Weather Forecast Beacon: 4 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Σε αυτό το έργο παρουσιάζω ένα μοντέλο από έναν τοπικό φάρο καιρού που έφτιαξα χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση, λωρίδες LED, τροφοδοτικό και πίνακα Arduino με σύνδεση wifi για πρόσβαση στην πρόγνωση του καιρού της επόμενης μέρας.

Ο κύριος σκοπός του έργου είναι να εμφανίσει την τρέχουσα πρόγνωση του καιρού, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως φωτεινή παράσταση, πυξίδα ή λάμπα. Η πρόγνωση του καιρού για την επόμενη ημέρα υποδεικνύεται από το φωτεινό χρώμα της μπάλας και τα διάφορα χρονικά διαστήματα φωτισμού της μπάλας και του άξονα.

Η οθόνη σημαίνει:

για την μπάλα: μπλε φως: έντονο έως θολό, ξηρό κίτρινο φως: συννεφιασμένο έως νεφελώδες, χωρίς βροχόπτωση λευκό φως: βροχόπτωση (βροχή ή χιόνι) Σταθερό φως: σταθερή καιρική τάση Αναβοσβήνει φως: ασυνεπής τάση καιρού για τον άξονα: αυξανόμενο φως: θερμοκρασία αυξάνεται πέφτοντας φως: η θερμοκρασία πέφτει σταθερό φως: η θερμοκρασία παραμένει η ίδια.

Συνολικά υπάρχουν 3 × 2 × 3 = 18 διαφορετικοί συνδυασμοί που μπορούν να εμφανιστούν. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιονδήποτε προσαρμοσμένο συνδυασμό χρωμάτων, ανάλογα με τη χρήση, καθώς κάθε led μπορεί να ελεγχθεί χωριστά.

Προμήθειες

1x Arduino Nano 33 IoT Amazon

Προσαρμογέας τροφοδοσίας 1x 5V 12A Amazon

1x BTF-LIGHTING WS2812B 5M 60 LED/Pixels/m Amazon

Η λωρίδα led που χρησιμοποίησα είναι αδιάβροχη και πιστοποιημένη IP65 επειδή αφήνω μερικές φορές τον φάρο έξω, για εσωτερική χρήση μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την έκδοση IP30.

1x 470 Ω Αντίσταση

Πυκνωτής 1x 1000 mF

15x καλώδια Dupont

Βήμα 1: Δημιουργία βάσης και κορυφαίων πλαισίων

Το μοντέλο έχει σχεδιαστεί στο Autodesk Fusion 360 και στη συνέχεια το εκτύπωσε 3D. Χρησιμοποιώντας τα αρχεία.stl μπορείτε να εκτυπώσετε τρισδιάστατα τα πλαίσια. Όπως βλέπετε στις εικόνες, το μοντέλο στο σχέδιο και το τυπωμένο προϊόν φαίνονται λίγο διαφορετικά, επειδή έχω κάνει κάποιες βελτιώσεις στο σχέδιο.

Το αρχικό ύψος του φάρου είναι έντεκα μέτρα και η επιλεγμένη κλίμακα 1:35 που σημαίνει ότι το μοντέλο έχει ύψος περίπου 35 εκατοστά. Το συνολικό μήκος των λωρίδων led είναι 1,72 m, που αντιστοιχεί σε 103 led.

Εάν θέλετε να δημιουργήσετε ένα μικρότερο ή μεγαλύτερο μοντέλο, μη διστάσετε να αλλάξετε τις διαστάσεις ή το σχέδιο χειρίζοντας το αρχείο Autodesk Fusion 360 (.f3d).

Βήμα 2: Συναρμολόγηση και συγκόλληση των λωρίδων Led μαζί

Η λωρίδα led μπορεί να κοπεί στα επισημασμένα σημεία, δείτε την πρώτη φωτογραφία. Πολύ σημαντικό είναι να τοποθετήσετε κάθε μέρος της λωρίδας στη σωστή κατεύθυνση και μετά τη συγκόλληση δύο λωρίδων για έλεγχο εάν η σύνδεση λειτουργεί.

Για τη βάση θα χρειαστείτε τρεις λωρίδες δώδεκα led. Όλες οι λωρίδες πρέπει να συνδέονται σε σειρά, οπότε τα πρώτα 36 led της βάσης χωρίζονται σε τρεις λωρίδες των οκτώ και πρέπει να συνδέονται όπως φαίνεται στην τέταρτη εικόνα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε κολλήσει σωστά τη θετική, αρνητική και καρφίτσα δεδομένων μεταξύ των λωρίδων.

Αφού συνδέσετε δύο λωρίδες μαζί, ελέγξτε αν η σύνδεση έγινε σωστά μετρώντας την αντίσταση μεταξύ των ακίδων με Ωμόμετρο. Η μέτρηση πρέπει να είναι μικρότερη από 1 Ohm. Θα πρέπει επίσης να δοκιμάσετε τη σύνδεση συνδέοντας τις λωρίδες στον πίνακα σας όπως φαίνεται στην τελευταία εικόνα και εκτελέστε το σκίτσο. Η βιβλιοθήκη FastLED.h πρέπει να εγκατασταθεί και οι γραμμές που σχολιάζονται του κώδικα πρέπει να προσαρμοστούν. Εάν όλα λειτουργούν σωστά, τα led πρέπει να ενεργοποιηθούν για ένα δευτερόλεπτο και να απενεργοποιηθούν για ένα δευτερόλεπτο.

Βήμα 3: Τοποθέτηση και συγκόλληση των λωρίδων του επάνω πλαισίου

Οι συνδέσεις των λωρίδων στο επάνω μέρος βρίσκονται στην πρώτη εικόνα. Για το επάνω πλαίσιο απαιτούνται έξι λωρίδες οκτώ led και μία λωρίδα δεκαεννέα led. Αφού κόψετε τις λωρίδες, ξεκινήστε με συγκόλληση των πείρων στο τέλος του led 44 με καλώδιο 6 cm, η άλλη πλευρά πρέπει να συγκολληθεί στις ακίδες του led 45. Δώστε προσοχή στην κατεύθυνση του ρεύματος και των δεδομένων, τα βέλη στην εικόνα δείχνει τη σωστή κατεύθυνση και πρέπει να ταιριάζει με τις ακίδες δεδομένων. ο πείρος Do του Led 44 πρέπει να συγκολληθεί στον πείρο Din του Led 45.

Εάν η κολλητική ταινία μερικών λωρίδων δεν κολλήσει στο πλαίσιο, σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε ραπ για να στερεώσετε τις προσβεβλημένες λωρίδες στη θέση τους.

Μετά τη συγκόλληση και την τοποθέτηση όλων των λωρίδων ένα πράγμα έχει απομείνει, κολλήστε το led 36 της βάσης τους πείρους του led 37 του επάνω πλαισίου.

Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να γεμίσετε με κόλλα ή σιλικόνη τις περιοχές στα σημεία συγκόλλησης, εάν σκοπεύετε να αφήσετε τον φάρο έξω, για να τον κάνετε αδιάβροχο.

Βήμα 4: Καλωδίωση του εξωτερικού τροφοδοτικού

Η τρέχουσα κλήρωση των λωρίδων εξαρτάται από τη φωτεινότητα και το χρώμα των led. Κάθε led καταναλώνει 60 mA σε πλήρη φωτεινότητα, που σημαίνει ότι απαιτούνται 6,2 A εάν όλα τα led είναι ενεργοποιημένα ταυτόχρονα. Δεδομένου ότι οι θύρες USB είναι σε θέση να παρέχουν μόνο έως 500 mA ρεύμα, είναι απαραίτητη μια εξωτερική τροφοδοσία. Μπορείτε επίσης να τροφοδοτήσετε το φανάρι από το Arduino χρησιμοποιώντας μια τράπεζα τροφοδοσίας 5V, συνδεδεμένη στη θύρα USB της πλακέτας, αλλά πρέπει να μειώσετε τη φωτεινότητα των Leds στο ελάχιστο, αλλιώς τα Leds θα αναβοσβήνουν και το πιο σημαντικό είναι ότι η πλακέτα Arduino σας μπορεί να καταστραφεί μόνιμα Το

Για το σκοπό αυτό χρησιμοποίησα έναν προσαρμογέα τροφοδοσίας 5V DC 12 A, ο οποίος θα πρέπει να είναι προσεκτικά συνδεδεμένος στο τροφοδοτικό AC του σπιτιού σας, ανάλογα με τα πρότυπα της χώρας σας. Οι ακροδέκτες Live, Neutral και Earth πρέπει να είναι σωστά συνδεδεμένοι σε ένα καλώδιο τροφοδοσίας όπως φαίνεται στις φωτογραφίες. !! Η εργασία με AC μπορεί να είναι επικίνδυνη, παρακαλώ ζητήστε επαγγελματική συμβουλή εάν δεν έχετε εμπειρία με κυκλώματα AC !!

Η πλευρά DC του προσαρμογέα ρεύματος πρέπει να είναι συνδεδεμένη με τις λωρίδες και την πλακέτα σας.

Αυτό είναι όλο, το τμήμα υλικού είναι έτοιμο, στο δεύτερο μέρος θα δούμε μερικά παραδείγματα κώδικα για πολλές διαφορετικές χρήσεις του έργου.