Vær-/matriselampe: 42 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Av Gosse Adema Følg mer av forfatteren:

I denne instruksjonsboken beskriver jeg design, konstruksjon og programmering av en LED -matriselampe. Designet ligner en vanlig lampe, men interiøret har blitt erstattet av en matrise av ws2812 lysdioder. Kontrollen utføres ved hjelp av en Raspberry Pi, slik at hele kan programmeres etter dine egne ønsker.

Lampen er omtrent 30 cm høy med en diameter på 10 cm. Utsiden består hovedsakelig av en glassylinder.

Med mer enn 40 trinn har det blitt ganske omfattende Instructable. Det starter med lampens design. Dette dekker både 3D -designen i Fusion 360 og den elektriske delen. Ekstra oppmerksomhet er gitt til strømforbruket til LED -lampene. For eksempel har et spesialkort blitt designet for kraftdistribusjon.

Etter designet fortsetter Instructable med montering av de forskjellige delene: LED -holderen og lampefoten. LED -holderen inneholder 16 strimler med 18 lysdioder hver, noe som gir totalt 288 lysdioder. Lampefoten inneholder Raspberry Pi, en liten vifte og flere elektroniske komponenter.

I tillegg til å designe og bygge, er lampens programmering beskrevet. Dette starter med å kontrollere lysdiodene og hente værdata med Python. Etterfulgt av lampens forskjellige funksjoner.

Hovedfunksjonen til denne lampen er å vise værdata. På grunn av det valgte designet er det mulig å bruke denne lampen til andre formål. Som en klokke eller indikator på sosiale medier (Python -koden for nødlys og lavalampe er inkludert i denne instruksjonsboken).

Trinn 1: Første skisser og design

For omtrent et år siden laget jeg noen Illuminated Christmas Tree Ornaments. Disse inneholdt et webgrensesnitt for å endre fargene på lysdiodene. I en senere versjon er dette webgrensesnittet blitt erstattet av bruk av værdata. Fargen på lysdiodene avhenger av utetemperaturen, og alle lysdiodene har samme farge.

Senere fikk jeg ideen om å lage et 'termometer'. Ved å lese den faktiske, minimums- og maksimumstemperaturen. Alle lysdiodene vil ha forskjellige farger avhengig av disse verdiene. Dette har aldri blitt utviklet til en fungerende prototype fordi jeg fikk en annen idé, noe som resulterte i denne LED -matriselampen. Hvor visning av værdata bare er en av mulighetene.

Mens jeg laget noen skisser, kom jeg til følgende funksjoner:

1. Vis gjeldende temperatur.
2. Viser forventede minimums- og maksimumstemperaturer.
3. Viser forventet nedbør for den neste timen (blått = regn, hvitt = snø).
4. Viser gjeldende vindhastighet, og om mulig retning.

Tegningene ovenfor er en første design av denne lampen.

Mulighetene for denne lampen er ikke begrenset til å vise værdata. Å bruke en Raspberry PI gir mange flere muligheter. Slik som en klokke, en plasma- eller lavalampe og flere indikatorer på sosiale medier.

Det er 2 måter å plassere lysdiodene inne i en lampe: Et firkantet rutenett eller en spiral av lysdioder. Spiralversjonen er lettere å bygge. Men lysdiodene skråner litt når du bruker en spiral, og ser derfor mindre vakre ut. Ved siden av vil fargegradienten være vanskeligere å programmere. Derfor har jeg valgt å lage et LED -rutenett ved hjelp av ws2812 LED -strips.

Ws2812 LED -stripe plasseres vertikalt gjennom lampen, i et sikksakkmønster. Alle LED -tilkoblinger er på toppen eller bunnen av sylinderen. Dette gir plass inne i sylinderen, for de andre elektroniske komponentene.

Fordi den første ideen var å vise værdata, har jeg valgt for 16 lysdioder per rad. Dette gir mulighet for 16 vindretninger:

• N
• NNE
• NE
• ENE
• E
• ESE
• SE
• SSE
• S
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• NW
• NNW

Det forrige prosjektet "Juletrepynt" har vært basert på en vanlig icosahedron, med et sirkulært vindu for hver LED. Dette prosjektet får en lignende struktur for lysdiodene. Men så inne i en glassylinder.

Trinn 2: LED -farger

Temperaturen i løpet av et år i Nederland er omtrent mellom -10 og +30 grader Celsius. Det kan bli varmere eller kaldere, men dette er unntak. De universelle temperaturfargene er rød for varm, og blå for kald. Jeg har lagt til en tredje farge: Gul. Dette gir flere farger og gjør gradienten vakrere.

Minimums- og maksimumstemperaturene endres i løpet av sesongene. Som et resultat er temperaturforskjellen aldri større enn 25 grader. Med andre ord, nesten halvparten av hele fargespekteret. For å øke dette området kan en dynamisk skala brukes. For eksempel kan skalaen avhenge av måneden. Fargen blå kan være 10 grader Celsius om sommeren og -10 grader Celsius om vinteren.

Denne skalaen bør endres sakte. For eksempel:

Januar -10 til +15

Februar -10 til +15 mars -5 til +20 april -5 til +20 mai 0 til +25 juni +5 til +30 juli +10 til +35 august +10 til +35 september +5 til +30 oktober 0 til +25 november -5 til +20 desember -10 til +15

Oversettelsen mellom temperatur og farge kan lagres i en tabell. Som et resultat er minimal beregning nødvendig. Og lampen er lett å tilpasse til andre klima. Et bord gjør er også enkelt å gjøre små justeringer i fargeintensitet.

Trinn 3: Glassflaske

En glassflaske har blitt brukt til denne lampen. Det er en reservedel i en godt tilgjengelig lampe. Jeg har kjøpt lampen fra en nederlandsk nettbutikk. Den har følgende spesifikasjoner:

Dimensjoner: 10 cm diameter på +/- 27 cm høye

Farge: Melkehvit Montering: Hulstørrelse E27 (normal / stor beslag) 4 cm Materiale: Glass Merknader: Passer både til hengende lamper og til gulvlamper. På den ene siden er hullet for tilkoblingen, den andre siden er åpen. Leveringstid: Ca 2 uker (fra Østerrike)

Glassflasken tilhører lamper av typen 'Troy'. Som er laget av et selskap med navnet Eglo.

Hvis glassflasken ikke selges separat, er det også mulig å kjøpe selve lampen. Det er et anheng og en tabellversjon tilgjengelig (USA-link, UK-link, EU-link).

Det er alltid mulig å lage din egen versjon med en annen lampe.

Til tross for det enkle bildet for dimensjonene, er de riktige. Høyden er 270 mm (10,6 tommer) og diameteren er 100 mm (3,9 tommer).

Trinn 4: Wemos webgrensesnitt

Storpris i LED -konkurransen 2017

Andre pris i Raspberry Pi -konkurransen 2017