آب و هوا/لامپ ماتریس: 42 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

توسط Gosse Adema بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

در این دستورالعمل ، من طراحی ، ساخت و برنامه ریزی لامپ ماتریس LED را توضیح می دهم. طراحی شبیه به یک لامپ معمولی است ، اما فضای داخلی آن با ماتریسی از LED های ws2812 جایگزین شده است. کنترل با استفاده از Raspberry Pi انجام می شود ، به طوری که می توان کل را مطابق میل خود برنامه ریزی کرد.

ارتفاع لامپ حدود 12 اینچ (30 سانتی متر) با قطر 4 اینچ (10 سانتی متر) است. قسمت بیرونی عمدتا شامل یک استوانه شیشه ای است.

با بیش از 40 مرحله ، به یک دستورالعمل کاملاً جامع تبدیل شده است. با طراحی لامپ شروع می شود. این طرح سه بعدی را در Fusion 360 و قسمت الکتریکی را پوشش می دهد. توجه بیشتری به مصرف برق LED ها شده است. به عنوان مثال ، یک برد مخصوص برای توزیع نیرو طراحی شده است.

پس از طراحی ، Instructable با مونتاژ قطعات مختلف ادامه می دهد: نگهدارنده LED و پایه چراغ. نگهدارنده LED شامل 16 نوار با هر 18 LED است که در مجموع 288 LED را ارائه می دهد. پایه چراغ شامل رزبری پای ، یک فن کوچک و قطعات الکترونیکی اضافی است.

علاوه بر طراحی و ساخت ، برنامه ریزی لامپ توضیح داده شده است. این کار با کنترل LED ها و بازیابی اطلاعات آب و هوا با پایتون آغاز می شود. به دنبال عملکردهای مختلف لامپ.

وظیفه اصلی این لامپ نمایش داده های آب و هوا است. با توجه به طراحی انتخاب شده ، می توان از این لامپ برای اهداف دیگر استفاده کرد. مانند ساعت یا نشانگر رسانه های اجتماعی (کد پایتون برای چراغ اضطراری و چراغ گدازه در این دستورالعمل گنجانده شده است).

مرحله 1: اولین طرح ها و طراحی

حدود یک سال پیش من تعدادی زیور آلات درخت کریسمس روشن ساختم. اینها دارای یک رابط وب برای تغییر رنگ LED ها بودند. در نسخه بعدی ، این رابط وب با استفاده از داده های آب و هوا جایگزین شده است. رنگ LED ها به دمای بیرون بستگی دارد و همه LED ها دارای یک رنگ هستند.

بعداً ایده ساخت دماسنج به من داده شد. با خواندن دمای واقعی ، حداقل و حداکثر. همه LED ها بسته به این مقادیر رنگ های متفاوتی خواهند داشت. این هرگز به یک نمونه اولیه تبدیل نشده است زیرا ایده دیگری داشتم ، که منجر به این لامپ ماتریس LED شد. جایی که نمایش داده های آب و هوا تنها یکی از امکانات است.

در حین طراحی ، به توابع زیر رسیدم:

1. نمایش دمای فعلی
2. نمایش حداقل و حداکثر دمای مورد انتظار
3. نمایش بارش مورد انتظار برای ساعت آینده (آبی = باران ، سفید = برف).
4. نمایش سرعت باد فعلی و در صورت امکان جهت.

نقشه های بالا اولین طرح این لامپ است.

امکانات این لامپ تنها به نمایش داده های آب و هوا محدود نمی شود. استفاده از Raspberry PI امکانات بسیار بیشتری را ارائه می دهد. مانند ساعت ، لامپ پلاسما یا گدازه و چندین نشانگر رسانه های اجتماعی.

2 روش برای قرار دادن LED ها در داخل لامپ وجود دارد: یک شبکه مربع یا یک مارپیچ LED. ساخت نسخه مارپیچی راحت تر است. اما LED ها هنگام استفاده از مارپیچ کمی شیب دارند و بنابراین ظاهر آن کمتر زیبا به نظر می رسد. علاوه بر این ، برنامه ریزی گرادیان رنگ سخت تر خواهد بود. به همین دلیل من انتخاب کردم که یک شبکه LED با استفاده از نوارهای ws2812 LED ایجاد کنم.

نوار LED ws2812 به صورت عمودی از طریق لامپ و به صورت زیگزاگ قرار می گیرد. تمام اتصالات LED در بالا یا پایین سیلندر قرار دارند. این باعث می شود که فضای داخلی سیلندر برای سایر قطعات الکترونیکی وجود داشته باشد.

از آنجا که اولین ایده نمایش داده های آب و هوا بود ، من 16 LED را در هر ردیف انتخاب کردم. این اجازه می دهد تا 16 جهت باد:

• N
• NNE
• NE
• ENE
• ه
• ESE
• SE
• SSE
• س
• SSW
• جنوب غربی
• WSW
• W
• WNW
• شمال شرقی
• NNW

پروژه قبلی "تزئین درخت کریسمس" بر اساس یک ایکوساهدرون معمولی و با یک پنجره مدور برای هر LED طراحی شده است. این پروژه ساختار مشابهی برای LED ها دارد. اما سپس داخل یک استوانه شیشه ای.

مرحله 2: رنگهای LED

درجه حرارت طی یک سال در هلند تقریبا بین -10 تا +30 درجه سانتیگراد است. ممکن است گرم یا سرد شود ، اما این موارد استثنا هستند. رنگهای دمای جهانی قرمز برای گرم و آبی برای سرد است. من رنگ سوم را اضافه کردم: زرد. این باعث می شود رنگ های بیشتری ایجاد شود و شیب زیباتر شود.

حداقل و حداکثر دما در فصول مختلف تغییر می کند. در نتیجه ، اختلاف دما هرگز بیشتر از 25 درجه نیست. به عبارت دیگر ، تقریبا نیمی از کل طیف رنگ. برای افزایش این محدوده می توان از مقیاس پویا استفاده کرد. به عنوان مثال ، مقیاس ممکن است به ماه بستگی داشته باشد. رنگ آبی می تواند در تابستان 10 درجه سانتیگراد و در زمستان 10- درجه سانتیگراد باشد.

این مقیاس باید به آرامی تغییر کند. مثلا:

ژانویه -10 تا +15

فوریه -10 تا +15 مارس -5 تا +20 آوریل -5 تا +20 مه 0 تا +25 ژوئن +5 تا 30 ژوئیه +10 تا +35 آگوست +10 تا +35 سپتامبر +5 تا +30 اکتبر 0 تا +25 نوامبر -5 تا +20 دسامبر -10 تا +15

ترجمه بین دما و رنگ را می توان در یک جدول ذخیره کرد. در نتیجه ، حداقل محاسبه مورد نیاز است. و لامپ به راحتی با آب و هوای دیگر سازگار می شود. یک جدول می تواند به راحتی تنظیمات کوچکی در شدت رنگ انجام دهد.

مرحله 3: استوانه شیشه ای

برای این لامپ از استوانه شیشه ای استفاده شده است. این قطعه یدکی لامپ مناسب است. من چراغ را از یک فروشگاه اینترنتی هلندی خریدم. دارای مشخصات زیر می باشد:

ابعاد: قطر 10 سانتی متر و ارتفاع +/- 27 سانتی متر

رنگ: سفید شیری اتصالات: اندازه سوراخ E27 (معمولی / اتصالات بزرگ) 4 سانتی متر ماده: شیشه نکات: مناسب برای چراغ های آویزان و همچنین چراغ های کف. در یک طرف سوراخ اتصال است ، طرف دیگر باز است. زمان تحویل: حدود 2 هفته (از اتریش)

استوانه شیشه ای متعلق به لامپ های نوع "Troy" است. که توسط شرکتی با نام Eglo ساخته شده اند.

اگر استوانه شیشه ای به صورت جداگانه فروخته نشود ، امکان خرید خود لامپ نیز وجود دارد. یک آویز و یک نسخه جدول موجود است (پیوند ایالات متحده ، پیوند انگلستان ، پیوند اتحادیه اروپا).

همیشه این امکان وجود دارد که نسخه خود را با استفاده از لامپ دیگری بسازید.

با وجود تصویر ساده برای ابعاد ، آنها درست هستند. ارتفاع 270 میلی متر (10.6 اینچ) و قطر 100 میلی متر (3.9 اینچ) است.

مرحله 4: رابط وب Wemos

جایزه بزرگ در مسابقه LED 2017

جایزه دوم مسابقه رزبری پای 2017