Időjárás/mátrix lámpa: 42 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Kövesse a szerző további információit: Gosse Adema

Ebben az utasításban a LED mátrixlámpa tervezését, felépítését és programozását ismertetem. A kialakítás hasonlít egy közönséges lámpához, de a belső teret felváltotta a ws2812 LED -ek mátrixa. A vezérlés Raspberry Pi segítségével történik, így az egész a saját kívánsága szerint programozható.

A lámpa körülbelül 30 cm magas, átmérője 10 cm. Külső része főként üveghengerből áll.

A több mint 40 lépéssel meglehetősen átfogó utasítássá vált. A lámpa kialakításával kezdődik. Ez kiterjed mind a Fusion 360 3D -s tervezésére, mind az elektromos részre. Különös figyelmet fordítanak a LED -ek fogyasztására. Például egy speciális táblát terveztek az áramelosztáshoz.

A tervezést követően az Instructable folytatja a különböző alkatrészek összeszerelését: a LED tartó és a lámpa talpa. A LED tartó 16 csíkot tartalmaz, egyenként 18 LED -del, összesen 288 LED -et. A lámpatartó a Raspberry Pi -t, egy kis ventilátort és további elektronikus alkatrészeket tartalmaz.

A tervezés és az építés mellett a lámpa programozását is leírják. Ez a LED -ek vezérlésével és az időjárási adatok Python segítségével történő lekérésével kezdődik. Ezt követi a lámpa különböző funkciói.

A lámpa elsődleges funkciója az időjárási adatok megjelenítése. A kiválasztott kialakítás miatt ezt a lámpát más célokra is lehet használni. Mint egy óra vagy a közösségi média jelzője (A vészvillogó és láva lámpa Python -kódja megtalálható ebben az utasításban).

1. lépés: Első vázlatok és tervezés

Körülbelül egy éve készítettem néhány megvilágított karácsonyfadíszt. Ezek tartalmaztak egy webes felületet a LED -ek színének megváltoztatására. Egy későbbi verzióban ezt a webes felületet felváltotta az időjárási adatok használata. A LED -ek színe a külső hőmérséklettől függ, minden LED azonos színű.

Később eszembe jutott egy „hőmérő” elkészítése. A tényleges, minimális és maximális hőmérséklet leolvasásával. Ezen értékektől függően minden LED különböző színű lesz. Ezt soha nem fejlesztették működő prototípussá, mert újabb ötletem támadt, ennek eredményeként létrejött ez a LED -es mátrixlámpa. Ahol az időjárási adatok megjelenítése csak az egyik lehetőség.

Néhány vázlat készítésekor a következő funkciókra jutottam:

1. Jelenítse meg az aktuális hőmérsékletet.
2. A várható minimális és maximális hőmérséklet kijelzése.
3. A következő órában várható csapadék megjelenítése (kék = eső, fehér = hó).
4. Az aktuális szélsebesség és lehetőség szerint az irány megjelenítése.

A fenti rajzok a lámpa első tervei.

Ennek a lámpának a lehetőségei nem korlátozódnak az időjárási adatok megjelenítésére. A Málna PI használata sokkal több lehetőséget kínál. Ilyen például az óra, a plazma vagy láva lámpa, és számos közösségi média mutató.

A LED -ek lámpába helyezésének két módja van: Négyzet alakú rács vagy LED -ek spirálja. A spirális változatot könnyebb felépíteni. A spirálok használatakor azonban a LED -ek kissé lejtnek, ezért kevésbé szépek. Emellett a színátmenetet nehezebb programozni. Ezért döntöttem úgy, hogy a ws2812 LED csíkok felhasználásával LED -rácsot hozok létre.

A ws2812 LED szalagot függőlegesen helyezik el a lámpán keresztül, cikk -cakkban. Minden LED csatlakozó a henger tetején vagy alján található. Ez helyet biztosít a henger belsejében, a többi elektronikus alkatrész számára.

Mivel az első ötlet az időjárási adatok megjelenítése volt, soronként 16 LED -et választottam. Ez 16 szélirányt tesz lehetővé:

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

Az előző "karácsonyfadísz" projekt egy szokásos ikozaéderre épült, kör alakú ablakkal minden LED -hez. Ez a projekt hasonló szerkezetet kap a LED -ekhez. De akkor egy üveghenger belsejében.

2. lépés: LED színek

A hőmérséklet Hollandiában egy év alatt megközelítőleg -10 és +30 Celsius fok között van. Lehet melegebb vagy hidegebb, de ezek kivételek. Az univerzális hőmérsékleti színek a piros a meleghez és a kék a hideghez. Hozzáadtam egy harmadik színt is: sárga. Ez több színt ad és szebbé teszi a színátmenetet.

A minimális és a maximális hőmérséklet az évszakok során változik. Ennek eredményeként a hőmérséklet -különbség soha nem haladja meg a 25 fokot. Más szóval, a teljes színtartomány közel fele. Ennek a tartománynak a növeléséhez dinamikus skála használható. Például a skála függhet a hónaptól. A kék szín nyáron 10 Celsius fok, télen pedig -10 Celsius fok lehet.

Ennek a skálának lassan változnia kell. Például:

Január -10 és +15 között

Február -10 és +15 március között -5 és +20 között április -5 és +20 között május 0 és +25 között június +5 és +30 között július +10 és +35 között augusztus +10 és +35 között szeptember +5 és +30 között október 0 -ig +25 november -5 és +20 december -10 és +15 között

A hőmérséklet és a szín közötti fordítás egy táblázatban tárolható. Ennek eredményeképpen minimális számításra van szükség. A lámpa pedig könnyen alkalmazkodik más éghajlati viszonyokhoz. Egy táblázat is egyszerűen elvégezhető a színintenzitás kis mértékű beállításával.

3. lépés: Üveghenger

Ehhez a lámpához üveghengert használtak. Ez egy jól hozzáférhető lámpa pótalkatrésze. A lámpát egy holland webáruházból vettem. A következő specifikációkkal rendelkezik:

Méretek: 10 cm átmérő +/- 27 cm magasan

Szín: Tejfehér Szerelés: Lyukméret E27 (normál / nagy szerelvény) 4 cm Anyag: Üveg Megjegyzések: Függő lámpákhoz és állólámpákhoz egyaránt alkalmas. Az egyik oldalon a csatlakozólyuk található, a másik oldalon nyitott. Szállítási idő: kb. 2 hét (Ausztriából)

Az üveghenger a „Troy” típusú lámpákhoz tartozik. Amiket egy Eglo nevű cég készít.

Ha az üveghengert nem értékesítik külön, akkor maga a lámpa is megvásárolható. Van egy függő és egy táblázat verzió (USA-link, UK-link, EU-link).

Mindig lehetséges saját változat elkészítése egy másik lámpával.

Annak ellenére, hogy a méretek egyszerűek, helyesek. Magassága 270 mm (10,6 hüvelyk), átmérője 100 mm (3,9 hüvelyk).

4. lépés: Wemos webes felület

Főnyeremény a LED -es versenyen 2017

Második díj a Raspberry Pi versenyen 2017