Καιρός/λάμπα μήτρας: 42 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Από τον Gosse Adema Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σε αυτό το Instructable περιγράφω το σχεδιασμό, την κατασκευή και τον προγραμματισμό ενός λαμπτήρα LED μήτρας. Ο σχεδιασμός μοιάζει με μια συνηθισμένη λάμπα, αλλά το εσωτερικό έχει αντικατασταθεί από μια μήτρα LEDs ws2812. Ο έλεγχος γίνεται μέσω ενός Raspberry Pi, έτσι ώστε το σύνολο να μπορεί να προγραμματιστεί σύμφωνα με τις δικές σας επιθυμίες.

Ο λαμπτήρας έχει ύψος περίπου 12 ίντσες (30 εκατοστά) και διάμετρο 4 εκατοστά (10 εκατοστά). Το εξωτερικό αποτελείται κυρίως από γυάλινο κύλινδρο.

Με περισσότερα από 40 βήματα έχει γίνει ένα αρκετά περιεκτικό Instructable. Ξεκινά με το σχεδιασμό της λάμπας. Αυτό καλύπτει τόσο τον τρισδιάστατο σχεδιασμό στο Fusion 360 όσο και το ηλεκτρικό μέρος. Δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην κατανάλωση ενέργειας των LED. Για παράδειγμα, έχει σχεδιαστεί ειδικός πίνακας για διανομή ισχύος.

Μετά το σχεδιασμό, το Instructable συνεχίζει με τη συναρμολόγηση των διαφόρων τμημάτων: Το στήριγμα LED και το πόδι της λάμπας. Το στήριγμα LED περιέχει 16 λωρίδες με 18 LED το καθένα, δίνοντας συνολικά 288 LED. Η βάση της λάμπας περιέχει το Raspberry Pi, έναν μικρό ανεμιστήρα και επιπλέον ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Εκτός από το σχεδιασμό και την κατασκευή, περιγράφεται ο προγραμματισμός της λάμπας. Αυτό ξεκινά με τον έλεγχο των LED και την ανάκτηση δεδομένων καιρού με την Python. Ακολουθούν οι διαφορετικές λειτουργίες της λάμπας.

Η κύρια λειτουργία αυτής της λάμπας είναι η εμφάνιση δεδομένων καιρού. Λόγω του επιλεγμένου σχεδίου, είναι δυνατή η χρήση αυτής της λάμπας για άλλους σκοπούς. Σαν ένδειξη ρολογιού ή μέσων κοινωνικής δικτύωσης (Ο κώδικας Python για φως έκτακτης ανάγκης και λάμπα λάβας περιλαμβάνεται σε αυτό το Οδηγίες).

Βήμα 1: Πρώτα σκίτσα & σχεδίαση

Πριν από περίπου ένα χρόνο έφτιαξα μερικά στολισμένα χριστουγεννιάτικα στολίδια. Αυτά περιείχαν μια διεπαφή ιστού για την αλλαγή των χρωμάτων των LED. Σε νεότερη έκδοση, αυτή η διεπαφή ιστού αντικαταστάθηκε από τη χρήση δεδομένων καιρού. Το χρώμα των LED εξαρτάται από την εξωτερική θερμοκρασία, με όλα τα LED να έχουν το ίδιο χρώμα.

Αργότερα μου ήρθε η ιδέα να φτιάξω ένα «θερμόμετρο». Διαβάζοντας την πραγματική, ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία. Όλες οι λυχνίες LED θα έχουν διαφορετικά χρώματα ανάλογα με αυτές τις τιμές. Αυτό δεν έχει εξελιχθεί ποτέ σε λειτουργικό πρωτότυπο επειδή πήρα μια άλλη ιδέα, η οποία κατέληξε σε αυτόν τον λαμπτήρα μήτρας LED. Όπου η εμφάνιση δεδομένων καιρού είναι μόνο μία από τις δυνατότητες.

Κάνοντας μερικά σκίτσα, κατέληξα στις ακόλουθες λειτουργίες:

1. Εμφάνιση της τρέχουσας θερμοκρασίας.
2. Εμφάνιση των αναμενόμενων ελάχιστων και μέγιστων θερμοκρασιών.
3. Εμφανίζει την αναμενόμενη βροχόπτωση για την επόμενη ώρα (μπλε = βροχή, λευκό = χιόνι).
4. Εμφάνιση της τρέχουσας ταχύτητας ανέμου και, εάν είναι δυνατόν, κατεύθυνσης.

Τα παραπάνω σχέδια είναι ένα πρώτο σχέδιο αυτής της λάμπας.

Οι δυνατότητες αυτής της λάμπας δεν περιορίζονται στην εμφάνιση δεδομένων καιρού. Η χρήση Raspberry PI δίνει πολλές περισσότερες δυνατότητες. Όπως ένα ρολόι, μια λάμπα πλάσματος ή λάβας και αρκετοί δείκτες κοινωνικών μέσων.

Υπάρχουν 2 τρόποι για να τοποθετήσετε τα LED μέσα σε μια λάμπα: Ένα τετράγωνο πλέγμα ή μια σπείρα LED. Η σπειροειδής έκδοση είναι ευκολότερη στην κατασκευή. Αλλά οι λυχνίες LED κλίνουν λίγο όταν χρησιμοποιείτε μια σπείρα και επομένως φαίνονται λιγότερο όμορφες. Επιπλέον, η κλίση χρώματος θα είναι πιο δύσκολο να προγραμματιστεί. Γι 'αυτό επέλεξα να δημιουργήσω ένα πλέγμα LED χρησιμοποιώντας λωρίδες LED ws2812.

Η λωρίδα LED ws2812 τοποθετείται κάθετα μέσω της λάμπας, σε μοτίβο ζιγκ -ζαγκ. Όλες οι συνδέσεις LED βρίσκονται στο επάνω ή στο κάτω μέρος του κυλίνδρου. Αυτό δίνει χώρο στο εσωτερικό του κυλίνδρου, για τα άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Επειδή η πρώτη ιδέα ήταν η εμφάνιση δεδομένων καιρού, επέλεξα για 16 LED ανά σειρά. Αυτό επιτρέπει 16 κατευθύνσεις ανέμου:

• Ν
• NNE
• ΒΑ
• ΕΝΕ
• μι
• ESE
• ΝΑ
• SSE
• μικρό
• SSW
• ΝΔ
• WSW
• W
• WNW
• ΒΔ
• ΒΔΒ

Το προηγούμενο έργο "Στολίδι Χριστουγεννιάτικου δέντρου" βασίστηκε σε ένα κανονικό εικοσαέδριο, με ένα κυκλικό παράθυρο για κάθε LED. Αυτό το έργο έχει παρόμοια δομή για τα LED. Στη συνέχεια, όμως, μέσα σε ένα γυάλινο κύλινδρο.

Βήμα 2: Χρώματα LED

Η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια ενός έτους στην Ολλανδία είναι περίπου μεταξύ -10 και +30 βαθμούς Κελσίου. Μπορεί να γίνει πιο ζεστό ή πιο κρύο, αλλά αυτές είναι εξαιρέσεις. Τα καθολικά χρώματα θερμοκρασίας είναι κόκκινο για ζεστό και μπλε για κρύο. Έχω προσθέσει ένα τρίτο χρώμα: Κίτρινο. Αυτό δίνει περισσότερα χρώματα και κάνει την κλίση πιο όμορφη.

Οι ελάχιστες και οι μέγιστες θερμοκρασίες αλλάζουν κατά τη διάρκεια των εποχών. Ως αποτέλεσμα, η διαφορά θερμοκρασίας δεν είναι ποτέ μεγαλύτερη από 25 μοίρες. Με άλλα λόγια, σχεδόν το ήμισυ του συνόλου των χρωμάτων. Για να αυξηθεί αυτό το εύρος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια δυναμική κλίμακα. Για παράδειγμα, η κλίμακα μπορεί να εξαρτάται από το μήνα. Το μπλε χρώμα μπορεί να είναι 10 βαθμοί Κελσίου το καλοκαίρι και -10 βαθμοί Κελσίου το χειμώνα.

Αυτή η κλίμακα πρέπει να αλλάξει αργά. Για παράδειγμα:

Ιανουάριος -10 έως +15

Φεβρουάριος -10 έως +15 Μαρτίου -5 έως +20 Απριλίου -5 έως +20 Μαΐου 0 έως +25 Ιουνίου +5 έως +30 Ιουλίου +10 έως +35 Αυγούστου +10 έως +35 Σεπτεμβρίου +5 έως +30 Οκτωβρίου 0 έως +25 Νοεμβρίου -5 έως +20 Δεκεμβρίου -10 έως +15

Η μετάφραση μεταξύ θερμοκρασίας και χρώματος μπορεί να αποθηκευτεί σε έναν πίνακα. Ως αποτέλεσμα, απαιτείται ελάχιστος υπολογισμός. Και η λάμπα προσαρμόζεται εύκολα σε άλλα κλίματα. Ένα τραπέζι κάνει επίσης είναι απλό να κάνει μικρές προσαρμογές στην ένταση χρώματος.

Βήμα 3: Κύλινδρος γυαλιού

Ένας γυάλινος κύλινδρος έχει χρησιμοποιηθεί για αυτόν τον λαμπτήρα. Είναι ανταλλακτικό μιας καλά διαθέσιμης λάμπας. Αγόρασα τη λάμπα από ένα ολλανδικό διαδικτυακό κατάστημα. Έχει τις ακόλουθες προδιαγραφές:

Διαστάσεις: Διάμετρος 10 cm σε ύψος +/- 27 cm

Χρώμα: Γαλακτώδες λευκό Εφαρμογή: Μέγεθος τρύπας E27 (κανονικό / μεγάλο εξάρτημα) 4 cm Υλικό: Γυαλί Παρατηρήσεις: Κατάλληλο για κρεμαστά φωτιστικά καθώς και για φωτιστικά δαπέδου. Στη μία πλευρά είναι η τρύπα για τη σύνδεση, η άλλη πλευρά είναι ανοιχτή. Χρόνος παράδοσης: Περίπου 2 εβδομάδες (από την Αυστρία)

Ο γυάλινος κύλινδρος ανήκει σε λάμπες τύπου 'Troy'. Τα οποία κατασκευάζονται από μια εταιρεία με το όνομα Eglo.

Εάν ο γυάλινος κύλινδρος δεν πωλείται ξεχωριστά, είναι επίσης δυνατό να αγοράσετε τον ίδιο τον λαμπτήρα. Υπάρχει ένα κρεμαστό κόσμημα και μια έκδοση τραπεζιού (USA-link, UK-link, EU-link).

Είναι πάντα δυνατό να φτιάξετε τη δική σας έκδοση χρησιμοποιώντας άλλη λάμπα.

Παρά την απλή εικόνα για τις διαστάσεις, είναι σωστές. Το ύψος είναι 270 mm (10,6 ίντσες) και η διάμετρος είναι 100 mm (3,9 ίντσες).

Βήμα 4: Διασύνδεση Ιστού Wemos

Μεγάλο Βραβείο στον Διαγωνισμό LED 2017

Δεύτερο βραβείο στο Raspberry Pi Contest 2017