Jam Dinding LED Ambient: 11 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:00

Baru-baru ini saya melihat banyak orang membina matriks LED yang sangat cantik, tetapi ia terdiri daripada kod yang rumit atau bahagian yang mahal atau kedua-duanya. Oleh itu, saya berfikir untuk membina matriks LED saya sendiri yang terdiri daripada bahagian yang sangat murah dan kod yang sangat mudah difahami, walaupun sedikit lebih kecil. Ia juga dapat berfungsi sebagai jam dinding, yang berguna untuk orang-orang yang tidak menginginkan paparan besar hanya dengan memaparkan animasi yang funky.

Tujuan saya dengan projek ini adalah untuk tidak menyertakan alat pematerian atau elektrik agar projek ini dapat diakses oleh banyak orang.

Projek ini akan disarankan kepada orang yang mempunyai pengetahuan asas mengenai elektronik, pengekodan dan untuk orang yang mempunyai sedikit pengalaman bekerja dengan akrilik:).

Langkah 1: Mengumpulkan Semua Alat dan Bahan Binaan

Alat:

1. Gergaji besi
2. Alat pemarkahan akrilik
3. Gerudi tangan sederhana (Alat elektrik juga boleh dilakukan)
4. Bit gerudi 12mm atau bit gerudi langkah
5. Sepasang pelucut wayar
6. Sepasang pemotong pepenjuru
7. Sepasang gunting
8. Tajuk atau penanda
9. Pistol panas
10. Kertas pasir

Bahan binaan:

1. Pita elektrik
2. Pelekat dua komponen
3. Superglue atau cyanoacrylate
4. Gam panas melekat

Langkah 2: Mengumpulkan Semua Bahagian

Bahagian:

1. 50 pcs rantai led WS2811 (3 Set)
2. Arduino UNO
3. Modul RTC DS3231
4. Suis sesaat logam dengan LED
5. Wayar pelompat
6. Bekalan kuasa 5V 10A
7. Soket DC
8. Kawat pelbagai helai (16awg)
9. Lembaran akrilik opal 3 mm (putih lut)
10. 4 cm OD, paip PVC dinding nipis (10 Meter)
11. Akrilik hitam 6 mm

Langkah 3: Memotong Paip PVC Panjang

Pada langkah ini kita akan memotong paip PVC menjadi silinder yang lebih kecil. Silinder kecil paip PVC ini akan bertindak sebagai pembahagi antara piksel, kerana kita tidak mahu cahaya LED menyebar ke seluruh paparan. LED akan duduk di dalam silinder ini dan akan memastikan bahawa cahaya yang datang dari setiap LED difokuskan pada satu kawasan tertentu dan tidak akan mengalir ke piksel lain.

Untuk mencapai jejaring paip PVC, kita harus memotong paip PVC terlebih dahulu ke dalam silinder kecil dengan panjang yang sama. Kami memilih panjang 6 cm sebagai ketinggian silinder tetapi anda boleh memilih ketinggian sekitar 6 cm yang sesuai untuk anda. Pastikan semua silinder mempunyai ketinggian yang sama.

Langkah-langkah:

1. Gunakan kotak atau buku apa pun untuk mencapai ketinggian 6 cm (atau sekitar 6 cm).
2. Simpan penanda secara mendatar di atas kotak, pegang paip PVC ke dinding dan buat hujung penanda menyentuh paip. Putar paip PVC dengan perlahan menggunakan sokongan dinding untuk membuat garis yang baik dan lancar di sekitar paip.
3. Potong terus menggunakan gergaji besi. Memastikan potongan selurus mungkin, yang akan menjadi kunci kepada kualiti penyebaran.
4. Sekiranya terdapat lekukan / tidak rata di sisi silinder, kita boleh menggunakan kertas pasir atau pemotong kotak untuk mengecilkan satu sisi. Deburring satu sisi sudah cukup namun deburring kedua-dua belah pihak akan menyenangkan.
5. Sekiranya anda hanya mempunyai satu sisi sisi yang tidak jelas, maka tanda itu adalah "D". Bahagian itu akan menghadap ke arah lembaran penyebar dan sisi yang lain dengan tanda "L" yang menunjukkan sisi bahawa LED akan diletakkan. Sekiranya anda berpusing di kedua sisi, anda dapat melihat sisi mana yang duduk lebih tegak lurus di lantai dan tandakan sisi itu dengan tanda "D" dan sisi lain dengan "L"
6. Ulangi 134 kali:)

Langkah 4: Melekatkan Semua Paip PVC

Sekarang kerana semua paip dipotong panjang, kita dapat merekatkannya menjadi satu jaring besar. Untuk melekatkan semua tabung bersama-sama kita menggunakan cyanoacrylate yang biasanya dikenal sebagai superglue.

Langkah-langkah:

1. Kita mulakan dengan melekatkan dua tiub bersama-sama. Letakkan dua tiub secara mendatar di atas meja. Pastikan mereka berdua duduk di atas meja dan di sebelahnya dengan tulisan "D" di atasnya menghadap ke arah yang sama dan berada di tingkat yang sama. Setelah semuanya selaras, kita boleh meletakkan 1-2 tetes superglue di antara tiub.
2. Untuk merekatkan paip ketiga, ikuti langkah yang sama seperti yang diberikan di atas. Simpan jaring yang terpaku di atas meja dan letakkan paip ketiga di atasnya. Pastikan bahagian "D" paip menghadap ke arah yang sama dan pada tahap yang sama. Sapukan 1-2 titis superglue pada setiap jahitan. Sekiranya anda telah melakukan semuanya dengan betul, ketika anda memasang jaring secara menegak, dengan "D" menghadap ke bawah, tidak boleh ada gerakan goyang dan seluruh struktur harus duduk rata di atas meja.
3. Untuk melekatkan tiub keempat dan tiub yang tersisa, kita boleh menyimpan ketiga-tiga kepingan terpaku secara menegak (dengan tanda "D" menghadap ke bawah tentu saja ^ _ ^) dan meletakkan tiub keempat di mana-mana sisi ketiga kepingan terpaku tersebut. Pastikan wajah "D" dengan cara yang sama. Kemudian kita boleh merekatkan bahagian keempat ke tiga kepingan terpaku, yang sama boleh diulang untuk selebihnya tiub untuk mencapai struktur seperti yang ditunjukkan di atas.

Langkah 5: Memotong Akrilik

Untuk memotong kepingan akrilik, tandakan bentuk yang dikehendaki menggunakan dimensi yang diberikan dalam gambar. Jika tidak, anda boleh mencetak fail SVG yang disediakan dan melampirkan halaman di atas lembaran akrilik dan menggunakannya sebagai panduan untuk memotong.

Catatan: Dimensi mungkin berubah jika anda menggunakan diameter yang berbeza untuk paip PVC

Langkah-langkah:

1. Sekiranya anda menggunakan cetakan fail SVG, tempelkan halaman yang dicetak ke kepingan akrilik menggunakan gam gam atau hanya tempelkan pada akrilik menggunakan sekeping pita.
2. Sekiranya anda tidak bermaksud menggunakan halaman bercetak, anda boleh menggunakan dimensi yang diberikan di atas untuk menandakan bentuk pada lembaran akrilik.
3. Gunakan alat pemarkahan untuk menjaringkan garis yang akan dipotong. Skor sehingga skor hampir sedalam separuh ketebalan lembaran akrilik.
4. Apabila pemarkahan selesai, simpan garis skor di tepi meja dan berikan tekanan tajam ke sisi lembaran akrilik yang tergantung di udara. Ini akan membuat kepingan akrilik di sepanjang garis skor. Sekiranya jumlah tekanan yang diperlukan untuk menangkap akrilik terlalu tinggi, cuba buat lebih banyak skor di garisan sambil menggunakan lebih banyak tekanan untuk menjaringkan gol.
5. Lakukan ini untuk semua pemotongan yang diperlukan.
6. Menggunakan bit gerudi 12 mm membuat lubang di salah satu panel sisi untuk menekan butang

Langkah 6: Melekatkan Bingkai ke Mesh

Langkah ini sangat lurus ke hadapan. Kami menempelkan bingkai dan akrilik ke jejaring PVC yang baru kami buat. Oleh kerana paip PVC kelihatan jelek, kami memasukkannya ke dalam bekas akrilik yang bagus.

Langkah-langkah:

1. Letakkan mesh paip PVC di lantai sambil memastikan sisi dengan "D" menghadap ke bawah.
2. Anda boleh meletakkan panel sisi dengan butang di mana sahaja yang anda mahukan. Kami memutuskan untuk pergi dengan kanan bawah.
3. Letakkan semua panel akrilik di sekitar mesh PVC sambil memastikan bahawa mereka duduk rata dengan lantai. Pastikan bahagian yang bertuliskan "D" pada kepingan Akrilik menghadap lantai. Lakukan sebarang perubahan dengan ukuran kepingan akrilik sekiranya diperlukan.
4. Gunakan pita untuk memegang semua kepingan akrilik bersama-sama, atau minta rakan membantu dengan memegang kepingan akrilik dengan kuat ke jaring.
5. Gunakan beberapa pelekat super atau 2 komponen pelekat untuk merekatkan semua kepingan akrilik ke mesh paip PVC.

Catatan: Sekiranya anda merancang untuk memasang dinding ini, jumlah gam yang harus anda gunakan mestilah sedikit lebih daripada biasa kerana keseluruhan berat akan disokong pada satu panel akrilik dan anda tidak mahu bengkok atau lebih buruk lagi, jatuh berjauhan.

Langkah 7: Melekatkan Semua LED Di dalam Mesh PVC

Mengikut jumlah kerja yang membosankan, ini adalah proses terakhir yang memerlukan banyak kerja,

Langkah-langkah:

1. Sebelum memulakan proses perekatan, letakkan rantai LED di tanah secara berurutan. Setiap rantai LED mempunyai 50 LED. Letakkan permulaan rantai seterusnya di mana rantai sebelumnya berakhir. Sekarang, sambungkan penyambung JST yang keluar dari LED terakhir rantai sebelumnya ke LED pertama rantai seterusnya. Dengan melakukan ini, anda harus mempunyai rantai panjang 150 LED.
2. Sekarang anda boleh melekatkan pelekat pertama ke paip PVC paling atas & paling kiri seperti yang ditunjukkan di atas. Untuk mengenal pasti rantai LED pertama, cari LED yang mempunyai penyambung keluar daripadanya seperti yang ditunjukkan dalam gambar yang menunjukkan pelekapan LED pertama.
3. Setelah menempelkan yang pertama, hanya perlu mengikuti gambarajah yang diberikan di atas untuk merekatkan semua LED di tempat masing-masing, contohnya LED kedua akan masuk ke dalam tiub tepat di sebelahnya
4. Setelah anda melengkapkan baris pertama dengan menempelkan semua LED di baris pertama, anda boleh memulakan dengan baris kedua, baris pertama baris kedua akan masuk ke dalam tiub yang betul-betul di sebelah kanan dan bawah baris pertama terakhir LED seperti yang ditunjukkan dalam panduan
5. Dengan mengulangi proses ini isi tabung yang tersisa mengikut panduan yang diberikan.
6. Setelah anda selesai menempelkan semua LED ke dalam tiub masing-masing, anda masih mempunyai beberapa LED yang tersisa sehingga anda boleh memotong wayar yang keluar dari lampu terakhir untuk mengeluarkan lebihan LED.
7. Selepas memotong wayar, anda boleh menggunakan pita elektrik untuk melindungi wayar yang keluar dari plafon terakhir agar tidak membuat seluar pendek

Langkah 8: Mengagihkan Kuasa ke Semua LED

Dari langkah ini dan seterusnya, kita akan fokus pada bahagian elektrik kecuali untuk beberapa aktiviti perekatan kecil.

Langkah-langkah:

1. Anda akan melihat bahawa anda mempunyai 3 pasang kabel merah dan putih yang keluar dari LED permulaan setiap rantai individu.
2. Sambungkan semua wayar merah bersama-sama menggunakan wayar pelbagai helai tebal. Anda boleh melakukannya dengan hanya memutar hujung wayar atau menyatukannya di mana sahaja yang sesuai untuk anda. Anda akan mendapat hasil yang sama dalam kedua-dua kes tersebut.
3. Lakukan perkara yang sama pada semua wayar putih. Pastikan menggunakan dawai multi-helai tebal, lebih baik warna yang berbeza, untuk membezakan antara kutub.
4. Pada akhirnya anda harus mempunyai 2 wayar yang keluar dari keseluruhan paparan untuk positif dan negatif
5. Sambungkan wayar pelbagai helai tebal ini ke soket DC dengan memutar hujung atau pematerian. Pastikan penebat hujungnya dengan pita elektrik sekeping.

Langkah 9: Pendawaian Arduino

Dalam langkah ini kita akan menyelesaikan semua sambungan elektrik.

Catatan: Butang tekan anda mungkin tidak disertakan dengan wayar yang dipateri sebelumnya, anda mungkin perlu menyoldernya atau memutarnya di tempat yang mana sahaja yang sesuai untuk anda. Lindungi sambungan menggunakan beberapa pita elektrik. Sekiranya anda tidak dilengkapi dengan kabel pra-solder, anda boleh mengikuti gambarajah pinout yang diberikan di atas untuk mengenal pasti pin masing-masing.

Gunakan kabel lelaki ke wanita dan lelaki ke lelaki untuk membuat semua hubungan yang diperlukan dengan Arduino UNO seperti yang dijelaskan di bawah.

1. Sambungkan modul RTC DS3231 ke Arduino

• Sambungkan VCC Modul RTC ke VIN Arduino
• Sambungkan SDA Modul RTC ke Pin A4 di Arduino
• Sambungkan SCL of RTC Module ke Pin A5 di Arduino
• Sambungkan GND Modul RTC ke pin GND di Arduino

2. Sambungkan modul butang Tekan ke Arduino.

Untuk mengenal pasti pin yang berbeza pada butang tekan, lakukan seperti berikut. Pin dengan tanda "+" di sebelahnya adalah pin Button LED (+) dan yang bertentangan dengannya ialah pin Button LED (-). Dua pin yang lain adalah pin Butang.

• Sambungkan mana-mana satu pin Butang ke Pin 13 dari Arduino
• Sambungkan pin Butang yang lain ke Pin 12 dari Arduino
• Sambungkan Button LED (-) ke Pin 11 dari Arduino
• Sambungkan LED Butang (+) ke Pin 10 dari Arduino

3. Sambungkan rantai LED ke Arduino UNO

Kenal pasti LED permulaan rantai LED lengkap.

• Sambungkan wayar Merah penyambung ke bekalan kuasa 5V
• Sambungkan wayar hijau penyambung ke Pin 5 dari Arduino
• Sambungkan wayar Putih penyambung ke Tanah

Setelah menyelesaikan pendawaian, anda boleh menahan butang tekan ke sisi panel sisi binaan dengan mengikat butang dengan mur yang disediakan.

Catatan: Kami menggunakan lem panas pada sambungan untuk memastikan ia tidak keluar semasa selesai dan bersandar di rak

Langkah 10: Memprogram Arduino

Untuk pengaturcaraan Arduino, kami telah menurunkan kod di bawah, kodnya cukup baik dikomentari dan cukup jelas, jika anda tidak menginginkan fungsi apa pun atau ingin menambah sendiri, semestinya sangat mudah untuk mengubahnya sendiri.

Sekiranya anda merancang untuk menggunakan kod tersebut tanpa mengubah kod itu sendiri, hanya ada satu parameter yang perlu anda tetapkan waktunya. Arahan untuk menetapkan masa diberikan dalam kod.

Semasa memuat naik kod, anda mesti memastikan bahawa anda mempunyai perpustakaan FastLED dan perpustakaan DS3231 yang dipasang di Arduino IDE anda.

Langkah 11: Selesaikan Semuanya

Kami hampir selesai dengan pembinaan kami, Pada langkah ini kita akan menyelesaikan semua perkara kecil yang tersisa.

Menguruskan elektronik

Elektronik akan kelihatan tidak kemas dan mungkin juga akan memutuskan hubungan mereka sekiranya tidak terpasang dengan betul pada tempatnya. Ini adalah sesuatu yang sangat mudah dielakkan dengan melekatkan semua elektronik di dalam kandang kami.

Anda boleh memulakan dengan menempelkan Arduino ke pangkal layar dan modul DS3231 ke juga pangkal layar. Soket DC boleh diletakkan di tempat yang paling mudah dengan mempertimbangkan di mana anda ingin memasang binaan, panjang wayar bekalan kuasa dan faktor lain yang serupa.

Pemasangan dinding (pilihan)

Sekiranya anda ingin memasang paparan ini di dinding, anda boleh mengebor lubang 5mm ke plat atas dan memasang beberapa penjepit "L" ke plat atas dengan beberapa bolt M5, pencuci dan mur, yang akan menyediakan lubang pemasangan untuk memasangnya pada dinding. Sekiranya anda bermaksud menyimpannya di rak seperti yang kami lakukan, anda tidak perlu menambahkan pengapit "L" untuk pemasangan.

Melekatkan lembaran peresap

Langkah terakhir dan paling mudah adalah melekatkan lembaran penyebar ke mesh PVC besar kami. Pastikan anda telah mengeluarkan pelindung plastik pada lembaran akrilik sebelum meneruskan. Gunakan 10-15 tetes gam panas yang tersebar di seluruh kepingan dan tekan ke atas mesh untuk menempelkan kepingan tersebut. Kami menggunakan lem panas kerana dapat dengan mudah dikeluarkan dengan penarik sederhana untuk sebarang pembaikan.

PS: Mengelupas pelindung plastik dari kepingan akrilik adalah bahagian yang paling memuaskan dalam binaan.

Plat belakang (pilihan)

Sekiranya anda mahu bahagian belakang matriks menjadi sedikit lebih elegan, anda boleh memotong sekeping akrilik hitam 6mm yang mempunyai dimensi yang sama dengan lembaran peresap dan merekatkannya ke bahagian belakang matriks menggunakan beberapa gam panas

Selesai

Sekarang anda harus mempunyai matriks LED berfungsi sepenuhnya yang kelihatan baik pada waktu siang dan luar biasa pada waktu malam. Saya sangat menghargai jika anda berjaya sejauh ini. Oleh kerana ini adalah petunjuk pertama saya, terdapat banyak perkara yang perlu diperbaiki, terutamanya gambar yang saya ambil bukanlah yang terbaik, yang pasti akan saya cuba dan perbaiki pada instruksinya pada masa akan datang (PS: Kamera telefon saya tidak begitu sesuai dengan paparan ini kerana ia kelihatan lebih sejuk dalam kehidupan sebenar). Sekiranya anda membina, saya harap anda menikmati binaan dan bersenang-senang. Penambahbaikan sangat dialu-alukan dan saya tidak sabar untuk melihat apa yang anda boleh tingkatkan dan lakukan dengan berbeza ^ _ ^