Ilm/maatrikslamp: 42 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Jälgige rohkem autori poolt:

Selles juhendis kirjeldan LED -maatriksilambi disaini, konstruktsiooni ja programmeerimist. Disain meenutab tavalist lampi, kuid sisemus on asendatud ws2812 LED -de maatriksiga. Juhtimine toimub Raspberry Pi abil, nii et kogu saab programmeerida vastavalt teie soovidele.

Lambi kõrgus on umbes 12 tolli (30 cm) ja läbimõõt 10 tolli (4 tolli). Väljaspool koosneb peamiselt klaasist silindrist.

Rohkem kui 40 sammuga on sellest saanud üsna kõikehõlmav juhend. See algab lambi disainist. See hõlmab nii Fusion 360 3D -disaini kui ka elektrilist osa. Erilist tähelepanu pööratakse valgusdioodide energiatarbimisele. Näiteks on elektri jaotamiseks mõeldud spetsiaalne plaat.

Pärast disaini jätkub Instructable erinevate osade kokkupanekuga: LED -hoidik ja lambijalg. LED -hoidik sisaldab 16 riba, igaühes 18 LED -i, mis annab kokku 288 LED -i. Lambi alus sisaldab Raspberry Pi, väikest ventilaatorit ja täiendavaid elektroonilisi komponente.

Lisaks projekteerimisele ja ehitamisele kirjeldatakse lambi programmeerimist. See algab LED -ide juhtimisest ja ilmastikuandmete hankimisest Pythoni abil. Järgnevad lambi erinevad funktsioonid.

Selle lambi peamine ülesanne on ilmastikuandmete kuvamine. Valitud disaini tõttu on seda lampi võimalik kasutada ka muuks otstarbeks. Nagu kell või sotsiaalmeedia indikaator (hädavalgustuse ja laavalambi Pythoni kood on selles juhendis).

Samm: esimesed visandid ja kavandid

Umbes aasta tagasi tegin mõned valgustatud jõulupuu ehted. Need sisaldasid veebiliidest LED -ide värvide muutmiseks. Hilisemas versioonis on see veebiliides asendatud ilmastikuandmete kasutamisega. Valgusdioodide värvus sõltub välistemperatuurist, kõik LED -id on sama värvi.

Hiljem tekkis mul mõte teha 'termomeeter'. Lugedes tegelikku, minimaalset ja maksimaalset temperatuuri. Kõik LED -id oleksid erinevatest väärtustest sõltuvalt erinevat värvi. Seda pole kunagi töötavaks prototüübiks arendatud, sest sain uue idee, mille tulemuseks oli see LED -maatrikslamp. Kus ilmaandmete kuvamine on vaid üks võimalustest.

Mõnede visandite tegemisel jõudsin järgmiste funktsioonideni:

1. Kuva praegune temperatuur.
2. Eeldatava minimaalse ja maksimaalse temperatuuri kuvamine.
3. Kuvatakse järgmise tunni eeldatav sademete hulk (sinine = vihm, valge = lumi).
4. Kuvab praeguse tuule kiiruse ja võimaluse korral suuna.

Ülaltoodud joonised on selle lambi esimene disain.

Selle lambi võimalused ei piirdu ilmastikuandmete kuvamisega. Vaarika PI kasutamine annab palju rohkem võimalusi. Näiteks kell, plasma- või laavalamp ja mitmed sotsiaalmeedia näitajad.

Valgusdioodide paigutamiseks lampi on kaks võimalust: ruudukujuline võre või valgusdioodide spiraal. Spiraalversiooni on lihtsam ehitada. Kuid valgusdioodid kalduvad spiraali kasutamisel veidi kaldu ja näevad seetõttu vähem ilusad välja. Lisaks on värvigradienti raskem programmeerida. Seetõttu otsustasin luua LED -võrgu, kasutades ws2812 LED -ribasid.

Ws2812 LED -riba asetatakse vertikaalselt läbi lambi siksakiliselt. Kõik LED -ühendused asuvad silindri üla- või alaosas. See annab ruumi teiste elektroonikakomponentide jaoks silindri sees.

Kuna esimene idee oli ilmateabe kuvamine, olen valinud 16 LED -i rea kohta. See võimaldab 16 tuule suunda:

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

Eelmine projekt "Jõulupuu ehe" on põhinenud tavalisel ikosaeedril, mille iga LED -i jaoks on ringikujuline aken. See projekt saab LED -ide jaoks sarnase struktuuri. Aga siis klaasist silindri sisse.

Samm: LED -värvid

Aastane temperatuur on Hollandis ligikaudu -10 kuni +30 kraadi Celsiuse järgi. Võib minna soojemaks või külmemaks, kuid need on erandid. Universaalsed temperatuurivärvid on kuumaks punane ja külma jaoks sinine. Lisasin kolmanda värvi: kollase. See annab rohkem värve ja muudab gradiendi ilusamaks.

Minimaalne ja maksimaalne temperatuur aastaajal muutuvad. Seetõttu pole temperatuuride erinevus kunagi suurem kui 25 kraadi. Teisisõnu, peaaegu pool kogu värvivalikust. Selle vahemiku suurendamiseks võib kasutada dünaamilist skaalat. Näiteks võib skaala sõltuda kuust. Sinine värv võib suvel olla 10 kraadi ja talvel -10 kraadi.

See skaala peaks muutuma aeglaselt. Näiteks:

Jaanuar -10 kuni +15

Veebruar -10 kuni +15 märts -5 kuni +20 aprill -5 kuni +20 mai 0 kuni +25 juuni +5 kuni +30 juuli +10 kuni +35 august +10 kuni +35 september +5 kuni +30 oktoober 0 kuni +25 november -5 kuni +20 detsember -10 kuni +15

Tõlge temperatuuri ja värvi vahel saab salvestada tabelisse. Selle tulemusena on vaja minimaalset arvutust. Ja lampi on lihtne kohandada teiste kliimatingimustega. Tabeli abil on lihtne teha ka väikseid värvi intensiivsuse kohandusi.

Samm: klaasist silinder

Selle lambi jaoks on kasutatud klaasist silindrit. See on hästi kättesaadava lambi varuosa. Ostsin lambi Hollandi veebipoest. Sellel on järgmised spetsifikatsioonid:

Mõõdud: 10 cm läbimõõduga +/- 27 cm kõrgusel

Värv: piimjas valge Kinnitus: ava suurus E27 (tavaline / suur liitmik) 4 cm Materjal: klaas Märkused: Sobib nii ripp- kui ka põrandalampidele. Ühel küljel on auk ühenduse jaoks, teine külg on avatud. Tarneaeg: umbes 2 nädalat (Austriast)

Klaassilinder kuulub 'Troy' tüüpi lampidesse. Mida valmistab Eglo nime kandev ettevõte.

Kui klaasist silindrit eraldi ei müüda, on võimalik ka lamp ise osta. Saadaval on ripats ja tabeli versioon (USA-link, UK-link, EU-link).

Alati on võimalik teha oma versioon teise lambi abil.

Vaatamata mõõtmete lihtsale pildile on need õiged. Kõrgus on 270 mm (10,6 tolli) ja läbimõõt 100 mm (3,9 tolli).

Samm: Wemose veebiliides

LED -võistluse peaauhind 2017

Raspberry Pi konkursi teine auhind 2017