LED осветление: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Моят преден двор първоначално представляваше бъркотия от хвойнови храсти и скали. След като мъжът дойде и изтръгна всичко, останах с мръсотия и шанс да накарам двора ми да свети. Новият ми преден двор има 6 тухлени стълба, които се нуждаеха от малко пица, но не твърде много. Просто исках нещо уникално. Разглеждайки различни онлайн търговци на дребно и големи магазини за кутии, нямах намерение да плащам $ 250 x 6, за да снабдя постовете си със светлини, които едва харесвах. Изглеждаше, че мога да направя бюджет за много по -малко и да се насладя на резултатите.

За щастие мога да съобщя, че вярвам, че имам най -умните и готини светлини за публикации в квартала си и най -достойните за публикация на Instructables, за да мога да помогна на другите да се учат от грешките ми или да насърча някой нов проект.

В момента имам 6 ленти от 100 светодиода WS2818, контролирани от 6 чипа ESP32, синхронизирани с WLED софтуер, свързани към моето пейзажно окабеляване 12 V. Осветлението може да бъде слабо или да е отгоре. Те са поместени в акрилен корпус по поръчка с 3D отпечатана основа. Те работят през нощта с минимална поддръжка (добре, ако правите няколко неща правилно).

Много се гордея с тях и правят празниците и други събития празнични. Ето моята история.

Консумативи

-6 ленти от 100 LED адресируеми ленти. WS2812b 5m 60leds/Pixels/m Водоустойчива IP65 Гъвкава индивидуално адресируема лента. (Първоначално използван SK9882s)

-6 EPBOWPT DC 12V 24V към DC 5V 10A 50W Конвертор регулатор 5V 50W захранване Модул за понижаване надолу Трансформатор

-6 ESP32 ESP32-DEVKITC inc ESP-WROOM-32

-6 ESP32 DevKitC Wi-Fi и BLE LED контролер

-Купка скрап акрил

-Акрилно лепило

-6 3D отпечатани основи

Инструменти, които използвах

-Лазерен нож

-3D принтер

Стъпка 1: Прототипи

Не бях сигурен какъв размер и геометрия ще изглеждат добре. Имах куп идеи и преработих няколко. Това беше първият ми прототип. Той беше много голям, за да покрие целия връх на тухлите, но просто не изглеждаше правилно. Знаех, че искам да увелича максимално дифузията на светодиодите, но в крайна сметка беше твърде скъпо от акрилна гледна точка, тъй като ще трябва да лазерни големи листове от него.

Акрилът се справя добре с устойчивостта на UV светлина. В крайна сметка те ще се провалят от климата, но аз не исках да работя със стъкло и метал с този проект. Исках дифузен полупрозрачен бял акрил.

Доказателството за концепцията работи и изглеждаше отлично през нощта. Току -що го стартирах с нано клон на Arduino и имах чувството, че вървя в добра посока.

Когато трябва да направите 6 от нещо, това може да поскъпне много бързо. Не исках да направя такъв и след това осъзнах, че мога да го направя по -добре, затова прекарах много време в мислене как ще го направя и как ще минимизирам труда си.

Стъпка 2: Акрилни върхове

Така че, след като взех решение за дизайн, който нарисувах в OpenSCAD/Fusion 360, използвах малко скрап акрил, за да оформя стените в модел от прозрачен, полупрозрачен и опушен акрил. Исках най -вече да скрия светодиодите и да използвам дифузия за това, но също така исках и чист акрил, така че когато вървите или карате покрай очите си, не сте сигурни какво виждат. Направих джиг, за да поддържам стените на място и да поддържам реда правилен. Всичко беше направено от някакъв скрап акрил, който бях закупил от местния магазин за пластмаси, така че беше много по -евтино от първоначалния ми план. Беше огромна болка да сваля цялата хартия от всяко изрязано парче, но имах помощ. Работя с тях внимателно, въпреки че са здрави.

Стъпка 3: Акрилна основа

Акрилната основа е конструирана така, че да мога да завържа светодиодите със стени към стените и да я отворя малко, за да мога да вкарам пръстите си вътре, за да дръпна връзките с цип. Всички те са с прорези и използвах прозрачен акрилен лист отгоре, за да го подравня. Отворите отгоре плътно прилепват към върха. LED картините ще покажат как са залепени и закопчени с ципове към стените. Трябваше да има около 17 мм между външните стени и вътрешните LED разположения, за да се разсеят и да се поддържат цветовете разделени. Моделирах го няколко начина, за да се уверя, че те смесват светлината заедно, но не прекалено много. След това залепих 3d отпечатаната основа на дъното.

Стъпка 4: 3D печатна основа

Основата се състои от две части. Долната част се завинтва в тухлите, а горната част се залепва за дъното на акрилния корпус. Страничните винтове го държат заедно. Възможността да се премахне цяла светлина и да се замени изглеждаше като разумно предложение в случай, че се наложи да я възстановя. Проектиран във Fusion 360 и отпечатан в ABS, за да устои на атмосферните влияния.

Стъпка 5: Избор на LED

Първоначално започнах със SK9822 при 60 светодиода/М. Първоначалната ми мисъл беше, че те са по -ярки и имат бърза честота на опресняване. Изглеждаха добре за първата година, но не успях да си купя такива с устойчива на атмосферни влияния. Мислех, че под завивките водата никога няма да попадне там и би трябвало да съм добре, но понякога дъждът наистина падаше силно. В крайна сметка няколко ленти се провалиха поради повреда от вода и те трябваше да бъдат сменени.

Смених ги с по -евтини WS2812B със същата плътност, но с хидроизолация.

Ако трябваше да ги възстановя или ако измисля нов дизайн, мисля, че бих потърсил RBG ленти с W компонент. Наличието на допълнителен бял светодиод може да спести малко енергия и бих избрал топло бялото за открито.

Другият проблем е напрежението. Повечето адресируеми LED ленти са 5V, но има нови 12V ленти, които биха съответствали на моето пейзажно окабеляване. Процесорът за всяка Post Light е 5V, така че решавам просто да се придържам към 5V и понижаващ преобразувател.

Не забравяйте да направите математика за всяка от вашите светлини. Не искате да пускате твърде много ампераж през много тънка жица. 5V*.060A*100 светодиода = 30 W (6A) за всяка от моите светлини. Така или иначе никога не бих ги пуснал с пълна сила, но се уверих, че проводниците са здрави. Моето захранване за озеленяване би се задействало, ако имах проблем, но помислете за добавяне на предпазител към много светодиоди, особено ако те са близо до важна или запалима структура.

Стъпка 6: Електроника

Преследването с комуникации по кабели между постовете, за да ги поддържа синхронизирано, изглеждаше като задача на глупак, толкова безжична. Избрах платката ESP32 DevKitC, защото има Bluetooth, wifi и други функции. В крайна сметка изборът на софтуер щеше да настигне хардуера, който разсъждавах миналата година и това се оказа добро предположение.

Evil Genius Labs има евтин щит, който взаимодейства с ESP32, който силно препоръчвам. Можете да си купите ESP32 DevKitC Wi-Fi и BLE LED контролер от Tindie и да си спестите усилията на резистори и кондензатори за безупречно LED управление. Изисква малко запояване, но за мен това е приятно минало време. ESP32 се свързва точно отгоре.

След като направих изчисления за LED лентите, от съображения за безопасност, поръчах DC 12V 24V към DC 5V 10A 50W преобразуващ регулатор, за да преобразувам моята мощност за озеленяване на 5V. 50W е прекалено много с 20W, но ме накара да се почувствам малко по -спокойно.

Стъпка 7: Вграден софтуер

Моите светлини работят повече от година и са много надеждни. Първоначално всички те бяха свързани с wifi и използваха ESPHome, защото работеше много добре с Home Assistant. И двете системи са невероятни части от софтуера, но това е цял Instructable сам по себе си. Щастлив съм да споделя моя основен код, но открих, че има много LED модели, които исках да направя, които са доста ограничени от настройките по подразбиране на ESPHome. Нямам време и склонност да правя това, което открих, че някой вече е направил или поне се надявах някой да направи.

И това се случи. WLED е коленете на пчелата. Можете да програмирате ESP32 и ESP8266s на милион различни модели, палитри и опции. Плюс това той синхронизира между всеки микроконтролер. Споменах ли, че има приложение за смартфон за вашата платформа по избор? Обичам го! Смених всичките си контролери на WLED преди няколко седмици. Сякаш имам нов дисплей Post Light. Той е отзивчив, синхронизиран и изобилства от опции. Силно препоръчително.

Стъпка 8: Последни мисли/резултати

С блестящите неща може да бъде трудно да се улови колко добре се е случил проектът. Направих редица проекти и това беше един от най -удовлетворяващите. Повечето дни, когато човек минава покрай къщата ми, постовете ми бавно искрят топла бяла светлина или някаква фина трицветна палитра, отразяваща сезона. Харесва ми, че не е досадно, блестящо или отгоре. Това е различно и забележимо само ако обръщате внимание.

Въпреки това, когато празник се търкаля в предния ми двор, ви уведомявам. Той е зелен за Деня на Света Пати, червени, бели и сини фойерверки за 4 юли, дъги за Месеца на гордостта, пламъци за Хелоуин и допълнително блестящо за Коледа. Някой ден смятам да добавя някакъв капацитивен щрих към един от стълбовете, за да позволя на децата да променят моделите, но засега това е просто лично удоволствие, което ми е приятно да смесвам от време на време.

Всички работим на раменете на хора, които са ни вдъхновили или са ни дали инструменти за изразяване. Разгледайте WLED, ESPHome, Home Assistant, Evil Genius Labs, Fusion 360, Tindie и др. Благодарим ви за интереса.

Първа награда в конкурса Make it Glow