Ambient LED стенен часовник: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Наскоро видях много хора да изграждат огромни LED матрици, които изглеждат абсолютно красиви, но те или се състоят от сложен код или скъпи части, или и двете. Затова си помислих да изградя своя собствена LED матрица, състояща се от много евтини части и много лесен за разбиране код, който е макар и малко по -малък. Той може да действа и като стенен часовник, което е полезно за хората, които не искат огромен дисплей, който просто лежи наоколо и показва неговите фънки анимации.

Моята цел с този проект беше да не включвам запояване или електрически инструменти, така че този проект да бъде достъпен за много хора.

Този проект би бил препоръчан на хора с основни познания по електроника, кодиране и на хора с малко опит в работата с акрил:).

Стъпка 1: Съберете всички инструменти и строителните материали

Инструменти:

1. Ножовка
2. Акрилен инструмент за точкуване
3. Проста ръчна бормашина (би могла да се използва и електрическа)
4. 12 мм свредло или стъпаловидно свредло
5. Чифт стриптизьори за тел
6. Чифт диагонални фрези
7. Ножица
8. Острие или маркер
9. Пистолет за горещо лепило
10. Шкурка

Строителни материали:

1. Електрическо тиксо
2. Двукомпонентно лепило
3. Суперлепило или цианоакрилат
4. Топли лепилни пръчки

Стъпка 2: Събиране на всички части

Части:

1. 50 бр. WS2811 led верига (3 комплекта)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC модул
4. Метален моментен превключвател с LED
5. Кабелни проводници
6. 5V 10A захранване
7. DC жак
8. Многожилен проводник (16awg)
9. 3 мм опалов (полупрозрачен бял) акрилен лист
10. 4 cm OD, тънка стена PVC тръба (10 метра)
11. Черен 6 мм акрил

Стъпка 3: Нарязване на PVC тръби на дължина

В тази стъпка ще нарежем PVC тръбата на по -малки цилиндри. Тези малки цилиндри от PVC тръби ще действат като разделители между пикселите, тъй като не искаме светлината на светодиода да прониква в целия дисплей. Светодиодите ще седят в тези цилиндри и ще гарантират, че светлината, идваща от всеки светодиод, е фокусирана в една конкретна област и няма да проникне в други пиксели.

За да постигнем мрежата от PVC тръби, първо трябва да нарежем PVC тръбите на малки цилиндри с еднаква дължина. Ние избрахме дължина от 6 см като височина на цилиндрите, но можете да изберете всяка височина около 6 см, както ви е удобно. Просто се уверете, че всички цилиндри са с еднаква височина.

Стъпки:

1. Използвайте всякакви кутии или книги, за да постигнете височина 6 см (или нещо около 6 см).
2. Дръжте маркер хоризонтално върху кутията, задръжте PVC тръбата до стена и накарайте върха на маркера да докосне тръбата. Завъртете PVC тръбата бавно, като използвате опората на стената, за да направите хубава и безпроблемна линия около тръбата.
3. Нарежете на линията с ножовка. Уверете се, че разрезите са възможно най -прави, което ще бъде от ключово значение за качеството на дифузията.
4. Ако има някакви неравности/неравности отстрани на цилиндъра, можем да използваме шкурка или режеща кутия за отстраняване на драскотини от едната страна. Отстраняването на едната страна е достатъчно, но и двете страни ще бъдат приятни.
5. Ако имате само една отстранена страна, маркирайте тази страна с "D". Тази страна ще бъде обърната към листа на дифузора, а другата страна с "L", показваща страната, в която ще бъде поставен светодиодът. Ако сте отстранили от двете страни, можете да видите коя страна седи по -перпендикулярно на пода и да маркирате тази страна с "D", а другата страна с "L"
6. Повторете 134 пъти:)

Стъпка 4: Лепене на всички PVC тръби

Тъй като всички тръби са нарязани на дължина, можем да ги залепим в една огромна мрежа. За залепване на всички тръби използваме цианоакрилат, известен като суперлепило.

Стъпки:

1. Започваме със залепване на две тръби заедно. Дръжте двете тръби хоризонтално на масата. Уверете се, че и двете са седнали на масата и отстрани с надпис „D“са изправени по един и същи начин и са на едно и също ниво. След като всичко е подравнено, можем да поставим 1-2 капки суперлепило между епруветките.
2. За залепване на третата тръба следвайте същите стъпки, както са дадени по -горе. Дръжте залепената мрежа на маса и поставете третата тръба върху тях. Уверете се, че страната "D" на тръбите е обърната в една и съща посока и на едно и също ниво. Нанесете 1-2 капки суперлепило върху всеки шев. Ако сте направили всичко както трябва, когато държите мрежата вертикално, с буквата "D" обърната надолу, не трябва да има люлеещи се движения и цялата конструкция трябва да седи на масата.
3. За залепване на четвъртата тръба и останалите тръби можем лесно да задържим трите залепени парчета вертикално (с "D", обърнати надолу, разбира се ^_ ^) и да поставим четвъртата тръба от всяка страна на трите залепени парчета. Уверете се, че лицето "D" е по същия начин. След това можем просто да залепим четвъртото парче към трите залепени парчета, същото може да се повтори и за останалите тръби, за да се постигне структура, както е показано по -горе.

Стъпка 5: Изрязване на акрила

За да изрежете акрилния лист, маркирайте желаните форми, като използвате размерите, дадени на изображението. В противен случай можете да отпечатате предоставените SVG файлове и да прикачите страниците в горната част на акрилния лист и да го използвате като ръководство за рязане.

Забележка: Размерите могат да се променят, ако сте използвали различен диаметър за PVC тръбите

Стъпки:

1. Ако използвате разпечатките на SVG файловете, залепете отпечатаните страници върху акрилните листове с помощта на всяка лепилна пръчка или просто я залепете върху акрила с помощта на парче лента.
2. Ако не възнамерявате да използвате отпечатаните страници, можете да използвате посочените по -горе размери, за да маркирате фигурите върху акрилния лист.
3. Използвайте инструмент за оценяване, за да отбележите линиите за изрязване. Резултат, докато детайлите са почти толкова дълбоки, колкото половината от дебелината на акрилния лист.
4. Когато точкуването приключи, задръжте делителната черта на ръба на масата и оказвайте остър натиск върху страната на акрилния лист, която виси във въздуха. Това ще щракне акрилния лист по делителната линия. Ако налягането, необходимо за щракване на акрила, е твърде високо, опитайте се да направите повече резултати на линията, като същевременно използвате повече натиск, за да вкарате.
5. Направете това за всички необходими разфасовки.
6. С помощта на свредло с диаметър 12 мм направете дупка в един от страничните панели за натискането на бутона

Стъпка 6: Залепване на рамката към мрежата

Тази стъпка е изключително права. Ние лепим и акрилна рамка към PVC мрежата, която току -що създадохме. Тъй като PVC тръбите изглеждат грозни, ние ги затваряме в хубав акрилен калъф.

Стъпки:

1. Поставете PVC тръбната мрежа на пода, като се уверите, че страната с буквата "D" е обърната надолу.
2. Можете да поставите страничния панел с бутона от всяка страна, която желаете. Решихме да отидем с долния десен ъгъл.
3. Поставете всички акрилни панели около PVC мрежата, като се уверите, че те се намират на едно ниво с пода. Уверете се, че страната с "D", написана върху акрилните парчета, е обърната към пода. Направете промени в размерите на акрилните листове, ако е необходимо.
4. Използвайте лента, за да държите всички парчета акрил заедно, или помолете приятел да ви помогне, като държите акрилните парчета силно към мрежата.
5. Използвайте малко супер лепило или двукомпонентно лепило, за да залепите всички акрилни листове към PVC тръбната мрежа.

Забележка: Ако планирате да монтирате този дисплей на стената, количеството лепило, което трябва да използвате, трябва да бъде малко повече от обикновено, защото цялото тегло ще се поддържа върху един акрилен панел и не искате да се огъва или дори по -лошо, да падне на части.

Стъпка 7: Лепене на всички светодиоди вътре в PVC мрежата

Според количеството досадна работа това трябва да е последният процес, който е много интензивен,

Стъпки:

1. Преди да започнете процеса на залепване, поставете последователно LED веригите на земята. Всяка LED верига има 50 светодиода. Поставете началото на следващата верига там, където предишната верига свършва. Сега свържете JST конекторите, излизащи от последния светодиод на предишната верига, към първия светодиод на следващата верига. По този начин трябва да имате 150 LED дълга верига.
2. Сега можете да залепите горещо първия проводник в най -горната и най -лявата PVC тръба, както е показано по -горе. За да идентифицирате първия светодиод на веригата, намерете светодиода, който има излизащ от него конектор, както е показано на снимката, което показва залепването на първия светодиод.
3. След залепването на първия е само въпрос на следване на дадената по -горе схема, за да залепите всички светодиоди на съответните им места, например вторият светодиод ще влезе в тръбата точно до него
4. След като завършите първия ред, като залепите всички светодиоди в първия ред, можете да започнете с втория ред, първият светодиод на втория ред ще влезе в тръбата, която е веднага вдясно и отдолу на първите редове LED, както е показано в ръководството
5. Повтаряйки този процес, напълнете останалите епруветки съгласно даденото ръководство.
6. След като приключите със залепването на всички светодиоди в съответните им тръби, все още ще ви останат някои светодиоди, които можете да направите, като просто отрежете проводника, излизащ от последния проводник, за да премахнете излишъка от светодиоди.
7. След отрязване на проводника можете да използвате електрическа лента, за да изолирате проводниците, излизащи от последния проводник, само за да не създават къси панталони

Стъпка 8: Разпределяне на мощността към всички светодиоди

От тази стъпка нататък ще се съсредоточим върху електрическата страна, с изключение на някои незначителни дейности по залепване.

Стъпки:

1. Ще видите, че имате 3 чифта червени и бели кабели, излизащи от стартовия светодиод на всяка отделна верига.
2. Свържете всички червени проводници заедно с помощта на дебел многожилен проводник. Можете да направите това, като просто завъртите краищата на проводниците или ги запоявате заедно, което е удобно за вас. Ще получите идентични резултати и в двата случая.
3. Направете същото с всички бели проводници. Използвайте дебел многожилен проводник, за предпочитане различен цвят, за да разграничите полярностите.
4. В края трябва да имате 2 проводника, излизащи от целия дисплей за положителни и отрицателни
5. Свържете тези дебели многожилни проводници към жака за DC чрез усукване на краищата или запояване. Не забравяйте да изолирате краищата с парче електрическа лента.

Стъпка 9: Окабеляване на Arduino

В тази стъпка ще завършим всички електрически връзки.

Забележка: Вашият бутон може да не е с предварително запоени проводници, може да се наложи да ги запоите или просто да ги завъртите на място, което е удобно за вас. Изолирайте връзките с помощта на електрическа лента. Ако вашият не е снабден с предварително запоени проводници, можете да следвате схемата на извеждане, дадена по -горе, за да идентифицирате съответните щифтове.

Използвайте проводниците от мъжки към женски и от мъжки към мъжки, за да осъществите всички необходими връзки с Arduino UNO, както е описано по -долу.

1. Свържете DS3231 RTC модула към Arduino

• Свържете VCC на RTC модула към VIN на Arduino
• Свържете SDA на RTC модула към Pin A4 на Arduino
• Свържете SCL на RTC модула към Pin A5 на Arduino
• Свържете GND на RTC модула към GND щифт на Arduino

2. Свържете модула с бутони към Arduino.

За да идентифицирате различните щифтове на бутона, направете следното. Щифтът със знака „+“до него е бутонът LED (+) на бутона, а този срещу него е щифтът на бутона на бутона (-). Другите два щифта са щифтовете на бутона.

• Свържете всеки един щифт на бутона към Pin 13 на Arduino
• Свържете другия щифт на бутона към Pin 12 на Arduino
• Свържете LED бутона на бутона (-) към Pin 11 на Arduino
• Свържете LED бутона (+) към Pin 10 на Arduino

3. Свържете LED веригата към Arduino UNO

Идентифицирайте стартовия светодиод на цялата LED верига.

• Свържете червения проводник на конектора към 5V захранването
• Свържете зеления проводник на конектора към Pin 5 на Arduino
• Свържете белия проводник на конектора към земята

След като приключите с окабеляването, можете да закрепите бутона встрани от страничния панел на конструкцията, като закрепите бутона с предоставената гайка.

Забележка: Използвахме горещо лепило върху връзките, за да сме сигурни, че няма да излязат, докато е готово и лежи на рафт

Стъпка 10: Програмиране на Arduino

За програмиране на Arduino сме пуснали кода по -долу, кодът е доста добре коментиран и доста обясним, ако не искате никаква функционалност или искате да добавите своя собствена, трябва да бъде много лесно да я промените сами.

Ако планирате да използвате кода, без да променяте самия код, трябва да зададете само един параметър, който е часът. Инструкциите за задаване на часа са дадени в кода.

Докато качвате кода, трябва да се уверите, че имате инсталирана библиотека FastLED и библиотека DS3231 във вашата Arduino IDE.

Стъпка 11: Завършете всичко

Почти приключихме с изграждането си. В тази стъпка просто ще завършим всички останали малки неща.

Управление на електрониката

Електрониката ще изглежда много объркана и вероятно дори може да се изключи, ако не е залепена правилно на място. Това е нещо, което може много лесно да бъде избегнато чрез залепване на цялата електроника в нашия корпус.

Можете да започнете, като залепите Arduino към основата на дисплея и модула DS3231 към също към основата на дисплея. Жакът за постоянен ток може да бъде позициониран там, където е най -удобно, като се има предвид къде искате да монтирате конструкцията, дължината на проводника на захранването и други подобни фактори.

Монтаж на стена (по избор)

Ако искате да монтирате този дисплей на стената, можете да пробиете 5 -милиметровите отвори в горната плоча и да прикрепите няколко скоби "L" към горната плоча с някои болтове M5, шайби и гайки, които ще осигурят монтажни отвори, за да го монтирате на стена. Ако възнамерявате да го държите на рафт, както направихме ние, не е нужно да добавяте тези "L" скоби за монтажа.

Лепене на дифузьорния лист

Последната и най -лесна стъпка е да залепите дифузьорния лист върху нашата огромна PVC мрежа. Преди да продължите, проверете дали сте отстранили пластмасовия защитен лист върху акрилния лист. Използвайте 10-15 капки горещо лепило, разнесено по листа и го притиснете към мрежата, за да залепите листа. Ние използваме горещо лепило, тъй като то може лесно да се отстрани с обикновена дърпачка за всякакви ремонти.

PS: Отлепването на пластмасовия защитен лист от акрилния лист е най -удовлетворяващата част от конструкцията.

Задна плоча (по избор)

Ако искате задната страна на матрицата да бъде малко по -елегантна, можете да изрежете парче от 6 мм черен акрил, който има същите размери като листа на дифузора и да го залепите към задната част на матрицата с помощта на малко горещо лепило

Завършен

Сега трябва да имате напълно функционална LED матрица, която да изглежда добре през деня и невероятно през нощта. Искрено оценявам, ако сте стигнали дотук. Тъй като това е първият ми инструктаж, има много неща, които трябва да се подобрят, особено снимките, които направих, не бяха най -добрите, което определено ще се опитам да подобря в бъдещите инструкции (PS: Камерата на телефона ми наистина не отговаря на този дисплей тъй като изглежда много по -хладно в реалния живот). Ако сте строили заедно, надявам се да ви е харесало изграждането и да сте се забавлявали. Подобренията са наистина добре дошли и наистина нямам търпение да видя какво можете да подобрите и да направите по различен начин ^_ ^