Ceas de perete ambiental LED: 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Recent am văzut mulți oameni construind matrici uriașe cu LED-uri care arată absolut frumos, dar fie constau din cod complicat, fie din piese scumpe, fie din ambele. Așa că m-am gândit să-mi construiesc propria matrice de LED-uri formată din piese foarte ieftine și cod foarte ușor de înțeles, care este deși puțin mai mic. Poate acționa și ca un ceas de perete, care este util pentru persoanele care nu doresc un afișaj uriaș doar în jurul valorii de afișarea animațiilor sale funky.

Scopul meu cu acest proiect a fost să nu includ nici un instrument de lipit sau electric, astfel încât acest proiect să poată fi accesibil multor oameni.

Acest proiect ar fi recomandat persoanelor cu cunoștințe de bază despre electronică, codificare și persoanelor cu puțină experiență de lucru cu acrilic:).

Pasul 1: Adunarea tuturor instrumentelor și a materialelor de construcție

Instrumente:

1. Un ferăstrău
2. Un instrument de notare acrilic
3. Un burghiu manual simplu (ar fi și unul electric)
4. Burghiu de 12 mm sau burghiu cu trepte
5. O pereche de decapanti de sarma
6. O pereche de freze diagonale
7. Foarfece
8. Un ascuțit sau un marker
9. Un pistol pentru hotglue
10. Hârtie de șlefuit

Materiale de construcții:

1. Bandă electrică
2. Adeziv cu două componente
3. Superglue sau cianoacrilat
4. Lipici fierbinți

Pasul 2: Adunarea tuturor părților

Părți:

1. 50 buc lanț led WS2811 (3 seturi)
2. Arduino UNO
3. Modulul DS3231 RTC
4. Comutator momentan metalic cu LED
5. Sârme de jumper
6. Alimentare 5V 10A
7. Un conector DC
8. Sârmă cu mai multe fire (16awg)
9. Foaie acrilică de 3 mm opal (alb translucid)
10. 4 cm OD, țeavă subțire din PVC (10 metri)
11. Negru acrilic de 6 mm

Pasul 3: Tăierea țevilor din PVC la lungime

În acest pas vom tăia conducta din PVC în cilindri mai mici. Acești cilindri mici de țevi din PVC vor acționa ca despărțitori între pixeli, deoarece nu vrem ca lumina unui LED să curgă în întregul ecran. LED-urile vor sta în interiorul acestor cilindri și vor asigura că lumina care vine de la fiecare LED este focalizată într-o anumită regiune și nu va curge în alți pixeli.

Pentru a realiza plasa țevilor din PVC, trebuie mai întâi să tăiem țevile din PVC în cilindrii mici de lungime identică. Am ales o lungime de 6 cm ca înălțime a cilindrilor, dar puteți alege orice înălțime în jurul valorii de 6 cm, la fel de convenabilă pentru dvs. Asigurați-vă că toți cilindrii au aceeași înălțime.

Pași:

1. Utilizați orice cutii sau cărți pentru a atinge o înălțime de 6 cm (sau orice altceva în jur de 6 cm).
2. Păstrați un marker orizontal pe cutie, țineți conducta din PVC de un perete și faceți ca vârful markerului să atingă conducta. Rotiți conducta din PVC încet folosind suportul peretelui pentru a face o linie frumoasă și fără sudură în jurul conductei.
3. Treceți la linie folosind un ferăstrău. Asigurându-vă că tăieturile sunt cât mai drepte, ceea ce va fi cheia calității difuziei.
4. Dacă există bavuri / denivelări pe partea cilindrului, putem folosi un tăietor de șmirghel sau cutie pentru a debavora o parte. Debavurarea unei părți este suficientă, totuși debavurarea ambelor părți va fi plăcută.
5. Dacă aveți doar o latură debavurată, marcați partea respectivă cu un „D”. Acea parte va fi orientată spre foaia difuzorului și cealaltă parte cu un „L” care indică partea în care LED-ul va fi plasat. Dacă ați debavurat ambele părți, ați putea vedea oricare dintre părțile care se așează mai perpendicular pe podea și marcați acea parte cu un „D” și cealaltă parte cu „L”
6. Repetați de 134 de ori:)

Pasul 4: Lipirea tuturor țevilor din PVC

Acum, având toate țevile tăiate la lungime, le putem lipi într-o plasă uriașă. Pentru lipirea tuturor tuburilor împreună folosim cianoacrilat, cunoscut în mod obișnuit ca superglue.

Pași:

1. Începem prin lipirea a două tuburi împreună. Păstrați două tuburi ambele pe orizontală pe masă. Asigurați-vă că ambii stau la culoare pe masă și pe partea laterală cu „D” scris pe ea cu fața în același mod și sunt la același nivel. Odată ce totul este aliniat, putem pune 1-2 picături de superglue între tuburi.
2. Pentru lipirea celei de-a treia țevi, urmați aceiași pași ca și cei de mai sus. Păstrați ochiurile lipite pe o masă și așezați a treia țeavă deasupra lor. Asigurați-vă că partea „D” a țevilor este orientată toate în aceeași direcție și în același nivel. Aplicați 1-2 picături de superglue pe fiecare cusătură. Dacă ați făcut totul bine, atunci când țineți ochiul vertical, cu „D” -urile orientate în jos, nu ar trebui să existe mișcare de balansare și întreaga structură ar trebui să fie așezată la culoare pe masă.
3. Pentru lipirea celui de-al patrulea tub și a celorlalte tuburi, putem păstra cu ușurință cele trei piese lipite pe verticală (cu „D” orientate în jos, desigur ^ _ ^) și așezăm al patrulea tub pe orice parte a celor trei piese lipite. Asigurați-vă că „D” se confruntă în același mod. Apoi, putem lipi pur și simplu a patra piesă pe cele trei piese lipite, același lucru poate fi repetat pentru restul tuburilor pentru a obține o structură așa cum se arată mai sus.

Pasul 5: tăierea acrilului

Pentru a tăia foaia acrilică, marcați formele dorite folosind dimensiunile date în imagine. Altfel, puteți imprima fișierele SVG furnizate și atașa paginile deasupra foii acrilice și le puteți folosi ca ghid pentru tăiere.

Notă: Dimensiunile se pot modifica dacă ați utilizat un diametru diferit pentru țevile din PVC

Pași:

1. Dacă utilizați tipăririle fișierelor SVG, lipiți paginile imprimate pe foile acrilice folosind orice lipici sau lipiți-le pe acril folosind o bucată de bandă.
2. Dacă nu intenționați să utilizați paginile tipărite, puteți utiliza dimensiunile date mai sus pentru a marca formele de pe foaia acrilică.
3. Folosiți un instrument de notare pentru a înscrie liniile de tăiat. Scor până când scorul este aproape la fel de adânc ca jumătate din grosimea foii acrilice.
4. Când punctarea este terminată, păstrați linia de scor pe marginea unei mese și aplicați o presiune ascuțită pe partea laterală a foii acrilice care atârnă în aer. Aceasta va rupe foaia acrilică de-a lungul liniei de scor. Dacă presiunea necesară pentru a prinde acrilul este prea mare, încercați să faceți mai multe scoruri pe linie în timp ce utilizați mai multă presiune pentru a marca.
5. Faceți acest lucru pentru toate tăieturile necesare.
6. Folosind un burghiu de 12 mm faceți o gaură într-unul din panourile laterale pentru buton

Pasul 6: lipirea cadrului de plasă

Acest pas este extrem de simplu. Suntem lipici și cadru acrilic pe plasă din PVC pe care tocmai am creat-o. Deoarece țevile din PVC arată urât, le închidem într-o carcasă acrilică frumoasă.

Pași:

1. Așezați plasa de țevi din PVC pe podea, asigurându-vă că partea cu „D” este orientată în jos.
2. Puteți plasa panoul lateral cu butonul pe orice parte doriți. Am decis să mergem cu dreapta jos.
3. Așezați toate panourile acrilice în jurul plasei din PVC, asigurându-vă în același timp că stau la același nivel cu podeaua. Asigurați-vă că partea cu „D” scrisă pe piesele din acrilic este orientată spre podea. Efectuați orice modificări cu dimensiunile foilor acrilice, dacă este necesar.
4. Folosiți bandă pentru a ține împreună toate bucățile de acril sau rugați un prieten să vă ajute ținând puternic piesele acrilice de ochiuri.
5. Folosiți niște adeziv super adeziv sau adeziv cu 2 componente pentru a lipi toate foile acrilice pe plasă de țevi din PVC.

Notă: Dacă intenționați să montați pe perete acest afișaj, cantitatea de adeziv pe care ar trebui să o utilizați ar trebui să fie puțin mai mare decât de obicei, deoarece întreaga greutate va fi susținută pe un panou acrilic și nu doriți să se îndoaie sau chiar mai rău, să cadă în afară.

Pasul 7: Lipirea tuturor LED-urilor din interiorul plaselor din PVC

În funcție de cantitatea de muncă obositoare, acesta ar trebui să fie ultimul proces care necesită multă muncă,

Pași:

1. Înainte de a începe procesul de lipire, așezați secvențial lanțurile LED pe sol. Fiecare lanț de LED-uri are 50 de LED-uri. Plasați începutul următorului lanț unde se termină lanțul anterior. Acum, conectați conectorii JST care ies din ultimul LED al lanțului anterior la primul LED al lanțului următor. Procedând astfel, ar trebui să aveți un lanț lung de 150 de LED-uri.
2. Acum puteți lipi fierbinte primul led în cea mai înaltă și cea mai stângă țeavă din PVC, așa cum se arată mai sus. Pentru a identifica primul LED al lanțului, găsiți LED-ul care are un conector care iese din el, așa cum se arată în imaginea care arată lipirea primului LED.
3. După lipirea primului, este doar o chestiune de a urma diagrama dată mai sus pentru a lipi toate LED-urile în locurile lor respective, de exemplu, al doilea LED va intra în tub chiar lângă el
4. După ce ați finalizat primul rând prin lipirea tuturor LED-urilor din primul rând, puteți începe cu al doilea rând, primul led al celui de-al doilea rând va intra în tubul care este imediat în dreapta și în partea de jos a primelor rânduri ultima LED așa cum se arată în ghid
5. Repetând acest proces, umpleți tuburile rămase conform ghidului dat.
6. După ce ați terminat de lipit toate LED-urile în tuburile lor respective, veți mai avea câteva LED-uri rămase, puteți tăia simplu firul care iese din ultimul led pentru a elimina excesul de LED-uri.
7. După tăierea firului, puteți utiliza banda electrică pentru a izola firele care ies din ultimul led, astfel încât să nu creeze pantaloni scurți

Pasul 8: Distribuirea energiei către toate LED-urile

De la acest pas înainte ne vom concentra pe partea electrică, cu excepția unor activități minore de lipire.

Pași:

1. Veți vedea că aveți 3 perechi de cabluri roșii și albe care ies din LED-ul de pornire al fiecărui lanț individual.
2. Conectați toate firele roșii împreună folosind un fir gros cu mai multe fire. Puteți face acest lucru prin simpla răsucire a capetelor firelor sau lipirea lor împreună, oricare este convenabil pentru dvs. Veți obține rezultate identice în ambele cazuri.
3. Faceți același lucru cu toate firele albe. Asigurați-vă că utilizați un fir gros cu mai multe fire, de preferință de altă culoare, pentru a face diferența dintre polarități.
4. La sfârșit ar trebui să aveți 2 fire care ies din întregul afișaj pentru pozitiv și negativ
5. Conectați aceste fire groase cu mai multe fire la mufa DC răsucind capetele sau lipind. Asigurați-vă că ați izolat capetele cu o bandă electrică.

Pasul 9: Cablarea Arduino

În acest pas vom finaliza toate conexiunile electrice.

Notă: butonul dvs. poate să nu vină cu fire pre-lipite, ar putea fi necesar să le lipiți sau să le răsuciți în loc, oricare dintre acestea este convenabil pentru dvs. Izolați conexiunile folosind o bandă electrică. Dacă al tău nu vine cu fire pre-lipite, poți urma diagrama de pinout de mai sus pentru a identifica pinii respectivi.

Utilizați firele de la tată la tată și de la tată la tată pentru a face toate conexiunile necesare cu Arduino UNO, așa cum este descris mai jos.

1. Conectați modulul DS3231 RTC la Arduino

• Conectați modulul VCC al RTC la VIN din Arduino
• Conectați SDA a modulului RTC la pinul A4 de pe Arduino
• Conectați SCL-ul modulului RTC la pinul A5 de pe Arduino
• Conectați GND al modulului RTC la pinul GND de pe Arduino

2. Conectați modulul butonului push la Arduino.

Pentru a identifica diferiții pini de pe buton, procedați după cum urmează. Pinul cu semnul „+” alături este pinul butonului LED (+), iar cel opus acestuia este pinul butonului LED (-). Ceilalți doi pini sunt ace de buton.

• Conectați oricare buton pin la pinul 13 al Arduino
• Conectați celălalt pin al butonului la pinul 12 al Arduino
• Conectați LED-ul butonului (-) la Pinul 11 al Arduino
• Conectați butonul LED (+) la pinul 10 din Arduino

3. Conectați lanțul LED la Arduino UNO

Identificați LED-ul de pornire al lanțului complet de LED-uri.

• Conectați firul roșu al conectorului la sursa de alimentare de 5V
• Conectați firul verde al conectorului la pinul 5 al Arduino
• Conectați firul alb al conectorului la masă

După terminarea cablajului, puteți fixa butonul de apăsare pe partea laterală a panoului lateral al clădirii prin fixarea butonului cu piulița furnizată.

Notă: Am folosit adeziv fierbinte pe conexiuni pentru a ne asigura că nu vor ieși cât timp este terminat și așezat pe un raft

Pasul 10: Programarea Arduino

Pentru programarea Arduino am scăpat codul de mai jos, codul este destul de bine comentat și destul de explicativ, dacă nu doriți nicio funcționalitate sau doriți să adăugați unele proprii, ar trebui să fie foarte ușor să îl modificați singur.

Dacă intenționați să utilizați codul fără a modifica codul în sine, există un singur parametru pe care trebuie să îl setați, care este ora. Instrucțiunile pentru setarea orei sunt date în cod.

În timp ce încărcați codul, trebuie să vă asigurați că aveți biblioteca FastLED și biblioteca DS3231 instalate în ID-ul dvs. Arduino.

Pasul 11: Terminați totul

Aproape am terminat construirea noastră, în acest pas vom termina toate lucrurile mici rămase.

Gestionarea componentelor electronice

Componentele electronice vor arăta foarte dezordonate și probabil s-ar putea chiar să se deconecteze dacă nu sunt lipite corespunzător în loc. Acest lucru poate fi evitat foarte ușor prin lipirea tuturor componentelor electronice din incinta noastră.

Puteți începe prin a lipi Arduino de baza afișajului și modulul DS3231 de și de baza afișajului. Mufa de curent continuu poate fi poziționată acolo unde este cel mai convenabil luând în considerare locul în care doriți să montați construcția, lungimea firului de alimentare și alți factori similari.

Montare pe perete (opțional)

Dacă doriți să montați acest afișaj pe perete, puteți găuri găurile de 5 mm în placa superioară și atașați niște cleme "L" la placa superioară cu niște șuruburi M5, șaibe și piulițe, care ar oferi găuri de montare pentru a o monta pe un perete. Dacă intenționați să-l păstrați pe un raft așa cum am făcut-o noi, nu este nevoie să adăugați acele cleme "L" pentru montare.

Lipirea foii difuzoare

Ultimul și cel mai ușor pas este să lipim foaia difuzorului pe uriașa noastră plasă din PVC. Verificați dacă ați îndepărtat foaia de protecție din plastic de pe foaia de acril înainte de a continua. Folosiți 10-15 picături de adeziv fierbinte răspândit pe foaie și apăsați-l pe ochiuri pentru a lipi foaia. Folosim adeziv fierbinte, deoarece poate fi îndepărtat cu ușurință cu un remorcher simplu pentru orice reparații.

PS: Îndepărtarea foii de protecție din plastic de pe foaia acrilică este cea mai satisfăcătoare parte a construcției.

Placa din spate (opțional)

Dacă doriți ca partea din spate a matricei să fie un pic mai elegantă, puteți tăia o bucată de acril negru de 6 mm care are aceleași dimensiuni ca și foaia difuzoare și o puteți lipi în partea din spate a matricei folosind un lipici fierbinte

Terminat

Acum ar trebui să aveți o matrice LED complet funcțională, care arată bine în timpul zilei și uimitoare în timpul nopții. Apreciez sincer dacă ați ajuns până aici. Deoarece acesta este primul meu instrucatabil, sunt multe lucruri de îmbunătățit, în special fotografiile pe care le-am făcut nu au fost cele mai bune, pe care cu siguranță le voi încerca să le îmbunătățesc în viitorul instructabil (PS: Camera telefonului meu nu face cu adevărat dreptate acestui afișaj deoarece pare mult mai rece în viața reală). Dacă construiți de-a lungul timpului, sper că v-a plăcut construirea și v-ați distrat. Îmbunătățirile sunt cu adevărat binevenite și abia aștept să văd ce puteți îmbunătăți și faceți diferit ^ _ ^