Ambientna LED stenska ura: 11 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

V zadnjem času sem videl veliko ljudi, ki gradijo ogromne LED matrice, ki so videti popolnoma lepe, vendar so bile sestavljene iz zapletene kode ali dragih delov ali obojega. Zato sem razmišljal o izgradnji lastne LED matrice, sestavljene iz zelo poceni delov in zelo lahko razumljive kode, ki je sicer nekoliko manjša. Lahko deluje tudi kot stenska ura, kar je koristno za ljudi, ki si ne želijo velikega zaslona, ki le leži naokoli in prikazuje njegove funky animacije.

Moj cilj pri tem projektu je bil, da ne vključim nobenega spajkanja ali električnega orodja, da bi bil ta projekt dostopen številnim ljudem.

Ta projekt bi priporočali ljudem z osnovnim znanjem o elektroniki, kodiranju in osebam z malo izkušnjami pri delu z akrilom:).

1. korak: Zberite vsa orodja in gradbeni material

Orodja:

1. Žaga za žago
2. Akrilno orodje za točkovanje
3. Preprost ročni vrtalnik (primeren bi bil tudi električni)
4. 12 -milimetrski sveder ali koračni sveder
5. Odstranjevalci žic v paru
6. Par diagonalnih rezalnikov
7. Škarje
8. Ostrina ali marker
9. Pištola za vroče lepilo
10. Brusni papir

Gradbeni materiali:

1. Električni trak
2. Dvokomponentno lepilo
3. Superlepilo ali cianoakrilat
4. Vroče lepilne palice

Korak: Zberite vse dele

Deli:

1. 50 kosov WS2811 led veriga (3 kompleta)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC modul
4. Kovinsko kratko stikalo z LED
5. Mostične žice
6. Napajanje 5V 10A
7. DC priključek
8. Večžična žica (16awg)
9. 3 mm opal (prosojno bela) akrilna plošča
10. 4 cm OD, tanka stenska PVC cev (10 metrov)
11. Črna 6 mm akril

3. korak: Rezanje PVC cevi po dolžini

V tem koraku bomo PVC cev razrezali na manjše jeklenke. Ti majhni cilindri iz PVC cevi bodo delovali kot razdelilniki med slikovnimi pikami, saj ne želimo, da svetloba LED prehaja v celoten zaslon. LED diode bodo nameščene v teh valjih in bodo zagotovile, da bo svetloba, ki prihaja iz vsake LED, osredotočena na eno posebno regijo in ne bo iztekala v druge slikovne pike.

Za dosego mreže PVC cevi moramo najprej PVC cevi razrezati na majhne valje enake dolžine. Za višino jeklenk smo izbrali dolžino 6 cm, lahko pa izberete poljubno višino okoli 6 cm, ki vam ustreza. Prepričajte se le, da so vsi cilindri enake višine.

Koraki:

1. Uporabite poljubne škatle ali knjige, da dosežete višino 6 cm (ali karkoli okoli 6 cm).
2. Marker postavite vodoravno na škatlo, PVC cev držite ob steni in se konica označevalca dotaknite cevi. Počasi zavrtite PVC cev s pomočjo nosilca stene, da naredite lepo in brezhibno črto okoli cevi.
3. Z nožno žago prerežite črto. Poskrbite, da bodo rezi čim bolj ravni, kar bo ključno za kakovost difuzije.
4. Če so na strani jeklenke kakršne koli neravnine/neravnine, lahko eno stran odstranimo z brusnim papirjem ali rezalnikom. Odstranitev ene strani je dovolj, a obe strani bosta prijetni.
5. Če imate samo eno odstranjeno stran, to stran označite z "D". Ta stran bo obrnjena proti listu difuzorja, druga stran pa z "L", ki označuje stran, na katero bo nameščena LED. Če ste obrisali obe strani, lahko vidite, katera stran sedi bolj pravokotno na tleh in to stran označite z "D", drugo pa z "L"
6. Ponovite 134 -krat:)

4. korak: Lepljenje vseh PVC cevi

Ker imamo vse cevi po dolžini odrezane, jih lahko zlepimo v eno ogromno mrežo. Za lepljenje vseh cevi uporabljamo cianoakrilat, ki je splošno znan kot superlepilo.

Koraki:

1. Začnemo z lepljenjem dveh cevi skupaj. Dve cevi držite vodoravno na mizi. Prepričajte se, da sta oba poravnana na mizi, stran pa morata imeti na isti strani napis "D" in sta na isti ravni. Ko je vse poravnano, lahko med epruvete damo 1-2 kapljici superlepila.
2. Za lepljenje tretje cevi sledite istim korakom, kot je navedeno zgoraj. Lepljeno mrežico hranite na mizi in nanjo položite tretjo cev. Prepričajte se, da so vse strani "D" cevi obrnjene v isto smer in na isti ravni. Na vsak šiv nanesite 1-2 kapljici superlepila. Če ste vse naredili pravilno, ko mrežo držite navpično, s črko "D" navzdol, ne sme biti nobenega zibanja in celotna konstrukcija mora sedeti poravnana na mizi.
3. Za lepljenje četrte cevi in preostalih cevi lahko tri zlepljene kose enostavno držimo navpično (s črko "D" seveda obrnjeno navzdol ^_ ^) in četrto cev postavimo na katero koli stran treh zlepljenih kosov. Prepričajte se, da je obraz "D" enak. Nato lahko preprosto zlepimo četrti kos na tri zlepljene kose, enako lahko ponovimo za ostale cevi, da dosežemo strukturo, kot je prikazano zgoraj.

5. korak: Rezanje akrila

Če želite razrezati akrilno ploščo, označite želene oblike z dimenzijami na sliki. V nasprotnem primeru lahko natisnete priložene datoteke SVG in pritrdite strani na vrh akrilnega lista in jih uporabite kot vodilo za rezanje.

Opomba: Mere se lahko spremenijo, če ste za PVC cevi uporabili drugačen premer

Koraki:

1. Če uporabljate izpise datotek SVG, nalepite natisnjene strani na akrilne liste s katero koli lepilno palico ali pa jih lepite na akril s kosom traku.
2. Če ne nameravate uporabljati natisnjenih strani, lahko z zgornjimi dimenzijami označite oblike na akrilnem listu.
3. Z orodjem za točkovanje označite črte, ki jih želite izrezati. Točkajte toliko časa, dokler rezultat ne doseže skoraj polovice debeline akrilne pločevine.
4. Ko je točkovanje končano, zadržite linijo točk na robu mize in močno pritisnite na stran akrilne plošče, ki visi v zraku. S tem boste akrilno ploščo zaskočili vzdolž razdelilne črte. Če je pritisk, ki je potreben za zapiranje akrila, previsok, poskusite narediti več točk na črti, hkrati pa za pritisk uporabite več pritiska.
5. To naredite za vse potrebne reze.
6. Z 12 -milimetrskim svedrom naredite luknjo v eni od stranskih plošč za potisni gumb

Korak 6: Lepljenje okvirja na mrežo

Ta korak je zelo naravnost. Na PVC mrežo, ki smo jo pravkar ustvarili, lepimo in akrilni okvir. Ker so PVC cevi videti grde, smo jih zaprli v lepo akrilno ohišje.

Koraki:

1. PVC cevno mrežo položite na tla, pri tem pazite, da bo stran s črko "D" obrnjena navzdol.
2. Stransko ploščo z gumbom lahko postavite na poljubno stran. Odločili smo se, da gremo spodaj desno.
3. Vse akrilne plošče položite okoli PVC mreže, pri tem pazite, da sedijo poravnane s tlemi. Poskrbite, da bo stran z "D", napisano na akrilnih kosih, obrnjena proti tlom. Po potrebi spremenite velikost akrilnih listov.
4. Uporabite trak, da držite vse kose akrila skupaj, ali pa prosite prijatelja, naj vam pomaga, tako da akrilne koščke močno pripne na mrežo.
5. Uporabite nekaj super lepila ali dvokomponentnega lepila za lepljenje vseh akrilnih listov na PVC cevno mrežo.

Opomba: Če nameravate ta zaslon pritrditi na steno, bi morala biti količina lepila, ki bi jo morali uporabiti, malo večja kot običajno, ker bo celotna teža podprta na eni akrilni plošči in ne želite, da se upogne ali še slabše, da pade narazen.

Korak 7: Lepljenje vseh LED v notranjosti PVC mreže

Kar zadeva dolgočasno delo, bi to moral biti zadnji proces, ki je zelo intenziven,

Koraki:

1. Preden začnete s postopkom lepljenja, LED verige zaporedoma položite na tla. Vsaka LED veriga ima 50 LED. Začetek naslednje verige postavite tam, kjer se prejšnja veriga konča. Zdaj povežite priključke JST, ki prihajajo iz zadnje LED v prejšnji verigi, s prvo LED v naslednji verigi. S tem bi morali imeti 150 LED dolgih verig.
2. Zdaj lahko vroče lepite prvo žico v zgornjo in levo PVC cev, kot je prikazano zgoraj. Za identifikacijo prve LED verige poiščite LED, iz katere prihaja konektor, kot je prikazano na sliki, ki prikazuje lepljenje prve LED.
3. Po lepljenju prve je le treba slediti zgornjemu diagramu, da lepite vse LED na ustreznih mestih, na primer druga LED bo šla v cev tik ob njej
4. Ko končate prvo vrstico z lepljenjem vseh LED v prvi vrsti, lahko začnete z drugo vrstico, prva žica druge vrstice bo šla v cev, ki je takoj na desni in na dnu prvih vrstic zadnja LED, kot je prikazano v vodniku
5. S ponavljanjem tega postopka napolnite preostale epruvete v skladu z danim vodnikom.
6. Ko končate z lepljenjem vseh LED v ustrezne cevi, vam bo ostalo še nekaj LED diod, s katerimi lahko preprosto odrežete žico, ki prihaja iz zadnje žice, da odstranite presežek LED.
7. Po rezanju žice lahko z električnim trakom izolirate žice, ki prihajajo iz zadnje žice, tako da ne ustvarijo kratkih hlač

8. korak: Razdelite moč na vse LED

Od tega koraka naprej se bomo osredotočili na električno stran, razen na nekatere manjše dejavnosti lepljenja.

Koraki:

1. Videli boste, da iz začetne LED vsake posamezne verige prihajajo 3 pari rdečih in belih kablov.
2. Vse rdeče žice povežite z debelo večžično žico. To lahko storite tako, da konce žic preprosto zvijete ali jih spajkate, kar vam ustreza. V obeh primerih boste dobili enake rezultate.
3. Enako storite z vsemi belimi žicami. Za razlikovanje med polaritetami uporabite debelo večžično žico, po možnosti druge barve.
4. Na koncu bi morali iz celotnega zaslona izhajati 2 žici za pozitivne in negativne strani
5. Te debele večžične žice povežite z vtičnico DC tako, da zasukate konce ali spajkate. Konce izolirajte s kosom električnega traku.

9. korak: Ožičenje Arduina

V tem koraku bomo dokončali vse električne povezave.

Opomba: Vaš gumb morda ne bo opremljen z vnaprej spajkanimi žicami, morda jih boste morali spajkati ali jih preprosto zasukati, kar vam ustreza. Izolirajte povezave z električnim trakom. Če vaša ne vsebuje vnaprej spajkanih žic, lahko sledite zgornjemu diagramu pinout, da prepoznate ustrezne zatiče.

Za vzpostavitev vseh potrebnih povezav z Arduino UNO uporabite žice moški do ženski in moški do moški, kot je opisano spodaj.

1. Priključite modul DS3231 RTC na Arduino

• VCC modula RTC povežite z VIN Arduina
• Priključite SDA modula RTC na Pin A4 na Arduinu
• Priključite SCL modula RTC na Pin A5 na Arduinu
• Priključite GND modula RTC na pin GND na Arduinu

2. Priključite modul s potisnim gumbom na Arduino.

Če želite prepoznati različne zatiče na gumbu, naredite naslednje. Zatič z znakom "+" zraven je pin LED gumba (+), nasprotni pa pin gumba LED (-). Druga dva zatiča sta gumbna zatiča.

• Priključite kateri koli pin gumba na Pin 13 Arduina
• Drugi pin gumba priključite na pin 12 Arduina
• Priključite LED gumb (-) na pin 11 Arduina
• Priključite LED gumb (+) na pin 10 Arduina

3. Priključite LED verigo na Arduino UNO

Prepoznajte začetno LED celotne verige LED.

• Rdečo žico priključka priključite na 5V napajanje
• Zeleno žico priključka priključite na pin 5 Arduina
• Belo žico priključka priključite na ozemljitev

Ko končate ožičenje, lahko pritisnete gumb na strani stranske plošče za izdelavo tako, da gumb pritrdite s priloženo matico.

Opomba: Na spojih smo uporabili vroče lepilo, da preprečimo, da bi prišli ven, ko je končano in počivano na polici

10. korak: Programiranje Arduina

Za programiranje Arduina smo spustili spodnjo kodo, koda je precej dobro komentirana in precej samoumevna, če ne želite nobene funkcionalnosti ali želite dodati nekaj svoje, bi jo morali preprosto spremeniti sami.

Če nameravate uporabiti kodo brez spreminjanja same kode, morate nastaviti le en parameter, in sicer čas. Navodila za nastavitev časa so navedena v kodi.

Med nalaganjem kode se morate prepričati, da imate v svojem Arduino IDE knjižnico FastLED in knjižnico DS3231.

Korak: Dokončajte vse

Z gradnjo smo skoraj končali. V tem koraku bomo le dokončali vse preostale majhne stvari.

Upravljanje elektronike

Elektronika bo videti precej neurejena in se verjetno celo odklopi, če ni pravilno prilepljena na svoje mesto. Temu se lahko zelo enostavno izognemo, če v našo ohišje prilepimo vso elektroniko.

Začnete lahko tako, da Arduino prilepite na dno zaslona, modul DS3231 pa tudi na dno zaslona. Vtičnico za enosmerni tok lahko postavite tam, kjer je najprimernejše, pri čemer upoštevajte, kje želite montirati konstrukcijo, dolžino kabla napajalnika in druge podobne dejavnike.

Stenska montaža (neobvezno)

Če želite ta zaslon namestiti na steno, lahko izvrtate 5 -milimetrske luknje v zgornjo ploščo in na zgornjo ploščo pritrdite nekaj objemk "L" z nekaj vijaki M5, podložkami in maticami, ki bodo zagotovile montažne luknje za pritrditev na zid. Če ga nameravate obdržati na polici, kot smo ga naredili, vam za pritrditev ni treba dodati teh sponk "L".

Lepljenje lista difuzorja

Zadnji in najlažji korak je lepljenje difuzorja na našo ogromno PVC mrežo. Preden nadaljujete, preverite, ali ste odstranili zaščitno folijo iz akrila. Uporabite 10-15 kapljic vročega lepila, razpršenega po listu, in ga pritisnite ob mrežo, da se list prilepi. Uporabljamo vroče lepilo, saj ga lahko enostavno odstranimo s preprostim vlečenjem za vsa popravila.

PS: Odstranjevanje plastične zaščitne folije z akrilne plošče je najbolj zadovoljiv del zgradbe.

Zadnja plošča (neobvezno)

Če želite, da je hrbtna stran matrice nekoliko bolj elegantna, lahko izrežete kos 6 mm črnega akrila, ki ima enake dimenzije kot list difuzorja in ga z vročim lepilom prilepite na hrbtno stran matrice

Dokončano

Zdaj bi morali imeti popolnoma delujočo LED matriko, ki dobro izgleda podnevi in neverjetno ponoči. Iskreno cenim, če ste prišli tako daleč. Ker je to moj prvi pouk, je treba marsikaj izboljšati, še posebej fotografije, ki sem jih posnel, niso bile najboljše, kar bom v prihodnje zagotovo poskušal izboljšati (PS: Kamera mojega telefona ne ustreza temu zaslonu saj v resničnem življenju izgleda hladneje). Če ste gradili skupaj, upam, da ste uživali v gradnji in se imeli zabavno. Izboljšave so res dobrodošle in komaj čakam, da vidim, kaj lahko izboljšate in naredite drugače ^_ ^