ساعت دیواری محیطی LED: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

اخیراً من افراد زیادی را دیده ام که ماتریس های LED بزرگی می سازند که بسیار زیبا به نظر می رسند ، اما آنها یا از کد پیچیده یا قطعات گران قیمت یا هر دو تشکیل شده اند. بنابراین من به فکر ساختن ماتریس LED خودم که متشکل از قطعات بسیار ارزان و درک کد بسیار آسان است ، هستم ، اگرچه کمی کوچکتر است. همچنین می تواند به عنوان یک ساعت دیواری عمل کند ، که برای افرادی که نمی خواهند یک صفحه نمایش بزرگ فقط در اطراف نمایش انیمیشن های بد بو وجود داشته باشد مفید است.

هدف من از این پروژه این بود که هیچ ابزار لحیم کاری یا برقی را شامل نشود تا این پروژه برای بسیاری از مردم قابل دسترسی باشد.

این پروژه به افرادی که دارای دانش اولیه در زمینه الکترونیک ، برنامه نویسی و افرادی که تجربه کمی در کار با اکریلیک دارند توصیه می شود:).

مرحله 1: جمع آوری تمام ابزار و مصالح ساختمانی

ابزارها:

1. یک اره برقی
2. یک ابزار نمره دهی اکریلیک
3. یک مته دستی ساده (یک برقی نیز می تواند انجام دهد)
4. مته 12 میلی متری یا مته پله ای
5. یک جفت استریپر سیم
6. یک جفت برش مورب
7. یک جفت قیچی
8. تیز یا نشانگر
9. اسلحه گرم داغ
10. سمباده

مصالح ساختمانی:

1. نوار الکتریکی
2. چسب دو جزء
3. فوق چسب یا سیانوآکریلات
4. چسب داغ می چسبد

مرحله 2: جمع آوری تمام قسمت ها

قطعات:

1. 50 عدد زنجیر LED WS2811 (3 مجموعه)
2. آردوینو UNO
3. ماژول DS3231 RTC
4. سوئیچ فلزی لحظه ای با LED
5. سیم های بلوز
6. منبع تغذیه 5 ولت 10 آمپر
7. جک DC
8. سیم چند رشته (16awg)
9. ورق اکریلیک عقیق 3 میلی متری (سفید شفاف)
10. 4 سانتی متر OD ، لوله PVC دیواری نازک (10 متر)
11. مشکی اکریلیک 6 میلی متری

مرحله 3: برش لوله های PVC به طول

در این مرحله ما لوله PVC را به استوانه های کوچکتر برش می دهیم. این استوانه های کوچک لوله پی وی سی به عنوان تقسیم کننده بین پیکسل ها عمل خواهند کرد ، زیرا ما نمی خواهیم نور یک LED در کل صفحه نمایش جاری شود. LED ها درون این استوانه ها قرار می گیرند و این اطمینان را می دهد که نوری که از هر LED می آید در یک منطقه خاص متمرکز شده و در پیکسل های دیگر خونریزی نمی کند.

برای دستیابی به مش لوله های PVC ، ابتدا باید لوله های PVC را به استوانه های کوچک با طول یکسان برش دهیم. ما طول 6 سانتی متر را به عنوان ارتفاع استوانه ها انتخاب کردیم ، اما شما می توانید هر ارتفاع در حدود 6 سانتی متر را به عنوان مناسب برای خود انتخاب کنید. فقط مطمئن شوید که همه سیلندرها دارای ارتفاع یکسانی هستند.

مراحل:

1. برای رسیدن به ارتفاع 6 سانتی متر (یا هر چیزی در حدود 6 سانتی متر) از هر جعبه یا کتاب استفاده کنید.
2. یک نشانگر را به صورت افقی روی جعبه نگه دارید ، لوله PVC را روی دیوار نگه دارید و نوک نشانگر را با لوله لمس کنید. لوله PVC را به آرامی با استفاده از تکیه گاه دیوار بچرخانید تا یک خط زیبا و بدون درز در اطراف لوله ایجاد شود.
3. خط را با استفاده از اره برقی برش دهید. اطمینان حاصل کنید که برش ها تا آنجا که ممکن است مستقیم هستند ، که برای کیفیت انتشار مهم است.
4. اگر در کنار سیلندر سوراخ/ناهمواری وجود داشته باشد ، می توانیم از کاغذ سنباده یا جعبه برش برای خاراندن یک طرف استفاده کنیم. دبرورینگ یک طرف کافی است ، با این حال دور زدن هر دو طرف بسیار خوب خواهد بود.
5. اگر فقط یک طرف ضعیف دارید آن طرف را با "D" علامت گذاری کنید. آن طرف رو به ورق پخش کننده است و طرف دیگر با "L" نشان دهنده سمت قرار گرفتن LED است. اگر دو طرف را تار کرده اید ، می توانید هر طرف را به صورت عمود بر روی زمین ببینید و آن طرف را با "D" و طرف دیگر را با "L" مشخص کنید.
6. 134 بار تکرار کنید:)

مرحله 4: چسباندن تمام لوله های PVC

اکنون که همه لوله ها به طول بریده شده اند ، می توانیم آنها را در یک مش بزرگ چسباند. برای چسباندن همه لوله ها به یکدیگر از سیانوآکریلات استفاده می کنیم که معمولاً به عنوان چسب فوق العاده شناخته می شود.

مراحل:

1. کار را با چسباندن دو لوله به هم شروع می کنیم. دو لوله را به صورت افقی روی میز نگه دارید. اطمینان حاصل کنید که هر دوی آنها روی میز نشسته اند و طرفی که "D" روی آن نوشته شده است به یک صورت و در یک سطح هستند. وقتی همه چیز تراز شد ، می توانیم 1-2 قطره فوق چسب را بین لوله ها قرار دهیم.
2. برای چسباندن لوله سوم ، همان مراحل بالا را دنبال کنید. مش چسبانده شده را روی میز نگه دارید و لوله سوم را روی آنها قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که طرف "D" لوله ها همه در یک جهت و در یک سطح قرار دارند. 1-2 قطره فوق چسب را روی هر درز بمالید. اگر همه کارها را به درستی انجام داده اید ، وقتی مش را به صورت عمودی نگه می دارید ، با "D" به سمت پایین ، هیچ حرکت تکان دهنده ای وجود ندارد و کل ساختار باید روی میز روی هم قرار گیرد.
3. برای چسباندن لوله چهارم و لوله های باقیمانده ، ما می توانیم سه قطعه چسبانده شده را به راحتی به صورت عمودی (با "D" به سمت پایین ^_ ^) نگه داریم و لوله چهارم را در هر طرف از سه قطعه چسب دار قرار دهیم. مطمئن شوید که صورت "D" به همین ترتیب است. سپس می توانیم قطعه چهارم را به سه قسمت چسبانده شده بچسبانیم ، همین کار را می توان برای بقیه لوله ها تکرار کرد تا به ساختاری برسیم که در بالا نشان داده شده است.

مرحله 5: برش اکریلیک

برای برش ورق اکریلیک ، اشکال مورد نظر را با استفاده از ابعاد داده شده در تصویر مشخص کنید. در غیر این صورت ، می توانید فایل های SVG ارائه شده را چاپ کرده و صفحات را در بالای ورق اکریلیک ضمیمه کرده و از آن به عنوان راهنمای برش استفاده کنید.

توجه: اگر از قطر متفاوتی برای لوله های PVC استفاده کرده اید ، ممکن است ابعاد تغییر کند

مراحل:

1. اگر از چاپ فایلهای SVG استفاده می کنید ، صفحات چاپ شده را با استفاده از چسب چسب به صفحات اکریلیک بچسبانید یا فقط با استفاده از یک نوار روی اکریلیک بچسبانید.
2. اگر قصد استفاده از صفحات چاپ شده را ندارید ، می توانید از ابعاد ذکر شده در بالا برای علامت گذاری اشکال روی ورق اکریلیک استفاده کنید.
3. از یک ابزار نمره گذاری برای نمره گذاری خطوط برش استفاده کنید. امتیاز دهید تا نمره تقریباً به اندازه نیمی از ضخامت ورق اکریلیک باشد.
4. پس از اتمام امتیازدهی ، خط نمره را در لبه یک میز نگه دارید و فشار تندی به طرف ورق اکریلیک که در هوا آویزان است وارد کنید. با این کار ورق اکریلیک در امتداد خط نمره محکم می شود. اگر میزان فشار مورد نیاز برای ضربه زدن به اکریلیک بسیار زیاد است ، سعی کنید در حالی که از فشار بیشتری برای گلزنی استفاده می کنید ، امتیازات بیشتری در خط انجام دهید.
5. این کار را برای تمام برش های مورد نیاز انجام دهید.
6. با استفاده از مته مته 12 میلی متری ، در یکی از پانل های کناری یک دکمه فشاری ایجاد کنید

مرحله 6: چسباندن قاب به مش

این مرحله بسیار مستقیم به جلو است. ما در حال چسباندن و قاب اکریلیک به مش PVC هستیم که به تازگی ایجاد کرده ایم. از آنجا که لوله های PVC زشت به نظر می رسند ، آنها را در یک قاب اکریلیک زیبا قرار می دهیم.

مراحل:

1. مش لوله PVC را روی زمین قرار دهید در حالی که مطمئن هستید که طرف "D" رو به پایین است.
2. می توانید پانل کناری را با دکمه در هر طرفی که می خواهید قرار دهید. ما تصمیم گرفتیم که از پایین سمت راست برویم.
3. تمام پانل های اکریلیک را در اطراف مش PVC قرار دهید در حالی که مطمئن هستید که آنها هم سطح با سطح زمین قرار گرفته اند. اطمینان حاصل کنید که طرف "D" روی قطعات اکریلیک نوشته شده رو به زمین باشد. در صورت لزوم ، تغییراتی را در اندازه ورق های اکریلیک ایجاد کنید.
4. از نوار برای نگه داشتن تمام قطعات اکریلیک در کنار هم استفاده کنید ، یا از یک دوست بخواهید که قطعات اکریلیک را محکم روی مش نگه دارد.
5. برای چسباندن تمام ورق های اکریلیک به مش لوله PVC از مقداری چسب فوق العاده یا چسب 2 جزء استفاده کنید.

توجه: اگر قصد دارید این نمایشگر را روی دیوار نصب کنید ، مقدار چسب مورد استفاده شما باید کمی بیشتر از حد معمول باشد زیرا کل وزن روی یک صفحه آکریلیک پشتیبانی می شود و شما نمی خواهید خم شود یا حتی بدتر ، سقوط کند. جدا از هم.

مرحله 7: چسباندن تمام LED ها در داخل مش PVC

با توجه به میزان کار خسته کننده ، این باید آخرین فرایندی باشد که بسیار کار سخت است ،

مراحل:

1. قبل از شروع عملیات چسباندن ، زنجیرهای LED را به ترتیب روی زمین قرار دهید. هر زنجیره LED دارای 50 LED است. شروع زنجیره بعدی را در جایی که زنجیره قبلی به پایان می رسد قرار دهید. اکنون ، اتصالات JST که از آخرین LED زنجیره قبلی خارج می شوند را به اولین LED زنجیره بعدی وصل کنید. با این کار باید یک زنجیر بلند 150 LED داشته باشید.
2. حالا می توانید همانطور که در بالا نشان داده شده ، اولین لامپ را به بالاترین و چپ ترین لوله PVC بچسبانید. برای شناسایی اولین LED زنجیره ای ، LED را پیدا کنید که دارای اتصالی است که از آن خارج می شود ، همانطور که در تصویر نشان داده شده است که چسبندگی اولین LED را نشان می دهد.
3. پس از چسباندن اولین مورد ، فقط کافی است از نمودار فوق پیروی کنید تا همه LED ها را در محل مربوطه خود بچسبانید ، به عنوان مثال LED دوم در لوله ای واقع در کنار آن قرار می گیرد.
4. پس از اتمام ردیف اول با چسباندن تمام LED ها در ردیف اول ، می توانید با ردیف دوم شروع کنید ، اولین لید ردیف دوم وارد لوله می شود که بلافاصله در سمت راست و پایین ردیف های اول قرار دارد LED همانطور که در راهنما نشان داده شده است
5. با تکرار این روند ، لوله های باقی مانده را مطابق راهنمای داده شده پر کنید.
6. پس از اتمام چسباندن تمام LED ها در لوله های مربوطه ، هنوز برخی LED ها باقی می مانند که می توانید سیم ساده ای را که از آخرین LED خارج می شود بردارید تا LED های اضافی را حذف کنید.
7. پس از قطع سیم ، می توانید از نوار برقی برای عایق بندی سیم هایی که از آخرین لامپ بیرون می آیند عایق بندی کنید تا فقط شورت ایجاد نکنند.

مرحله 8: توزیع برق به همه LED ها

از این مرحله به بعد ، ما بر روی جنبه الکتریکی تمرکز می کنیم ، به جز برخی از فعالیتهای جزئی چسباندن.

مراحل:

1. خواهید دید که 3 جفت کابل قرمز و سفید از LED شروع هر زنجیره جدا شده است.
2. همه سیمهای قرمز را با استفاده از یک سیم ضخیم چند رشته ای به یکدیگر وصل کنید. شما می توانید این کار را به سادگی با پیچاندن انتهای سیم ها انجام دهید یا هر کدام را که مناسب شماست به هم بچسبانید. در هر دو مورد نتایج یکسانی خواهید داشت.
3. همین کار را با تمام سیم های سفید انجام دهید. مطمئن شوید که از یک سیم ضخیم چند رشته ای ، ترجیحاً یک رنگ متفاوت ، برای تمایز بین قطب ها استفاده کنید.
4. در انتها باید 2 سیم از کل صفحه نمایش مثبت و منفی بیرون بیاورید
5. این سیمهای ضخیم چند رشته ای را با پیچاندن انتها یا لحیم کاری به جک DC وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که انتها را با یک نوار چسب برقی عایق بندی کنید.

مرحله 9: سیم کشی آردوینو

در این مرحله ما تمام اتصالات الکتریکی را تکمیل می کنیم.

توجه: ممکن است دکمه فشار سیم شما از قبل لحیم نشده باشد ، ممکن است مجبور شوید آنها را لحیم کنید یا فقط آنها را در جای خود بچرخانید ، هر کدام که برای شما مناسب است. اتصالات را با استفاده از نوار برقی عایق بندی کنید. اگر سیم شما با سیم های لحیم کاری نشده همراه است ، می توانید نمودار pinout بالا را برای شناسایی پین های مربوطه دنبال کنید.

برای برقراری ارتباطات لازم با Arduino UNO به شرح زیر ، از سیم های نر به ماده و نر به نر استفاده کنید.

1. ماژول DS3231 RTC را به آردوینو وصل کنید

• VCC ماژول RTC را به VIN آردوینو وصل کنید
• SDA ماژول RTC را به پین A4 در آردوینو وصل کنید
• SCL ماژول RTC را به پین A5 در آردوینو وصل کنید
• GND ماژول RTC را به پین GND در آردوینو وصل کنید

2. ماژول دکمه Push را به آردوینو وصل کنید.

برای شناسایی پین های مختلف روی دکمه ، موارد زیر را انجام دهید. پین با علامت "+" در کنار آن پین Button LED (+) و طرف مقابل آن پین LED (-) است. دو پین دیگر پین های Button هستند.

• هر پین دکمه ای را به پین 13 آردوینو وصل کنید
• پین دکمه دیگر را به پین 12 آردوینو وصل کنید
• LED دکمه (-) را به پین 11 آردوینو وصل کنید
• LED دکمه (+) را به پین 10 آردوینو وصل کنید

3. زنجیره LED را به Arduino UNO وصل کنید

LED شروع زنجیره LED کامل را مشخص کنید.

• سیم قرمز اتصال را به منبع تغذیه 5 ولت وصل کنید
• سیم سبز کانکتور را به پین 5 آردوینو وصل کنید
• سیم سفید کانکتور را به Ground وصل کنید

پس از اتمام سیم کشی ، می توانید با بستن دکمه با مهره ارائه شده ، دکمه فشاری را به پانل کناری سازه محکم کنید.

توجه: ما از چسب حرارتی روی اتصالات استفاده کردیم تا مطمئن شویم وقتی تمام شد و روی قفسه ای استراحت نکرده اند بیرون نمی آیند

مرحله 10: برنامه نویسی آردوینو

برای برنامه نویسی آردوینو ما کد زیر را حذف کرده ایم ، کد کاملاً خوب توضیح داده شده است و کاملاً خود را توضیح می دهد ، اگر نمی خواهید هیچ کارکردی داشته باشید یا بخواهید برخی از موارد خود را اضافه کنید ، باید خودتان آن را به آسانی تغییر دهید.

اگر قصد استفاده از کد را بدون تغییر خود کد دارید ، فقط یک پارامتر وجود دارد که باید آن را تنظیم کنید. دستورالعمل تنظیم زمان در کد آمده است.

هنگام بارگذاری کد ، باید مطمئن شوید که کتابخانه FastLED و کتابخانه DS3231 را در Arduino IDE خود نصب کرده اید.

مرحله 11: همه چیز را تمام کنید

کار ما تقریباً تمام شده است ، در این مرحله ما فقط همه چیزهای کوچک باقی مانده را به پایان می رسانیم.

مدیریت لوازم الکترونیکی

قطعات الکترونیکی بسیار کثیف به نظر می رسند و احتمالاً حتی اگر به درستی در جای خود چسبانده نشوند ، خود را قطع می کنند. این چیزی است که به راحتی می توان با چسباندن تمام وسایل الکترونیکی داخل محفظه ما از آن جلوگیری کرد.

می توانید با چسباندن آردوینو به پایه صفحه نمایش و ماژول DS3231 را نیز به پایه صفحه نمایش بچسبانید. جک DC را می توان در مکان مناسب قرار داد با در نظر گرفتن محل نصب ، طول سیم منبع تغذیه و سایر عوامل مشابه.

نصب روی دیوار (اختیاری)

اگر می خواهید این نمایشگر را روی دیوار نصب کنید ، می توانید سوراخ های 5 میلی متری را در صفحه بالایی ایجاد کرده و چند گیره "L" را با پیچ و مهره های M5 ، واشرها و مهره ها به صفحه بالا وصل کنید ، که سوراخ های نصب را برای نصب روی آن فراهم می کند. دیوار اگر قصد دارید آن را مانند ما در قفسه نگه دارید ، نیازی نیست آن گیره های "L" را برای نصب اضافه کنید.

چسباندن ورق پخش کننده

آخرین و آسان ترین مرحله این است که ورق پخش کننده را روی مش PVC عظیم خود بچسبانید. قبل از اقدام ، بررسی کنید که ورق محافظ پلاستیکی را روی ورق اکریلیک برداشته اید. از 10-15 قطره چسب داغ پخش شده روی ورق استفاده کنید و آن را روی توری فشار دهید تا ورق بچسبد. ما از چسب حرارتی استفاده می کنیم زیرا به راحتی با یک یدک کش ساده برای هرگونه تعمیر برداشته می شود.

PS: جدا کردن ورق محافظ پلاستیکی از ورق اکریلیک رضایت بخش ترین قسمت ساخت است.

صفحه پشتی (اختیاری)

اگر می خواهید قسمت پشت ماتریس کمی ظریف تر باشد ، می توانید یک تکه اکریلیک سیاه 6 میلی متری را که دارای ابعاد مشابه ورق پخش کننده است برش دهید و با استفاده از چسب حرارتی آن را به پشت ماتریس بچسبانید.

تمام شده

اکنون شما باید یک ماتریس LED کاملاً کاربردی داشته باشید که در روز خوب و در شب شگفت انگیز به نظر برسد. اگر تا اینجا به این نتیجه رسیده اید صمیمانه قدردانی می کنم. از آنجا که این اولین دستورالعمل من است ، چیزهای زیادی برای بهبود وجود دارد ، به ویژه عکسهایی که گرفتم بهترین نبودند ، که مطمئناً در دستورالعمل های آینده آنها را بهبود خواهم داد (PS: دوربین تلفن من واقعاً به این صفحه نمایش عدالت نمی دهد) در زندگی واقعی خنک تر به نظر می رسد). اگر در حال ساخت و ساز بودید ، امیدوارم از ساخت آن لذت برده و اوقات خوشی را گذرانده باشید. پیشرفتها واقعاً استقبال می شود و من واقعاً نمی توانم منتظر باشم تا ببینم شما بچه ها چه کارهایی را می توانید بهبود بخشید و متفاوت انجام دهید ^_ ^