Ambijentalni LED zidni sat: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Nedavno sam vidio mnoge ljude kako grade ogromne LED matrice koje izgledaju apsolutno lijepo, ali su se ili sastojale od složenog koda ili skupih dijelova ili oboje. Pa sam razmišljao o izgradnji vlastite LED matrice koja se sastoji od vrlo jeftinih dijelova i vrlo razumljivog koda, koji je ipak malo manji. Može djelovati i kao zidni sat, što je korisno za ljude koji ne žele veliki ekran koji samo leži i prikazuje njegove funky animacije.

Moj cilj s ovim projektom nije bio uključivanje lemljenja ili električnih alata kako bi ovaj projekt bio dostupan mnogim ljudima.

Ovaj projekt bi se preporučio ljudima s osnovnim znanjem o elektronici, kodiranju i osobama s malo iskustva u radu s akrilom:).

Korak 1: Prikupite sav alat i građevinski materijal

Alati:

1. Nožna pila
2. Akrilni alat za bodovanje
3. Jednostavna ručna bušilica (mogla bi poslužiti i električna)
4. Bušilica od 12 mm ili stepenasta burgija
5. Par skidača žice
6. Par dijagonalnih rezača
7. Makaze
8. Oštrica ili marker
9. Pištolj za vruće ljepilo
10. Brusni papir

Građevinski materijal:

1. Električna traka
2. Dvokomponentno ljepilo
3. Superljepilo ili cijanoakrilat
4. Vruće ljepilo

Korak 2: Prikupljanje svih dijelova

Dijelovi:

1. 50 kom WS2811 LED lanac (3 kompleta)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC modul
4. Metalni trenutni prekidač sa LED diodom
5. Žice za kratkospojnike
6. Napajanje 5V 10A
7. DC priključak
8. Višelančana žica (16awg)
9. 3 mm opal (prozirno bijela) akrilna ploča
10. 4 cm OD, tankozidna PVC cijev (10 metara)
11. Crni akril od 6 mm

Korak 3: Rezanje PVC cijevi po dužini

U ovom koraku ćemo izrezati PVC cijev na manje cilindre. Ovi mali cilindri od PVC cijevi djelovat će kao razdjelnici između piksela, jer ne želimo da svjetlost LED diode prodire u cijeli zaslon. LED diode će se nalaziti unutar ovih cilindara i osigurat će da svjetlost koja dolazi iz svake LED diode bude fokusirana na jednu određenu regiju i da neće krvariti u druge piksele.

Da bismo postigli mrežu PVC cijevi, moramo prvo izrezati PVC cijevi na male cilindre iste dužine. Odabrali smo dužinu od 6 cm kao visinu cilindara, ali možete odabrati bilo koju visinu oko 6 cm koja vam odgovara. Samo pazite da svi cilindri budu iste visine.

Koraci:

1. Upotrijebite bilo koje kutije ili knjige da biste postigli visinu od 6 cm (ili bilo što oko 6 cm).
2. Marker držite vodoravno na kutiji, držite PVC cijev uz zid i učinite da vrh markera dodirne cijev. Polako okrenite PVC cijev pomoću nosača zida kako biste napravili lijepu i bešavnu liniju oko cijevi.
3. Odrežite liniju pomoću nožne pile. Pobrinite se da rezovi budu što ravniji, što će biti ključno za kvalitetu širenja.
4. Ako postoje borovi/neravnine na bočnoj strani cilindra, možemo upotrijebiti brusni papir ili nož za uklanjanje neravnina s jedne strane. Skidanje jedne strane dovoljno je, međutim, obje strane će biti lijepo imati.
5. Ako imate samo jednu stranu sa ivice, označite tu stranu s "D". Ta strana će biti okrenuta prema listu difuzora, a druga strana sa "L" koja označava stranu na koju će LED biti postavljena. Ako ste obrisali obje strane, mogli biste vidjeti koja strana sjedi više okomito na podu i označite tu stranu s "D", a drugu s "L"
6. Ponovite 134 puta:)

Korak 4: Lijepljenje svih PVC cijevi

Budući da imamo cijevi odrezane po dužini, možemo ih zalijepiti u jednu ogromnu mrežu. Za lijepljenje svih cijevi koristimo cijanoakrilat koji je općenito poznat kao superlijepilo.

Koraci:

1. Počinjemo lijepljenjem dvije cijevi zajedno. Držite dvije cijevi vodoravno na stolu. Uverite se da obojica sede poravnati na stolu i sa strane na kojoj je "D" napisano okrenuti na isti način i da su na istom nivou. Kad se sve poravna, možemo staviti 1-2 kapi superljepila između epruveta.
2. Za lijepljenje treće cijevi slijedite gore navedene korake. Zalijepljenu mrežu držite na stolu i postavite treću cijev na nju. Uvjerite se da su sve strane "D" cijevi okrenute u istom smjeru i na istom nivou. Nanesite 1-2 kapi superljepila na svaki šav. Ako ste sve učinili kako treba, kada mrežicu držite okomito, sa slovom "D" prema dolje, ne bi trebalo biti nikakvih ljuljajućih pokreta, a cijela struktura trebala bi sjediti u ravnini na stolu.
3. Za lijepljenje četvrte cijevi i preostalih cijevi možemo lako držati tri zalijepljena komada okomito (s "D" naravno prema dolje ^_ ^) i postaviti četvrtu cijev na bilo koju stranu od tri zalijepljena komada. Pazite da lice "D" bude na isti način. Zatim možemo jednostavno zalijepiti četvrti komad na tri zalijepljena komada, isto se može ponoviti i za ostale cijevi kako bi se postigla struktura prikazana gore.

Korak 5: Rezanje akrila

Da biste izrezali akrilni lim, označite željene oblike pomoću dimenzija navedenih na slici. Inače, možete ispisati isporučene SVG datoteke i pričvrstiti stranice na vrh akrilnog lista i koristiti ih kao vodič za rezanje.

Napomena: Dimenzije se mogu promijeniti ako ste za PVC cijevi koristili drugačiji promjer

Koraci:

1. Ako koristite ispise SVG datoteka, zalijepite ispisane stranice na akrilne listove bilo kojim štapićem ljepila ili ih jednostavno zalijepite na akril pomoću trake.
2. Ako ne namjeravate koristiti ispisane stranice, možete upotrijebiti gore navedene dimenzije za označavanje oblika na akrilnom listu.
3. Za bodovanje linija za rezanje upotrijebite alat za bodovanje. Bodovati sve dok particije ne budu skoro toliko duboke kao polovina debljine akrilnog lima.
4. Kada se bodovanje završi, zadržite liniju bodovanja na rubu stola i oštro pritisnite stranu akrilne ploče koja visi u zraku. Ovo će prelomiti akrilni list duž razdjelne crte. Ako je količina pritiska potrebna da se akril zaskoči previsoka, pokušajte učiniti više bodova na liniji, dok koristite veći pritisak za bodovanje.
5. Učinite to za sve potrebne rezove.
6. Svrdlom od 12 mm napravite rupu na jednoj od bočnih ploča za gumb

Korak 6: Lijepljenje okvira na mrežu

Ovaj korak je izuzetno jednostavan. Ljepljenje i akrilni okvir lijepimo na PVC mrežu koju smo upravo stvorili. Budući da PVC cijevi izgledaju ružno, zatvaramo ih u lijepo akrilno kućište.

Koraci:

1. Postavite PVC cijevnu mrežu na pod pazeći da strana sa "D" bude okrenuta prema dolje.
2. Bočnu ploču s gumbom možete postaviti na bilo koju stranu koju želite. Odlučili smo ići dolje desno.
3. Postavite sve akrilne ploče oko PVC mreže, pazeći da sjednu u ravnini s podom. Uvjerite se da je strana sa "D" ispisana na akrilnim komadima okrenuta prema podu. Ako je potrebno, napravite bilo kakve promjene u veličini akrilnih ploča.
4. Pomoću trake držite sve dijelove akrila zajedno ili zamolite prijatelja da vam pomogne tako što će akrilne komade čvrsto držati za mrežu.
5. Upotrijebite super ljepilo ili dvokomponentno ljepilo za lijepljenje svih akrilnih limova na PVC cijevnu mrežu.

Napomena: Ako planirate montirati ovaj ekran na zid, količina ljepila koju biste trebali koristiti trebala bi biti malo veća nego inače jer će cijela težina biti podržana na jednoj akrilnoj ploči i ne želite da se savija ili još gore, padne odvojeno.

Korak 7: Lijepljenje svih LED dioda unutar PVC mreže

S obzirom na količinu dosadnog posla, ovo bi trebao biti posljednji proces koji jako intenzivno radi,

Koraci:

1. Prije nego započnete postupak lijepljenja, postavite LED lance na zemlju uzastopno. Svaki LED lanac ima 50 LED dioda. Postavite početak sljedećeg lanca na mjesto gdje se prethodni lanac završava. Sada spojite JST konektore koji izlaze iz posljednje LED diode prethodnog lanca s prvom LED diodom sljedećeg lanca. Time biste trebali imati dugački lanac od 150 LED dioda.
2. Sada možete vruće zalijepiti prvu žicu u gornju i krajnju lijevu PVC cijev, kao što je prikazano gore. Da biste identificirali prvu LED diodu lanca, pronađite LED diodu iz koje izlazi konektor kao što je prikazano na slici koja prikazuje lijepljenje prve LED diode.
3. Nakon lijepljenja prvog, samo je potrebno slijediti gornji dijagram kako biste zalijepili sve LED diode na odgovarajuća mjesta, na primjer druga LED će ući u cijev tik do nje
4. Nakon što ste dovršili prvi red lijepljenjem svih LED dioda u prvom redu, možete započeti s drugim redom, prvi dio drugog reda će ući u cijev koja je odmah desno i dno prvih redova posljednja LED kao što je prikazano u vodiču
5. Ponavljanjem ovog procesa napunite preostale epruvete prema danom vodiču.
6. Nakon što završite sa lijepljenjem svih LED dioda u odgovarajuće cijevi, ostat će vam preostale neke LED diode, možete jednostavno odrezati žicu koja izlazi iz posljednje olovke kako biste uklonili višak LED dioda.
7. Nakon rezanja žice možete upotrijebiti električnu traku za izolaciju žica koje izlaze iz posljednje žice samo da ne stvaraju kratke spojeve

Korak 8: Distribucija energije na sve LED diode

Od ovog koraka nadalje fokusirat ćemo se na električnu stranu, osim na neke manje aktivnosti lijepljenja.

Koraci:

1. Vidjet ćete da imate 3 para crvenih i bijelih kabela koji izlaze iz startne LED svakog pojedinog lanca.
2. Spojite sve crvene žice zajedno pomoću debele višežilne žice. To možete učiniti jednostavnim uvijanjem krajeva žica ili ih lemite zajedno što vam više odgovara. U oba slučaja ćete dobiti identične rezultate.
3. Učinite isto sa svim bijelim žicama. Za razlikovanje polariteta obavezno koristite debelu višežilnu žicu, po mogućnosti druge boje.
4. Na kraju biste trebali imati 2 žice koje izlaze iz cijelog zaslona za pozitivne i negativne strane
5. Spojite ove debele višelančane žice na DC utičnicu uvijanjem krajeva ili lemljenjem. Izolirajte krajeve komadom električne trake.

Korak 9: Ožičenje Arduina

U ovom koraku dovršit ćemo sve električne veze.

Napomena: Vaš gumb možda neće imati prethodno lemljene žice, možda ćete ih morati lemiti ili jednostavno uviti na mjesto, što vam odgovara. Izolirajte spojeve pomoću neke električne trake. Ako vaša ne dolazi s prethodno lemljenim žicama, mogli biste slijediti gornji dijagram pinout -a kako biste identificirali odgovarajuće pinove.

Upotrijebite muški na ženski i muški na muški kabel kako biste uspostavili sve potrebne veze s Arduino UNO -om kako je dolje opisano.

1. Spojite DS3231 RTC modul na Arduino

• Spojite VCC RTC modula na VIN Arduina
• Spojite SDA modula RTC na pin A4 na Arduinu
• Spojite SCL RTC modula na Pin A5 na Arduinu
• Spojite GND RTC modula na GND pin na Arduinu

2. Povežite modul s gumbom na Arduino.

Da biste identificirali različite pinove na pritisnutom gumbu, učinite sljedeće. Igla sa znakom "+" pored je pin LED dugmeta (+), a suprotni pin je taster LED dugmeta (-). Druga dva pina su iglice za dugme.

• Spojite bilo koji pin tipke na pin 13 Arduina
• Spojite drugi pin tipke na pin 12 Arduina
• Spojite LED tipku (-) na pin 11 Arduina
• Spojite LED tipku (+) na pin 10 Arduina

3. Spojite LED lanac na Arduino UNO

Prepoznajte startnu LED diodu cijelog LED lanca.

• Spojite crvenu žicu konektora na 5V napajanje
• Spojite zelenu žicu konektora na pin 5 Arduina
• Priključite bijelu žicu konektora na masu

Nakon završetka ožičenja, možete pritisnuti dugme sa strane bočne strane konstrukcije pričvršćivanjem dugmeta pomoću priložene matice.

Napomena: Koristili smo vruće ljepilo na spojevima kako bismo bili sigurni da neće izaći dok je gotov i odložen na polici

Korak 10: Programiranje Arduina

Za programiranje Arduina ispustili smo donji kod, kôd je prilično dobro komentiran i prilično sam po sebi razumljiv, ako ne želite nikakvu funkcionalnost ili želite dodati neke svoje, bilo bi ga vrlo lako sami izmijeniti.

Ako planirate koristiti kôd bez izmjene samog koda, potrebno je postaviti samo jedan parametar, a to je vrijeme. Upute za postavljanje vremena date su u kodu.

Prilikom učitavanja koda morate biti sigurni da imate biblioteku FastLED i biblioteku DS3231 instaliranu u vašem Arduino IDE -u.

Korak 11: Završite sve

Skoro smo završili s izgradnjom. U ovom koraku samo ćemo dovršiti sve preostale male stvari.

Upravljanje elektronikom

Elektronika će izgledati prilično neuredno i vjerovatno bi se čak mogla i isključiti ako nije pravilno zalijepljena. To je nešto što se vrlo lako može izbjeći lijepljenjem sve elektronike unutar našeg kućišta.

Mogli biste početi lijepljenjem Arduina na podnožje zaslona, a modul DS3231 na također na podnožje zaslona. DC utičnica može se postaviti tamo gdje je najpogodnije uzimajući u obzir gdje želite montirati konstrukciju, dužinu žice napajanja i druge slične faktore.

Zidna montaža (opcionalno)

Ako želite montirati ovaj zaslon na zid, možete izbušiti rupe od 5 mm u gornjoj ploči i pričvrstiti neke "L" stezaljke na gornju ploču s nekim M5 vijcima, podloškama i navrtkama, što bi osiguralo montažne rupe za montiranje na zid. Ako ga namjeravate držati na polici kao i mi, ne morate dodavati te "L" stezaljke za montažu.

Lijepljenje lista difuzora

Posljednji i najjednostavniji korak je lijepiti list difuzora na našu ogromnu PVC mrežu. Prije nego nastavite, provjerite jeste li uklonili plastičnu zaštitnu foliju s akrilne ploče. Upotrijebite 10-15 kapi vrućeg ljepila raspoređenog po listu i pritisnite ga na mrežu da zalijepite list. Koristimo vruće ljepilo jer se može lako ukloniti jednostavnim potezanjem za bilo kakve popravke.

PS: Skidanje plastične zaštitne folije sa akrilne ploče najzadovoljniji je dio konstrukcije.

Zadnja ploča (opcionalno)

Ako želite da stražnja strana matrice bude malo elegantnija, možete izrezati komad crnog akrila od 6 mm koji ima iste dimenzije kao i list difuzora i zalijepiti ga na stražnju stranu matrice pomoću vrućeg ljepila

Finished

Sada biste trebali imati potpuno funkcionalnu LED matricu koja izgleda dobro danju i nevjerovatno noću. Iskreno zahvaljujem ako ste uspjeli dovde. Kako je ovo moja prva instrukcija, postoji mnogo stvari koje treba poboljšati, posebno fotografije koje sam snimio nisu bile najbolje, što ću definitivno pokušati poboljšati u budućim uputstvima (PS: Kamera mog telefona ne odgovara ovom ekranu kako izgleda hladnije u stvarnom životu). Nadam se da ste uživali u izgradnji i da ste se zabavili. Poboljšanja su zaista dobrodošla i jedva čekam da vidim šta biste vi mogli poboljšati i učiniti drugačije ^_ ^