Cuaca / Lampu Matriks: 42 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Oleh Gosse Adema Ikuti Lagi oleh pengarang:

Dalam Instructable ini saya menerangkan reka bentuk, pembinaan dan pengaturcaraan lampu matriks LED. Reka bentuknya menyerupai lampu biasa, tetapi bahagian dalamnya diganti dengan matriks LED ws2812. Pengendalian dilakukan dengan menggunakan Raspberry Pi, sehingga keseluruhan dapat diprogramkan sesuai dengan keinginan anda sendiri.

Lampu setinggi 12 inci (30 cm) dengan diameter 4 inci (10 cm). Bahagian luarnya terdiri daripada silinder kaca.

Dengan lebih dari 40 langkah, ini telah menjadi Instruksional yang cukup komprehensif. Ia bermula dengan reka bentuk lampu. Ini merangkumi reka bentuk 3D di Fusion 360, dan bahagian elektrik. Perhatian tambahan diberikan kepada penggunaan kuasa LED. Sebagai contoh, papan khas telah dirancang untuk pengagihan kuasa.

Selepas reka bentuk, Instructable diteruskan dengan pemasangan pelbagai bahagian: Pemegang LED dan kaki lampu. Pemegang LED mengandungi 16 jalur dengan masing-masing 18 LED, memberikan sejumlah 288 LED. Pangkalan lampu mengandungi Raspberry Pi, kipas kecil dan komponen elektronik tambahan.

Selain merancang dan membina, penjelasan mengenai lampu diterangkan. Ini bermula dengan mengawal LED dan mengambil data cuaca dengan Python. Diikuti dengan fungsi lampu yang berbeza.

Fungsi utama lampu ini adalah untuk menampilkan data cuaca. Oleh kerana reka bentuk yang dipilih adalah mungkin untuk menggunakan lampu ini untuk tujuan lain. Seperti jam atau penunjuk media sosial (Kod Python untuk lampu kecemasan dan lampu lava disertakan dalam Instructable ini).

Langkah 1: Lakaran & Desing Pertama

Kira-kira setahun yang lalu saya membuat beberapa Hiasan Pokok Krismas yang Terang. Ini berisi antara muka web untuk mengubah warna LED. Pada versi yang lebih baru, antara muka web ini telah diganti dengan penggunaan data cuaca. Warna LED bergantung pada suhu luar, dengan semua LED mempunyai warna yang sama.

Kemudian saya mendapat idea untuk membuat 'termometer'. Dengan membaca suhu sebenar, minimum dan maksimum. Semua LED akan mempunyai warna yang berbeza bergantung pada nilai-nilai ini. Ini tidak pernah dikembangkan menjadi prototaip yang berfungsi kerana saya mendapat idea lain, yang menghasilkan lampu matriks LED ini. Di mana memaparkan data cuaca hanyalah salah satu kemungkinan.

Semasa membuat beberapa sketsa, saya menjumpai fungsi berikut:

1. Paparkan suhu semasa.
2. Menampilkan suhu minimum dan maksimum yang diharapkan.
3. Menampilkan curah hujan yang diharapkan untuk jam berikutnya (biru = hujan, putih = salji).
4. Memaparkan kelajuan angin semasa, dan jika mungkin arah.

Lukisan di atas adalah reka bentuk pertama lampu ini.

Kemungkinan lampu ini tidak terhad untuk memaparkan data cuaca. Menggunakan Raspberry PI memberi lebih banyak kemungkinan. Seperti jam, lampu plasma atau lava, dan beberapa petunjuk media sosial.

Terdapat 2 cara untuk meletakkan LED di dalam Lampu: Kotak persegi atau lingkaran LED. Versi spiral lebih senang dibina. Tetapi LED sedikit condong ketika menggunakan spiral, dan oleh itu kelihatan kurang cantik. Di samping itu, kecerunan warna akan lebih sukar untuk diprogramkan. Itulah sebabnya saya memilih untuk membuat grid LED menggunakan jalur LED ws2812.

Jalur LED ws2812 diletakkan secara menegak melalui lampu, dengan corak zigzag. Semua sambungan LED berada di bahagian atas atau bawah silinder. Ini memberi ruang di dalam silinder, untuk komponen elektronik yang lain.

Kerana idea pertama adalah memaparkan data cuaca, saya telah memilih 16 LED setiap baris. Ini membolehkan 16 arah angin:

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

Projek sebelumnya "hiasan pokok Krismas" telah didasarkan pada icosahedron biasa, dengan tetingkap bulat untuk setiap LED. Projek ini mendapat struktur yang serupa untuk LED. Tetapi kemudian di dalam silinder kaca.

Langkah 2: Warna LED

Suhu selama setahun di Belanda sekitar -10 hingga +30 darjah celcius. Ia boleh menjadi lebih panas atau lebih sejuk, tetapi ini adalah pengecualian. Warna suhu sejagat adalah Merah untuk panas, dan Biru untuk sejuk. Saya telah menambah warna ketiga: Kuning. Ini memberikan lebih banyak warna dan menjadikan kecerunan lebih cantik.

Suhu minimum dan maksimum berubah sepanjang musim. Akibatnya, perbezaan suhu tidak pernah lebih besar daripada 25 darjah. Dengan kata lain, hampir separuh daripada keseluruhan warna. Untuk meningkatkan julat ini, skala dinamik dapat digunakan. Sebagai contoh, skala mungkin bergantung pada bulan. Warna biru boleh menjadi 10 darjah Celsius pada musim panas, dan -10 darjah Celsius pada musim sejuk.

Skala ini harus berubah dengan perlahan. Sebagai contoh:

Januari -10 hingga +15

Februari -10 hingga +15 Mac -5 hingga +20 April -5 hingga +20 Mei 0 hingga +25 Jun +5 hingga +30 Julai +10 hingga +35 Ogos +10 hingga +35 September +5 hingga +30 Oktober 0 hingga +25 November -5 hingga +20 Disember -10 hingga +15

Terjemahan antara suhu dan warna boleh disimpan dalam jadual. Hasilnya, pengiraan minimum diperlukan. Dan lampu mudah disesuaikan dengan iklim lain. Membuat meja juga mudah untuk membuat penyesuaian kecil dalam intensiti warna.

Langkah 3: Silinder Kaca

Silinder kaca telah digunakan untuk lampu ini. Ia adalah alat ganti lampu yang tersedia dengan baik. Saya telah membeli lampu dari kedai web Belanda. Ia mempunyai spesifikasi berikut:

Dimensi: Diameter 10 cm pada ketinggian +/- 27 cm

Warna: Susu putih Pemasangan: Ukuran lubang E27 (pemasangan biasa / besar) 4 cm Bahan: Kaca Catatan: Sesuai untuk lampu gantung dan juga lampu lantai. Di satu sisi adalah lubang untuk sambungan, sisi lain terbuka. Masa penghantaran: Lebih kurang 2 minggu (dari Austria)

Silinder kaca milik lampu jenis 'Troy'. Yang dibuat oleh syarikat dengan nama Eglo.

Sekiranya silinder kaca tidak dijual secara berasingan, juga boleh membeli lampu itu sendiri. Terdapat loket dan versi jadual yang tersedia (USA-link, UK-link, EU-link).

Selalu boleh membuat versi anda sendiri menggunakan lampu lain.

Walaupun gambarnya sederhana untuk dimensi, ia betul. Tingginya 270 mm (10,6 inci) dan diameternya 100 mm (3,9 inci).

Langkah 4: Antaramuka Web Wemos

Hadiah Utama dalam Peraduan LED 2017

Hadiah Kedua dalam Peraduan Raspberry Pi 2017