Vremenska/matrična svetilka: 42 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Avtor Gosse AdemaSledi še avtorja:

V tem navodilu opisujem oblikovanje, konstrukcijo in programiranje LED matrične svetilke. Zasnova spominja na običajno svetilko, notranjost pa je nadomestila matrika LED -lučk ws2812. Nadzor poteka s pomočjo Raspberry Pi, tako da je celoto mogoče programirati po vaših željah.

Svetilka je visoka približno 12 cm (30 cm) s premerom 4 cm (10 cm). Zunanjost je v glavnem sestavljena iz steklenega valja.

Z več kot 40 koraki je postal precej obsežen Instructable. Začne se z zasnovo svetilke. To zajema tako 3D oblikovanje v Fusion 360 kot električni del. Dodatna pozornost je namenjena porabi energije LED. Na primer, za distribucijo električne energije je bila zasnovana posebna plošča.

Po oblikovanju Instructable nadaljuje z montažo različnih delov: Nosilec LED in noga svetilke. Nosilec LED vsebuje 16 trakov s po 18 LED, kar daje skupaj 288 LED. Osnova svetilke vsebuje Raspberry Pi, majhen ventilator in dodatne elektronske komponente.

Poleg načrtovanja in gradnje je opisano programiranje svetilke. To se začne z nadzorom LED in pridobivanjem vremenskih podatkov s Pythonom. Sledijo različne funkcije svetilke.

Primarna funkcija te svetilke je prikaz vremenskih podatkov. Zaradi izbrane zasnove je to svetilko mogoče uporabiti za druge namene. Tako kot ura ali indikator družabnih omrežij (koda Python za luč v sili in lava svetilko je vključena v ta navodila).

1. korak: Prve skice in oblikovanje

Pred približno letom dni sem naredil nekaj okraskov z osvetljenimi božičnimi drevesi. Ti so vsebovali spletni vmesnik za spreminjanje barv LED. V poznejši različici je ta spletni vmesnik nadomestila uporaba vremenskih podatkov. Barva LED je odvisna od zunanje temperature, pri čemer imajo vse LED enake barve.

Kasneje sem dobil idejo, da bi naredil "termometer". Z branjem dejanske, najnižje in najvišje temperature. Vse LED diode bi imele različne barve, odvisno od teh vrednosti. To še nikoli ni bilo razvito v delujoči prototip, ker sem dobil drugo idejo, zaradi katere je nastala ta matrična LED svetilka. Kjer je prikaz vremenskih podatkov le ena od možnosti.

Med izdelavo skic sem prišel do naslednjih funkcij:

1. Prikažite trenutno temperaturo.
2. Prikaz pričakovanih minimalnih in najvišjih temperatur.
3. Prikaz pričakovanih padavin za naslednjo uro (modra = dež, bela = sneg).
4. Prikaz trenutne hitrosti vetra in, če je mogoče, smeri.

Zgornje risbe so prva zasnova te svetilke.

Možnosti te svetilke niso omejene na prikaz vremenskih podatkov. Uporaba Raspberry PI daje veliko več možnosti. Na primer ura, plazemska ali lava svetilka in številni kazalniki družbenih medijev.

Obstajata dva načina za namestitev LED v svetilko: kvadratna mreža ali spirala LED. Spiralno različico je lažje sestaviti. Toda LED diode se pri uporabi spirale nekoliko nagnejo, zato so videti manj lepe. Poleg tega bo barvni gradient težje programirati. Zato sem se odločil ustvariti LED mrežo z LED trakovi ws2812.

LED trak ws2812 je postavljen navpično skozi svetilko v cikcak vzorcu. Vsi LED priključki so na vrhu ali na dnu jeklenke. To daje prostor znotraj valja za druge elektronske komponente.

Ker je bila prva ideja prikazati vremenske podatke, sem se odločil za 16 LED na vrsto. To omogoča 16 smeri vetra:

• N
• NNE
• SV
• ENE
• E
• ESE
• JV
• SSE
• S
• SSW
• JZ
• WSW
• W
• WNW
• SZ
• SZV

Prejšnji projekt "Okras za božično drevo" je temeljil na običajnem ikosaedru s krožnim oknom za vsako LED. Ta projekt dobi podobno strukturo za LED. Potem pa znotraj steklenega cilindra.

2. korak: LED barve

Temperatura na Nizozemskem je med letom približno med -10 in +30 stopinj Celzija. Lahko postane toplejše ali hladnejše, vendar so to izjeme. Univerzalne temperaturne barve so rdeča za vroče in modra za hladno. Dodal sem še tretjo barvo: rumeno. To daje več barv in naredi gradient lepši.

Najnižje in najvišje temperature se med letnimi časi spreminjajo. Posledično temperaturna razlika nikoli ni večja od 25 stopinj. Z drugimi besedami, skoraj polovica celotne barvne palete. Za povečanje tega razpona je mogoče uporabiti dinamično lestvico. Na primer, lestvica je lahko odvisna od meseca. Modra barva je poleti lahko 10 stopinj Celzija, pozimi pa -10 stopinj Celzija.

Ta lestvica bi se morala počasi spreminjati. Na primer:

Januarja -10 do +15

Februar -10 do +15 marec -5 do +20 april -5 do +20 maj 0 do +25 junij +5 do +30 julij +10 do +35 avgust +10 do +35 september +5 do +30 oktober 0 do +25 november -5 do +20 december -10 do +15

Prevod med temperaturo in barvo lahko shranite v tabelo. Posledično je potreben minimalni izračun. In svetilko je enostavno prilagoditi drugim podnebjem. Izdelava tabele je enostavna tudi za majhne prilagoditve intenzivnosti barv.

3. korak: stekleni valj

Za to svetilko je bil uporabljen stekleni valj. Je rezervni del dobro dostopne svetilke. Svetilko sem kupil v nizozemski spletni trgovini. Ima naslednje specifikacije:

Mere: premer 10 cm pri višini +/- 27 cm

Barva: mlečno bela Okov: Velikost luknje E27 (normalni / veliki okov) 4 cm Material: Steklo Opombe: Primerno za viseče svetilke in talne svetilke. Na eni strani je luknja za povezavo, druga stran je odprta. Čas dostave: približno 2 tedna (iz Avstrije)

Stekleni valj spada med svetilke tipa „Troy“. Ki jih proizvaja podjetje z imenom Eglo.

Če se stekleni valj ne prodaja ločeno, je možno kupiti tudi samo svetilko. Na voljo sta obesek in namizna različica (ZDA-link, UK-link, EU-link).

Vedno je mogoče izdelati svojo različico z drugo svetilko.

Kljub preprosti sliki za dimenzije so pravilne. Višina je 270 mm (10,6 palca), premer pa 100 mm (3,9 palca).

4. korak: Wemos spletni vmesnik

Velika nagrada na tekmovanju LED 2017

Druga nagrada na tekmovanju Raspberry Pi 2017