Oro/matricos lempa: 42 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sekite daugiau autoriaus:

Šioje instrukcijoje aprašau LED matricos lempos dizainą, konstrukciją ir programavimą. Dizainas primena įprastą lempą, tačiau interjerą pakeitė „ws2812“šviesos diodų matrica. Kontrolė atliekama naudojant „Raspberry Pi“, kad visa būtų galima užprogramuoti pagal jūsų pageidavimus.

Lempa yra apie 12 colių (30 cm) aukščio ir 10 colių skersmens. Išorę daugiausia sudaro stiklo cilindras.

Su daugiau nei 40 žingsnių jis tapo gana išsamia instrukcija. Tai prasideda nuo lempos dizaino. Tai apima ir „Fusion 360“3D dizainą, ir elektrinę dalį. Ypatingas dėmesys skiriamas šviesos diodų energijos suvartojimui. Pavyzdžiui, elektros paskirstymui buvo sukurta speciali plokštė.

Po dizaino „Instructable“tęsia įvairių dalių surinkimą: LED laikiklį ir lempos kojelę. LED laikiklyje yra 16 juostelių su 18 šviesos diodų, iš viso 288 šviesos diodai. Lempos pagrinde yra „Raspberry Pi“, mažas ventiliatorius ir papildomi elektroniniai komponentai.

Be projektavimo ir konstravimo, aprašomas lempos programavimas. Tai prasideda nuo šviesos diodų valdymo ir orų duomenų gavimo naudojant „Python“. Toliau pateikiamos įvairios lempos funkcijos.

Pagrindinė šios lempos funkcija yra rodyti orų duomenis. Dėl pasirinkto dizaino šią lempą galima naudoti ir kitiems tikslams. Kaip laikrodis ar socialinės žiniasklaidos indikatorius (į šią instrukciją įtrauktas avarinio apšvietimo ir lavos lempos „Python“kodas).

1 žingsnis: pirmieji eskizai ir dizainas

Maždaug prieš metus padariau keletą šviečiančių eglutės papuošalų. Juose buvo žiniatinklio sąsaja, skirta pakeisti šviesos diodų spalvas. Vėlesnėje versijoje šią žiniatinklio sąsają pakeitė orų duomenų naudojimas. Šviesos diodų spalva priklauso nuo lauko temperatūros, visi šviesos diodai turi tą pačią spalvą.

Vėliau kilo mintis pasigaminti „termometrą“. Skaitydami faktinę, minimalią ir maksimalią temperatūrą. Visi šviesos diodai turėtų skirtingas spalvas, priklausomai nuo šių verčių. Tai niekada nebuvo sukurta kaip veikiantis prototipas, nes man kilo kita idėja, dėl kurios atsirado ši LED matricinė lempa. Kai orų duomenų rodymas yra tik viena iš galimybių.

Kurdamas eskizus susidūriau su šiomis funkcijomis:

1. Rodyti esamą temperatūrą.
2. Rodoma numatoma minimali ir maksimali temperatūra.
3. Rodomas numatomas kritulių kiekis kitą valandą (mėlyna = lietus, balta = sniegas).
4. Rodomas dabartinis vėjo greitis ir, jei įmanoma, kryptis.

Aukščiau pateikti brėžiniai yra pirmasis šios lempos dizainas.

Šios lempos galimybės neapsiriboja vien orų duomenų rodymu. Aviečių PI naudojimas suteikia daug daugiau galimybių. Tokie kaip laikrodis, plazminė ar lavos lempa ir keli socialinės žiniasklaidos rodikliai.

Yra du būdai, kaip įdėti šviesos diodus į lempą: kvadratinis tinklelis arba šviesos diodų spiralė. Spiralinę versiją lengviau sukurti. Tačiau šviesos diodai šiek tiek pakreipiami naudojant spiralę, todėl atrodo mažiau gražūs. Be to, spalvų gradientą bus sunkiau užprogramuoti. Štai kodėl aš nusprendžiau sukurti LED tinklelį naudojant „ws2812“LED juosteles.

Ws2812 šviesos diodų juostelė dedama vertikaliai per lempą zigzago pavidalu. Visos šviesos diodų jungtys yra cilindro viršuje arba apačioje. Tai suteikia vietos cilindro viduje kitiems elektroniniams komponentams.

Kadangi pirmoji idėja buvo rodyti orų duomenis, kiekvienoje eilutėje pasirinkau 16 šviesos diodų. Tai leidžia 16 vėjo krypčių:

• N
• NNE
• NE
• ENE
• E
• ESE
• SE
• SSE
• S
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• NW
• NNW

Ankstesnis projektas „Kalėdų eglutės ornamentas“buvo paremtas įprastu ikosaedru, su apskrito formos langu kiekvienam šviesos diodui. Šis projektas gauna panašią šviesos diodų struktūrą. Bet tada stiklo cilindro viduje.

2 žingsnis: LED spalvos

Olandijos temperatūra per metus yra maždaug nuo -10 iki +30 laipsnių Celsijaus. Gali būti šilčiau ar šalčiau, tačiau tai yra išimtys. Universalios temperatūros spalvos yra raudona karštai ir mėlyna šaltai. Aš pridėjau trečią spalvą: geltoną. Tai suteikia daugiau spalvų ir daro gradientą gražesnį.

Minimali ir maksimali temperatūra keičiasi sezono metu. Dėl to temperatūros skirtumas niekada neviršija 25 laipsnių. Kitaip tariant, beveik pusė visos spalvų gamos. Norėdami padidinti šį diapazoną, galite naudoti dinaminę skalę. Pavyzdžiui, skalė gali priklausyti nuo mėnesio. Mėlyna spalva vasarą gali būti 10 laipsnių, o žiemą -10 laipsnių Celsijaus.

Ši skalė turėtų keistis lėtai. Pavyzdžiui:

Sausio -10 iki +15

Vasario -10 iki +15 kovo -5 iki +20 balandžio -5 iki +20 gegužės 0 iki +25 birželio +5 iki +30 liepos +10 iki +35 rugpjūčio +10 iki +35 rugsėjo +5 iki +30 spalio 0 iki +25 Lapkritis -5 iki +20 Gruodžio -10 iki +15

Temperatūros ir spalvos vertimą galima išsaugoti lentelėje. Dėl to reikia atlikti minimalius skaičiavimus. Ir lempą lengva pritaikyti prie kito klimato. Taip pat paprasta padaryti nedidelį lentelės spalvų intensyvumą.

3 žingsnis: stiklo cilindras

Šiai lempai buvo naudojamas stiklo cilindras. Tai yra gerai prieinamos lempos atsarginė dalis. Aš nusipirkau lempą iš Olandijos internetinės parduotuvės. Jis turi šias specifikacijas:

Matmenys: 10 cm skersmens +/- 27 cm aukščio

Spalva: pieniškai balta Tvirtinimas: skylės dydis E27 (normalus / didelis) 4 cm Medžiaga: stiklas Pastabos: Tinka kabinamoms lempoms ir grindų lempoms. Vienoje pusėje yra jungties anga, kita - atvira. Pristatymo laikas: apie 2 savaites (iš Austrijos)

Stiklinis cilindras priklauso „Troy“tipo lempoms. Kurias gamina įmonė Eglo vardu.

Jei stiklo cilindras nėra parduodamas atskirai, galima įsigyti ir pačią lempą. Yra pakabukas ir lentelės versija (USA-link, UK-link, EU-link).

Visada galima sukurti savo versiją naudojant kitą lempą.

Nepaisant paprasto matmenų vaizdo, jie yra teisingi. Aukštis yra 270 mm (10,6 colio), o skersmuo - 100 mm (3,9 colio).

4 žingsnis: „Wemos“žiniatinklio sąsaja

Pagrindinis LED konkurso prizas 2017 m

Antrasis prizas „Raspberry Pi“konkurse 2017 m