Време/Матрична лампа: 42 стъпки (със снимки)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

От Gosse Adema Следвайте още от автора:

В тази инструкция описвам дизайна, конструкцията и програмирането на LED матрична лампа. Дизайнът прилича на обикновена лампа, но интериорът е заменен от матрица от светодиоди ws2812. Управлението се извършва с помощта на Raspberry Pi, така че цялото може да бъде програмирано според вашите собствени желания.

Лампата е с височина около 12 инча (30 см) с диаметър 4 инча (10 см). Външната част се състои главно от стъклен цилиндър.

С повече от 40 стъпки той се превърна в доста изчерпателна инструкция. Започва с дизайна на лампата. Това обхваща както 3D дизайна във Fusion 360, така и електрическата част. Особено внимание се отделя на консумацията на енергия на светодиодите. Например, специално разпределение е проектирано за разпределение на енергия.

След проектирането Instructable продължава с монтажа на различните части: LED държача и крака на лампата. Светодиодният държач съдържа 16 ленти с 18 светодиода всяка, което дава общо 288 светодиода. Основата на лампата съдържа Raspberry Pi, малък вентилатор и допълнителни електронни компоненти.

В допълнение към проектирането и изграждането е описано програмирането на лампата. Това започва с контролиране на светодиодите и извличане на метеорологични данни с Python. Следват различните функции на лампата.

Основната функция на тази лампа е да показва метеорологични данни. Поради избрания дизайн е възможно тази лампа да се използва за други цели. Като индикатор за часовник или социални медии (кодът на Python за аварийна светлина и лава лампа е включен в тази инструкция).

Стъпка 1: Първи скици и проектиране

Преди около година направих някои орнаменти с осветени коледни елхи. Те съдържат уеб интерфейс за промяна на цветовете на светодиодите. В по -късна версия този уеб интерфейс е заменен с използването на метеорологични данни. Цветът на светодиодите зависи от външната температура, като всички светодиоди имат един и същи цвят.

По -късно ми хрумна идеята да направя „термометър“. Четене на действителната, минималната и максималната температура. Всички светодиоди ще имат различни цветове в зависимост от тези стойности. Това никога не е било разработвано в работещ прототип, защото имам друга идея, която доведе до тази LED матрична лампа. Когато показването на метеорологични данни е само една от възможностите.

Докато правех някои скици, стигнах до следните функции:

1. Показва текущата температура.
2. Показване на очакваните минимални и максимални температури.
3. Показване на очакваните валежи за следващия час (синьо = дъжд, бяло = сняг).
4. Показване на текущата скорост на вятъра и по възможност посока.

Чертежите по -горе са първи дизайн на тази лампа.

Възможностите на тази лампа не се ограничават до показване на метеорологични данни. Използването на Raspberry PI дава много повече възможности. Като часовник, плазмена или лава лампа и няколко индикатора в социалните мрежи.

Има 2 начина да поставите светодиодите в лампата: квадратна мрежа или спирала от светодиоди. Спиралната версия е по -лесна за изграждане. Но светодиодите се наклоняват малко при използване на спирала и следователно изглеждат по -малко красиви. Освен това цветният градиент ще бъде по -труден за програмиране. Ето защо избрах да създам LED решетка с помощта на ws2812 LED ленти.

Светодиодната лента ws2812 е поставена вертикално през лампата, в зигзагообразен модел. Всички LED връзки са в горната или долната част на цилиндъра. Това дава пространство вътре в цилиндъра за другите електронни компоненти.

Тъй като първата идея беше да се показват метеорологични данни, аз избрах за 16 светодиода на ред. Това позволява 16 посоки на вятъра:

• н
• NNE
• NE
• ENE
• E
• ESE
• SE
• SSE
• С
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• СЗ
• NNW

Предишният проект „Украшение за коледно дърво“се основава на обикновен икосаедър, с кръгъл прозорец за всеки светодиод. Този проект получава подобна структура за светодиодите. Но след това вътре в стъклен цилиндър.

Стъпка 2: LED цветове

Температурата през годината в Холандия е приблизително между -10 и +30 градуса по Целзий. Може да стане по -топло или по -студено, но това са изключения. Универсалните температурни цветове са червено за горещо и синьо за студено. Добавих трети цвят: Жълт. Това дава повече цветове и прави градиента по -красив.

Минималните и максималните температури се променят през сезоните. В резултат на това температурната разлика никога не е по -голяма от 25 градуса. С други думи, почти половината от цялата цветова гама. За да се увеличи този диапазон, може да се използва динамична скала. Например скалата може да зависи от месеца. Синият цвят може да бъде 10 градуса по Целзий през лятото и -10 градуса по Целзий през зимата.

Тази скала трябва да се променя бавно. Например:

Януари -10 до +15

Февруари -10 до +15 март -5 до +20 април -5 до +20 май 0 до +25 юни +5 до +30 юли +10 до +35 август +10 до +35 септември +5 до +30 октомври 0 до +25 ноември -5 до +20 декември -10 до +15

Преводът между температура и цвят може да се съхранява в таблица. В резултат на това е необходимо минимално изчисление. И лампата е лесна за адаптиране към други климатични условия. Масата прави също така лесно да се правят малки корекции в интензитета на цвета.

Стъпка 3: Стъклен цилиндър

За тази лампа е използван стъклен цилиндър. Това е резервна част от добре достъпна лампа. Купих лампата от холандски уеб магазин. Той има следните спецификации:

Размери: диаметър 10 см при височина +/- 27 см

Цвят: Млечно бял Монтаж: Размер на отвора E27 (нормален / голям монтаж) 4 см Материал: Стъклото Забележки: Подходящ както за окачени лампи, така и за подови лампи. От едната страна е отворът за връзката, от другата страна е отворена. Срок на доставка: Около 2 седмици (от Австрия)

Стъкленият цилиндър принадлежи към лампи от типа „Troy“. Които се произвеждат от фирма с името Eglo.

Ако стъкленият цилиндър не се продава отделно, също е възможно да закупите самата лампа. Налични са висулка и настолна версия (връзка към САЩ, връзка към Обединеното кралство, връзка към ЕС).

Винаги е възможно да направите своя собствена версия, като използвате друга лампа.

Въпреки простото изображение за размерите, те са правилни. Височината е 270 мм (10,6 инча), а диаметърът е 100 мм (3,9 инча).

Стъпка 4: Уеб интерфейс на Wemos

Голямата награда в LED конкурса 2017

Втора награда в конкурса Raspberry Pi 2017