 5V nuôi ESP32 qua chân VIN. Cực âm dây LED đi qua MOSFET IRLZ44N xuống GND. ESP32 bật tắt cổng G của MOSFET 5000 lần/giây (PWM); tỉ lệ thời gian bật quyết định độ sáng mắt thấy. IRLZ44N là loại logic-level nên mở hoàn toàn chỉ với 3,3V: ở 1A sụt áp chưa tới 0,1V (tỏa nhiệt <0,1W, không cần tản nhiệt). Trở 100Ω hạn dòng nạp cổng G, trở 10kΩ giữ MOSFET tắt khi ESP32 chưa chạy. Độ sáng được hiệu chỉnh theo mắt người (gamma) nên thanh trượt tăng đều.

Sơ đồ đấu dây

Mỗi màu là một dây. Chấm tròn là điểm hàn. Chạm vào tên dây trong bảng để làm nổi bật.

Danh sách linh kiện

Các bước làm

1. Chuẩn bị
   Adapter 12V 2A, jack DC cái, module hạ áp, ESP32, MOSFET IRLZ44N, trở 100Ω và 10kΩ, board lỗ 5×7cm, dây điện 0,5mm² (đỏ/đen) cho phần 12V, đồng hồ vạn năng.
2. Chỉnh module hạ áp ra 5V TRƯỚC
   Chưa nối ESP32. Cấp 12V vào IN+/IN− của module, đo OUT+/OUT− bằng đồng hồ, vặn biến trở xanh trên module tới khi đọc 5,0V (loại cố định 5V thì chỉ cần kiểm). Bước này bắt buộc: để 12V lọt vào VIN sẽ cháy ESP32.
3. Hàn MOSFET
   Mặt có chữ hướng về bạn, chân trái sang phải: G – D – S. Hàn trở 100Ω từ G tới dây nối GPIO25 (D25 trên board). Hàn trở 10kΩ từ G xuống S. Nối S xuống đường GND bằng dây to.
4. Đấu dây LED
   Dây đỏ (+) của dây LED → +12V. Dây đen (−) của dây LED → chân D (giữa) của MOSFET. Dùng dây 0,5mm² cho đoạn 12V và đoạn D, S vì dòng tới 1A.
5. Nối nguồn chung
   Jack DC: +12V → IN+ module và (+) dây LED; −12V → IN− module. OUT+ module → VIN ESP32, OUT− → GND ESP32. Tất cả GND (adapter, module, ESP32, chân S) phải nối chung.
6. Kiểm tra trước khi cắm điện
   Thang thông mạch: giữa +12V và GND không kêu; giữa VIN và GND không kêu; giữa +12V và VIN không kêu (nếu kêu là nối nhầm, sẽ cháy ESP32).
7. Nạp code
   Nạp code qua USB khi CHƯA cắm adapter 12V (hoặc cắm cả hai cũng được vì module có đi-ốt chống ngược ở đa số loại, nhưng an toàn nhất là rút adapter). Arduino IDE 2, board "DOIT ESP32 DEVKIT V1", mở led_dimmer.ino, Upload. Không cần thư viện ngoài.
8. Dùng
   Cắm adapter 12V. Vào WiFi "MachGon-Den" (mật khẩu machgon123), mở 192.168.4.1. Kéo thanh trượt, chọn hiệu ứng. Vào Cài đặt nhập WiFi nhà, sau đó dùng http://den.local.

Code nạp cho mạch

Chọn board DOIT ESP32 DEVKIT V1.

/*
  Mạch Gọn — Dimmer WiFi cho dây LED 12V
  Board : ESP32 DevKit V1 (chọn "DOIT ESP32 DEVKIT V1"), lõi esp32 >= 3.0
  Chân  : GPIO25 -> R100 -> G của IRLZ44N (R10k kéo G xuống S)
  Lần đầu: vào WiFi "MachGon-Den" (mật khẩu machgon123) -> mở 192.168.4.1
*/
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <ESPmDNS.h>
#include <Preferences.h>
#include <math.h>

// ---- Cấu hình ----
const uint8_t  PIN_PWM   = 25;
const uint32_t PWM_FREQ  = 5000;     // 5kHz: không nhấp nháy khi quay phim điện thoại
const uint8_t  PWM_BITS  = 12;       // 0..4095
const float    GAMMA     = 2.2;
const char*    AP_SSID   = "MachGon-Den";
const char*    HOSTNAME  = "den";

enum Effect { FX_STATIC, FX_BREATHE, FX_BLINK, FX_CANDLE, FX_SUNRISE, FX_COUNT };
const char* FX_NAMES[FX_COUNT] = {"Tĩnh", "Thở", "Nhấp nháy", "Ánh nến", "Bình minh 10 phút"};

int  bright = 60;        // 0..100 (%)
int  effect = FX_STATIC;
int  speed  = 50;        // 1..100
bool power  = true;
uint32_t fxStart = 0;
WebServer server(80);
Preferences cfg;

void writeLevel(float level) {          // level 0..1 theo cảm nhận mắt
  level = constrain(level, 0.0f, 1.0f);
  uint32_t duty = (uint32_t)lroundf(powf(level, GAMMA) * ((1 << PWM_BITS) - 1));
  ledcWrite(PIN_PWM, duty);
}

void saveState() {
  cfg.putInt("b", bright); cfg.putInt("fx", effect); cfg.putInt("sp", speed); cfg.putBool("pw", power);
}

void renderFx() {
  float base = power ? bright / 100.0f : 0;
  float t = (millis() - fxStart) / 1000.0f;
  float period = map(speed, 1, 100, 6000, 400) / 1000.0f;   // giây
  switch (effect) {
    case FX_STATIC: writeLevel(base); break;
    case FX_BREATHE: writeLevel(base * (0.08f + 0.92f * (0.5f - 0.5f * cosf(2 * PI * t / period)))); break;
    case FX_BLINK: writeLevel(fmodf(t, period) < period / 2 ? base : 0); break;
    case FX_CANDLE: {
      static uint32_t next = 0; static float lv = 1;
      if (millis() > next) { lv = 0.65f + (esp_random() % 350) / 1000.0f; next = millis() + 40 + esp_random() % 120; }
      writeLevel(base * lv); break;
    }
    case FX_SUNRISE: writeLevel(base * constrain(t / 600.0f, 0.0f, 1.0f)); break;
  }
}

const char PAGE[] PROGMEM = R"HTML(<!doctype html><html lang="vi"><head><meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"><title>Đèn LED WiFi</title>
<style>
:root{--b:#0f172a;--c:#1e293b;--a:#facc15;--t:#e2e8f0;--m:#94a3b8}*{box-sizing:border-box}
body{margin:0;font-family:system-ui,sans-serif;background:var(--b);color:var(--t)}
header{padding:12px 14px;background:var(--c);display:flex;justify-content:space-between;align-items:center}
.pw{border:0;border-radius:24px;padding:8px 18px;font:inherit;font-weight:700;background:#334155;color:var(--t)}.pw.on{background:var(--a);color:#111}
section{margin:14px;padding:14px;background:var(--c);border-radius:12px}h3{margin:0 0 10px;font-size:16px}
input[type=range]{width:100%;accent-color:var(--a);height:34px}.v{font-size:34px;font-weight:700;text-align:center}
.fx{display:grid;grid-template-columns:repeat(2,1fr);gap:8px}.fx button{font:inherit;padding:12px;border-radius:10px;border:1px solid #334155;background:#0b1220;color:var(--t)}
.fx button.on{background:var(--a);color:#111;border-color:var(--a)}small{color:var(--m)}
input:not([type]),input[type=password]{width:100%;font:inherit;padding:9px;margin:4px 0 8px;border-radius:8px;border:1px solid #475569;background:#0b1220;color:var(--t)}
.s{font:inherit;border:0;border-radius:8px;padding:9px 14px;background:var(--a);color:#111;font-weight:600}
</style></head><body>
<header><b>💡 Đèn LED WiFi</b><button class="pw" id="pw">…</button></header>
<section><h3>Độ sáng</h3><div class="v" id="bv">–</div><input type="range" id="b" min="1" max="100"></section>
<section><h3>Hiệu ứng</h3><div class="fx" id="fx"></div><h3 style="margin-top:14px">Tốc độ</h3><input type="range" id="sp" min="1" max="100"></section>
<section><h3>Cài đặt WiFi nhà</h3><small id="wst"></small><input id="ssid" placeholder="Tên WiFi"><input id="pass" type="password" placeholder="Mật khẩu"><button class="s" onclick="wifi()">Lưu & khởi động lại</button></section>
<script>
const $=s=>document.querySelector(s);let S={},tm;
async function api(p,o){const r=await fetch(p,o);return r.json()}
function draw(s){S=s;$('#pw').textContent=s.power?'BẬT':'TẮT';$('#pw').className='pw'+(s.power?' on':'');$('#b').value=s.b;$('#bv').textContent=s.b+'%';$('#sp').value=s.sp;
 $('#fx').innerHTML=s.names.map((n,i)=>`<button class="${i==s.fx?'on':''}" onclick="set('fx=${i}')">${n}</button>`).join('');
 $('#wst').textContent=s.sta?('Đã nối "'+s.ssid+'" — IP '+s.ip+' (hoặc http://den.local)'):'Chưa nối WiFi nhà'}
async function set(q){draw(await api('/api/set?'+q,{method:'POST'}))}
$('#b').oninput=e=>{$('#bv').textContent=e.target.value+'%';clearTimeout(tm);tm=setTimeout(()=>set('b='+e.target.value),80)};
$('#sp').onchange=e=>set('sp='+e.target.value);$('#pw').onclick=()=>set('pw='+(S.power?0:1));
async function wifi(){await fetch('/api/wifi',{method:'POST',body:new URLSearchParams({ssid:$('#ssid').value,pass:$('#pass').value})});alert('Đã lưu, mạch khởi động lại. Nối lại WiFi nhà rồi mở http://den.local')}
api('/api/state').then(draw);
</script></body></html>)HTML";

String stateJson() {
  String names = "[";
  for (int i = 0; i < FX_COUNT; i++) { if (i) names += ','; names += '"'; names += FX_NAMES[i]; names += '"'; }
  names += "]";
  bool sta = WiFi.status() == WL_CONNECTED;
  return String("{\"b\":") + bright + ",\"fx\":" + effect + ",\"sp\":" + speed + ",\"power\":" + (power ? "true" : "false") +
         ",\"names\":" + names + ",\"sta\":" + (sta ? "true" : "false") + ",\"ip\":\"" + (sta ? WiFi.localIP().toString() : WiFi.softAPIP().toString()) +
         "\",\"ssid\":\"" + cfg.getString("ssid", "") + "\"}";
}

void setupWeb() {
  server.on("/", []() { server.send_P(200, "text/html; charset=utf-8", PAGE); });
  server.on("/api/state", HTTP_GET, []() { server.send(200, "application/json", stateJson()); });
  server.on("/api/set", []() {
    if (server.hasArg("b"))  bright = constrain(server.arg("b").toInt(), 1, 100);
    if (server.hasArg("sp")) speed  = constrain(server.arg("sp").toInt(), 1, 100);
    if (server.hasArg("pw")) power  = server.arg("pw") == "1";
    if (server.hasArg("fx")) { effect = constrain(server.arg("fx").toInt(), 0, FX_COUNT - 1); fxStart = millis(); }
    saveState();
    server.send(200, "application/json", stateJson());
  });
  server.on("/api/wifi", HTTP_POST, []() {
    cfg.putString("ssid", server.arg("ssid")); cfg.putString("pass", server.arg("pass"));
    server.send(200, "application/json", "{\"ok\":true}"); delay(500); ESP.restart();
  });
  server.onNotFound([]() { server.sendHeader("Location", "/"); server.send(302); });
  server.begin();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  if (!ledcAttach(PIN_PWM, PWM_FREQ, PWM_BITS)) Serial.println("Loi khoi tao PWM");
  ledcWrite(PIN_PWM, 0);
  cfg.begin("cfg", false);
  bright = cfg.getInt("b", 60); effect = cfg.getInt("fx", FX_STATIC); speed = cfg.getInt("sp", 50); power = cfg.getBool("pw", true);
  if (effect < 0 || effect >= FX_COUNT) effect = FX_STATIC;

  WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
  WiFi.softAP(AP_SSID, cfg.getString("appass", "machgon123").c_str());
  String ssid = cfg.getString("ssid", "");
  if (ssid.length()) {
    WiFi.begin(ssid.c_str(), cfg.getString("pass", "").c_str());
    uint32_t t = millis();
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && millis() - t < 15000) { renderFx(); delay(20); }
  }
  if (MDNS.begin(HOSTNAME)) MDNS.addService("http", "tcp", 80);
  setupWeb();
  fxStart = millis();
  Serial.printf("San sang. AP %s IP %s\n", AP_SSID, WiFi.softAPIP().toString().c_str());
}

void loop() {
  server.handleClient();
  static uint32_t last = 0;
  if (millis() - last >= 10) { last = millis(); renderFx(); }
  static uint32_t lastCheck = 0;
  if (millis() - lastCheck > 30000) {
    lastCheck = millis();
    if (cfg.getString("ssid", "").length() && WiFi.status() != WL_CONNECTED) WiFi.reconnect();
  }
}

Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng

Sửa lỗi thường gặp