Vremenska/matrična lampa: 42 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Piše Gosse AdemaFollow Više od autora:

U ovom uputstvu opisujem dizajn, konstrukciju i programiranje LED matrične lampe. Dizajn podsjeća na običnu svjetiljku, ali unutrašnjost je zamijenjena matricom LED -a ws2812. Upravljanje se vrši pomoću Raspberry Pi, tako da se cjelina može programirati prema vašim željama.

Lampa je visoka oko 12 inča (30 cm) sa prečnikom od 4 inča (10 cm). Izvana se uglavnom sastoji od staklenog cilindra.

S više od 40 koraka postao je prilično opsežan Instructable. Počinje dizajnom lampe. Ovo pokriva i 3D dizajn u Fusion 360 i električni dio. Posebna pažnja posvećuje se potrošnji energije LED dioda. Na primjer, posebna ploča je dizajnirana za distribuciju energije.

Nakon dizajna, Instructable nastavlja sa sastavljanjem različitih dijelova: LED držača i podnožja lampe. LED držač sadrži 16 traka sa po 18 LED dioda, što daje ukupno 288 LED dioda. Baza lampe sadrži Raspberry Pi, mali ventilator i dodatne elektroničke komponente.

Osim projektiranja i izgradnje, opisano je programiranje lampe. Ovo počinje kontrolom LED dioda i preuzimanjem vremenskih podataka s Pythonom. Slijede različite funkcije lampe.

Primarna funkcija ove lampe je prikaz vremenskih podataka. Zbog odabranog dizajna moguće je koristiti ovu svjetiljku u druge svrhe. Poput sata ili indikatora društvenih medija (Python kod za svjetlo u nuždi i lava lampu uključen je u ovo uputstvo).

Korak 1: Prve skice i oblikovanje

Prije otprilike godinu dana napravila sam neke ukrase za božićno drvce sa osvjetljenjem. One su sadržavale web sučelje za promjenu boja LED dioda. U kasnijoj verziji, ovo web sučelje zamijenjeno je upotrebom vremenskih podataka. Boja LED dioda ovisi o vanjskoj temperaturi, pri čemu sve LED diode imaju istu boju.

Kasnije sam dobio ideju da napravim 'termometar'. Očitavanjem stvarne, minimalne i maksimalne temperature. Sve LED diode bi imale različite boje ovisno o tim vrijednostima. Ovo nikada nije razvijeno u radni prototip jer sam dobio drugu ideju, koja je rezultirala ovom LED matricnom lampom. Gdje je prikazivanje vremenskih podataka samo jedna od mogućnosti.

Radeći neke skice, došao sam do sljedećih funkcija:

1. Prikažite trenutnu temperaturu.
2. Prikaz očekivanih minimalnih i maksimalnih temperatura.
3. Prikaz očekivanih padavina za sljedeći sat (plava = kiša, bijela = snijeg).
4. Prikaz trenutne brzine vjetra i, ako je moguće, smjera.

Gornji crteži su prvi dizajn ove lampe.

Mogućnosti ove lampe nisu ograničene na prikaz vremenskih podataka. Korištenje Raspberry PI daje mnogo više mogućnosti. Kao što su sat, plazma ili lava lampa i nekoliko indikatora društvenih medija.

Postoje dva načina postavljanja LED dioda u lampu: kvadratna mreža ili spirala LED dioda. Spiralnu verziju je lakše izgraditi. No LED diode se pri nagibu malo naginju i stoga izgledaju manje lijepo. Osim toga, gradijent boje bit će teže programirati. Zato sam se odlučio za stvaranje LED mreže pomoću ws2812 LED traka.

LED traka ws2812 postavljena je okomito kroz lampu, u cik -cak uzorku. Svi LED priključci nalaze se na vrhu ili dnu cilindra. To daje prostor unutar cilindra za ostale elektroničke komponente.

Budući da je prva ideja bila prikazati vremenske podatke, odabrao sam 16 LED dioda po redu. Ovo omogućava 16 smjerova vjetra:

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

Prethodni projekat "Ukras za božićno drvce" zasnovan je na običnom ikosaedru, sa kružnim prozorom za svaku LED diodu. Ovaj projekt dobiva sličnu strukturu za LED diode. Ali onda unutar staklenog cilindra.

Korak 2: LED boje

Temperatura tokom godine u Holandiji je otprilike između -10 i +30 stepeni Celzijusa. Može biti toplije ili hladnije, ali to su izuzeci. Univerzalne boje temperature su Crvena za vruće i Plava za hladnu. Dodao sam treću boju: Žutu. Ovo daje više boja i čini nagib ljepšim.

Minimalne i maksimalne temperature mijenjaju se tokom godišnjih doba. Zbog toga razlika u temperaturi nikada nije veća od 25 stepeni. Drugim riječima, gotovo polovica cijelog raspona boja. Za povećanje ovog raspona može se koristiti dinamička ljestvica. Na primjer, skala može ovisiti o mjesecu. Plava boja može biti 10 stepeni Celzijusa tokom ljeta, i -10 stepeni Celzijusa zimi.

Ova skala bi se trebala polako mijenjati. Na primjer:

Januara -10 do +15

Februar -10 do +15 mart -5 do +20 april -5 do +20 maj 0 do +25 jun +5 do +30 jul +10 do +35 avgust +10 do +35 septembar +5 do +30 oktobar 0 do +25 novembar -5 do +20 decembar -10 do +15

Prijevod između temperature i boje može se pohraniti u tablicu. Zbog toga je potreban minimalni izračun. I lampa se lako prilagođava drugoj klimi. Tablica je također jednostavna za mala prilagođavanja intenziteta boje.

Korak 3: Stakleni cilindar

Za ovu lampu korišćen je stakleni cilindar. To je rezervni dio dobro dostupne lampe. Lampu sam kupio u holandskoj web trgovini. Ima sljedeće specifikacije:

Dimenzije: promjer 10 cm na visini +/- 27 cm

Boja: mliječno bijela Okov: Veličina rupe E27 (normalna / velika armatura) 4 cm Materijal: Staklo Napomene: Pogodno za viseće svjetiljke, kao i za podne svjetiljke. S jedne strane je otvor za povezivanje, s druge strane je otvoren. Vrijeme isporuke: Oko 2 sedmice (iz Austrije)

Stakleni cilindar pripada svjetiljkama tipa 'Troy'. Proizvodi ih kompanija sa imenom Eglo.

Ako se stakleni cilindar ne prodaje zasebno, također je moguće kupiti samu lampu. Dostupni su privjesci i stolne verzije (SAD-link, UK-link, EU-link).

Uvijek je moguće napraviti vlastitu verziju pomoću druge lampe.

Unatoč jednostavnoj slici za dimenzije, one su točne. Visina je 270 mm (10,6 inča), a promjer 100 mm (3,9 inča).

Korak 4: Wemos web sučelje

Velika nagrada na LED takmičenju 2017

Druga nagrada na takmičenju Raspberry Pi 2017