Omgivende LED -veggklokke: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Nylig har jeg sett mange mennesker bygge enorme LED -matriser som ser helt nydelige ut, men de besto enten av komplisert kode eller dyre deler eller begge deler. Så jeg tenkte å bygge min egen LED -matrise bestående av veldig billige deler og veldig lett å forstå kode, som er litt mindre. Det kan også fungere som en veggklokke, noe som er nyttig for folk som ikke vil at en stor skjerm bare skal ligge og vise de funky animasjonene.

Målet mitt med dette prosjektet var å ikke inkludere lodding eller elektroverktøy slik at dette prosjektet kunne være tilgjengelig for mange mennesker.

Dette prosjektet vil bli anbefalt til personer med grunnleggende kunnskap om elektronikk, koding og for personer med litt erfaring med å jobbe med akryl:).

Trinn 1: Samle alle verktøyene og byggematerialene

Verktøy:

1. En baufil
2. Et verktøy for scoring av akryl
3. En enkel håndbor (en elektrisk ville også gjøre)
4. 12 mm bor eller et trinn bor
5. Et par wire strippere
6. Et par diagonale kuttere
7. Saks
8. En sharpie eller markør
9. En limpistol
10. Sandpapir

Byggematerialer:

1. Elektrisk tape
2. To -komponent lim
3. Superlim eller cyanoakrylat
4. Varme limpinner

Trinn 2: Samle alle delene

Deler:

1. 50 stk WS2811 led -kjede (3 sett)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC -modul
4. Midlertidig bryter i metall med LED
5. Jumper ledninger
6. 5V 10A strømforsyning
7. En DC -kontakt
8. Flertrådstråd (16awg)
9. 3 mm opal (gjennomsiktig hvit) akrylark
10. 4 cm OD, tynnveggs PVC -rør (10 meter)
11. Svart 6 mm akryl

Trinn 3: Skjære PVC -rørene i lengde

I dette trinnet vil vi kutte PVC -røret i mindre sylindere. Disse små sylindrene av PVC -rør vil fungere som skillelinjer mellom pikslene, siden vi ikke vil at lyset fra en LED skal blø inn i hele skjermen. Lysdiodene vil sitte inne i disse sylindrene, og det vil sikre at lyset som kommer fra hver LED er fokusert i en bestemt region og ikke vil bløde inn i andre piksler.

For å oppnå masken av PVC -rør må vi først kutte PVC -rørene i de små sylindrene med identisk lengde. Vi valgte en lengde på 6 cm som høyden på sylindrene, men du kan velge hvilken som helst høyde rundt 6 cm som er praktisk for deg. Bare sørg for at alle sylindrene har samme høyde.

Trinn:

1. Bruk bokser eller bøker for å oppnå en høyde på 6 cm (eller alt rundt 6 cm).
2. Hold en markør horisontalt på esken, hold PVC -røret mot en vegg og få tuppen av markøren til å berøre røret. Roter PVC -røret sakte ved hjelp av veggens støtte for å lage en fin og sømløs linje rundt røret.
3. Klipp på linjen med en baufil. Sørg for at kuttene er så rette som mulig, noe som vil være nøkkelen til kvaliteten på diffusjonen.
4. Hvis det er grater/ujevnheter på siden av sylinderen, kan vi bruke et sandpapir eller en kappeskærer for å avgrense den ene siden. Avgrading av den ene siden er nok, men avgrading av begge sider vil være hyggelig å ha.
5. Hvis du bare har en avgrenset side, merker du den siden med en "D". Den siden vil vende mot diffusorarket og den andre siden med en "L" som indikerer siden som LED -en skal plasseres. Hvis du har avgratet begge sider, kan du se hvilken side som sitter mer vinkelrett på gulvet og merke den siden med en "D" og den andre siden med "L"
6. Gjenta 134 ganger:)

Trinn 4: Lim alle PVC -rørene

Nå som vi har kuttet alle rørene i lengden, kan vi lime dem til ett stort maske. For å lime alle rør sammen bruker vi cyanoakrylat som er kjent som superlim.

Trinn:

1. Vi starter med å lime to rør sammen. Hold to rør begge horisontalt på bordet. Forsikre deg om at de begge sitter i flukt på bordet og siden med "D" skrevet på det vender på samme måte og er på samme nivå. Når alt er justert, kan vi sette 1-2 dråper superlim mellom rørene.
2. Følg de samme trinnene som gitt ovenfor for liming av det tredje røret. Hold det limte nettverket på et bord og legg det tredje røret oppå dem. Sørg for at "D" -siden av rørene alle vender i samme retning og i samme nivå. Påfør 1-2 dråper superlim på hver søm. Hvis du har gjort alt riktig, når du holder masken vertikalt, med "D" -ene vendt nedover, bør det ikke være noen bevegelser, og hele strukturen skal sitte flatt på bordet.
3. For liming av det fjerde røret og de resterende rørene kan vi enkelt holde de tre limte brikkene vertikalt (med "D" s selvfølgelig nedover ^_ ^) og plassere det fjerde røret på hvilken som helst side av de tre limte biter. Sørg for at "D" er vendt på samme måte. Deretter kan vi ganske enkelt lime det fjerde stykket til de tre limte stykkene, det samme kan gjentas for resten av rørene for å oppnå en struktur som vist ovenfor.

Trinn 5: Skjæring av akryl

For å kutte akrylarket, merk de ønskede formene ved hjelp av dimensjonene gitt på bildet. Ellers kan du skrive ut SVG -filene som følger med og legge sidene på toppen av akrylarket og bruke det som en veiledning for skjæring.

Merk: Dimensjonene kan endres hvis du har brukt en annen diameter for PVC -rørene

Trinn:

1. Hvis du bruker utskriftene av SVG -filene, limer du de utskrevne sidene til akrylarkene med en limpinne, eller bare limer det på akrylen med et tape.
2. Hvis du ikke har tenkt å bruke de trykte sidene, kan du bruke de angitte dimensjonene ovenfor til å markere figurene på akrylarket.
3. Bruk et scoringsverktøy for å score linjene som skal klippes. Poeng til poengsummen er nesten like dyp som halvparten av tykkelsen på akrylarket.
4. Når poengsummen er ferdig, beholder du mållinjen på kanten av et bord og legger skarpt trykk på siden av akrylarket som henger i luften. Dette vil snappe akrylarket langs skårelinjen. Hvis mengden trykk som kreves for å fange akryl er for høy, kan du prøve å gjøre flere poeng på linjen mens du bruker mer press for å score.
5. Gjør dette for alle nødvendige kutt.
6. Bruk et 12 mm bor til å lage et hull i en av sidepanelene for trykknappen

Trinn 6: Lim rammen til masken

Dette trinnet er ekstremt rett frem. Vi limer og akrylramme til PVC -nettet som vi nettopp har laget. Siden PVC -rørene ser stygge ut, omslutter vi dem i et pent akrylhylster.

Trinn:

1. Legg PVC -rørnettet på gulvet mens du sørger for at siden med "D" vender ned.
2. Du kan plassere sidepanelet med knappen på hvilken som helst side du ønsker. Vi bestemte oss for å gå nederst til høyre.
3. Plasser alle akrylpanelene rundt PVC -nettet mens du sørger for at de sitter i flukt med gulvet. Sørg for at siden med "D" skrevet på akryldelene vender mot gulvet. Gjør eventuelle endringer med størrelsene på akrylarkene hvis det er nødvendig.
4. Bruk tape for å holde alle bitene av akryl sammen, eller be en venn om å hjelpe ved å holde akrylbitene sterkt mot masken.
5. Bruk litt superlim eller 2 -komponent lim for å lime alle akrylarkene til PVC -rørnettet.

Merk: Hvis du planlegger å montere denne skjermen på veggen, bør mengden lim du bør bruke være litt mer enn vanlig, fordi hele vekten støttes på ett akrylpanel og du ikke vil bøye eller enda verre, falle fra hverandre.

Trinn 7: Lim alle lysdiodene inne i PVC -masken

I henhold til mengden kjedelig arbeid bør dette være den siste prosessen som er veldig arbeidskrevende,

Trinn:

1. Før du begynner med limingen, legger du LED -kjedene på bakken i rekkefølge. Hver LED -kjede har 50 lysdioder. Plasser starten på den neste kjeden der den forrige kjeden ender. Koble nå JST -kontaktene som kommer ut av den siste LED -en i den forrige kjeden til den første LED -en i den neste kjeden. Ved å gjøre dette, bør du ha en 150 LED lang kjede.
2. Nå kan du varmlime den første ledningen inn i PVC -røret øverst og til venstre som vist ovenfor. For å identifisere den første lysdioden i kjeden, finn lysdioden som har en kontakt som kommer ut av den som vist på bildet som viser limingen av den første lysdioden.
3. Etter liming av den første er det bare å følge diagrammet ovenfor for å lime alle lysdiodene på hvert sitt sted, for eksempel vil den andre lysdioden gå inn i røret ved siden av den
4. Etter at du har fullført den første raden ved å lime alle lysdiodene i den første raden, kan du begynne med den andre raden, den første ledden i den andre raden går inn i røret som er umiddelbart til høyre og nederst på de første radene sist LED som vist i guiden
5. Ved å gjenta denne prosessen fyller du de resterende rørene i henhold til den gitte guiden.
6. Etter at du har limt alle lysdiodene inn i sine respektive rør, vil du fortsatt ha noen lysdioder igjen. Du kan enkelt kutte ledningen som kommer ut av den siste ledningen for å fjerne overflødig lysdioder.
7. Etter kutting av ledningen kan du bruke elektrisk tape til å isolere ledningene som kommer ut av den siste ledningen, slik at de ikke lager noen shorts

Trinn 8: Fordel strøm til alle lysdioder

Fra dette trinnet og fremover vil vi fokusere på den elektriske siden bortsett fra noen mindre limingsaktiviteter.

Trinn:

1. Du vil se at du har tre par røde og hvite kabler som kommer ut av start -LED -en til hver enkelt kjede.
2. Koble alle de røde ledningene sammen med en tykk flerstrenget ledning. Du kan gjøre dette ved ganske enkelt å vri endene på ledningene eller lodde dem sammen av det som passer deg best. Du får identiske resultater i begge tilfeller.
3. Gjør det samme med alle de hvite ledningene. Sørg for å bruke en tykk flerstrengstråd, helst en annen farge, for å skille mellom polaritetene.
4. På slutten bør du ha to ledninger som kommer ut av hele displayet for positivt og negativt
5. Koble disse tykke flerstrengede ledningene til DC-kontakten ved å vri endene eller lodde. Sørg for å isolere endene med et stykke elektrisk tape.

Trinn 9: Koble til Arduino

I dette trinnet vil vi fullføre alle elektriske tilkoblinger.

Merk: Trykknappen kommer kanskje ikke med forhåndslodde ledninger. Du må kanskje lodde dem eller bare vri dem på plass, alt etter hva som passer deg best. Isoler tilkoblingene med litt elektrisk tape. Hvis din ikke kommer med forhåndslodde ledninger, kan du følge pinout -diagrammet ovenfor for å identifisere de respektive pinnene.

Bruk den mannlige til den kvinnelige og den mannlige til den mannlige ledningen for å lage alle nødvendige forbindelser med Arduino UNO som beskrevet nedenfor.

1. Koble DS3231 RTC -modulen til Arduino

• Koble VCC på RTC -modulen til VIN på Arduino
• Koble SDA til RTC -modul til Pin A4 på Arduino
• Koble SCL til RTC -modulen til pin A5 på Arduino
• Koble GND på RTC -modulen til GND -pinnen på Arduino

2. Koble trykknappmodulen til Arduino.

Gjør som følger for å identifisere de forskjellige pinnene på trykknappen. Pinnen med "+"-tegnet ved siden av er knappen LED (+)-knappen, og den motsatte av den er knappen LED (-). De to andre pinnene er knappestiftene.

• Koble en knappnål til pin 13 på Arduino
• Koble den andre knappestiften til pinne 12 på Arduino
• Koble LED-knappen (-) til Pin 11 på Arduino
• Koble LED -knappen (+) til Pin 10 på Arduino

3. Koble LED -kjeden til Arduino UNO

Identifiser start -LED -en for hele LED -kjeden.

• Koble den røde ledningen til kontakten til 5V strømforsyningen
• Koble den grønne ledningen til kontakten til pin 5 på Arduino
• Koble den hvite ledningen til kontakten til bakken

Etter at ledningene er fullført, kan du feste trykknappen til siden av det konstruerte sidepanelet ved å feste knappen med den medfølgende mutteren.

Merk: Vi brukte varmt lim på tilkoblingene for å sikre at de ikke kommer ut mens det er ferdig og hviler på en hylle

Trinn 10: Programmering av Arduino

For å programmere Arduino har vi droppet koden nedenfor, koden er ganske godt kommentert og ganske selvforklarende, hvis du ikke vil ha noen funksjonalitet eller vil legge til noen av dine egne, bør det være veldig enkelt å endre det selv.

Hvis du planlegger å bruke koden uten å endre selve koden, er det bare en parameter du må angi som er tiden. Instruksjonene for å stille klokkeslettet er gitt i koden.

Når du laster opp koden, må du sørge for at du har FastLED -biblioteket og DS3231 -biblioteket installert i Arduino IDE.

Trinn 11: Fullfør alt

Vi er nesten ferdige med byggingen vår. I dette trinnet vil vi bare fullføre alle de små tingene som er igjen.

Administrere elektronikken

Elektronikken vil se mye rotete ut og sannsynligvis til og med koble av seg selv hvis den ikke er limt ordentlig på plass. Dette er noe som lett kan unngås ved å lime all elektronikken inne i skapet vårt.

Du kan begynne med å lime Arduino på undersiden av skjermen og DS3231 -modulen til også på undersiden av skjermen. DC -kontakten kan plasseres der det er mest praktisk med tanke på hvor du vil montere konstruksjonen, lengden på ledningen til strømforsyningen og andre lignende faktorer.

Veggmontering (valgfritt)

Hvis du vil montere denne skjermen på veggen, kan du bore 5 mm hullene i topplaten og feste noen "L" klemmer til topplaten med noen M5 bolter, skiver og muttere, som vil gi monteringshull for å montere den på en vegg. Hvis du har tenkt å beholde den på en hylle slik vi gjorde, trenger du ikke legge til de "L" klemmene for monteringen.

Liming av diffusorarket

Det siste og enkleste trinnet er å lime diffusorarket på vårt enorme PVC -nett. Kontroller at du har fjernet plastbeskyttelsesarket på akrylarket før du fortsetter. Bruk 10-15 dråper varmt lim spredt utover arket og trykk det mot masken for å feste arket. Vi bruker varmt lim, ettersom det enkelt kan fjernes med et enkelt slepebåt for eventuelle reparasjoner.

PS: Å fjerne plastbeskyttelsesarket av akrylarket er den mest tilfredsstillende delen av konstruksjonen.

Bakplate (valgfritt)

Hvis du vil at baksiden av matrisen skal være litt mer elegant, kan du kutte et stykke 6 mm svart akryl som har samme dimensjoner som diffusorarket og lime det på baksiden av matrisen med litt varmt lim

Ferdig

Nå bør du ha en fullt funksjonell LED -matrise som ser bra ut på dagtid og fantastisk om natten. Jeg setter stor pris på om du har kommet så langt. Siden dette er min første instrukserbare, er det mange ting som må forbedres, spesielt bildene jeg tok var ikke de beste, som jeg definitivt vil prøve å forbedre i fremtiden (PS: Telefonen min kamera gjør egentlig ikke rettferdighet til denne skjermen som det ser kulere ut i virkeligheten). Hvis du bygde sammen, håper jeg at du likte bygget og hadde det gøy. Forbedringer er virkelig velkomne, og jeg kan virkelig ikke vente med å se hva dere kan forbedre og gjøre annerledes ^_ ^