Vejr-/matrixlampe: 42 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Af Gosse Adema Følg mere af forfatteren:

I denne instruktionsbog beskriver jeg designet, konstruktionen og programmeringen af en LED -matrixlampe. Designet ligner en almindelig lampe, men interiøret er blevet erstattet af en matrix af ws2812 lysdioder. Styringen sker ved hjælp af en Raspberry Pi, så det hele kan programmeres efter dine egne ønsker.

Lampen er cirka 30 cm høj med en diameter på 10 cm. Ydersiden består hovedsageligt af en glascylinder.

Med mere end 40 trin er det blevet en ganske omfattende instruerbar. Det starter med lampens design. Dette dækker både 3D -designet i Fusion 360 og den elektriske del. Der lægges ekstra vægt på lysdiodernes strømforbrug. For eksempel er et specielt kort designet til strømfordeling.

Efter designet fortsætter Instructable med samlingen af de forskellige dele: LED -holderen og lampefoden. LED -holderen indeholder 16 strimler med hver 18 lysdioder, hvilket giver i alt 288 lysdioder. Lampefoden indeholder Raspberry Pi, en lille blæser og yderligere elektroniske komponenter.

Ud over at designe og bygge er lampens programmering beskrevet. Dette starter med at kontrollere LED'erne og hente vejrdata med Python. Efterfulgt af lampens forskellige funktioner.

Lampens primære funktion er at vise vejrdata. På grund af det valgte design er det muligt at bruge denne lampe til andre formål. Ligesom et ur eller en indikator på sociale medier (Python -koden til et nødlys og lavalampe er inkluderet i denne Instructable).

Trin 1: Første skitser og design

For cirka et år siden lavede jeg nogle Illuminated Christmas Tree Ornaments. Disse indeholdt en webgrænseflade til ændring af farverne på lysdioderne. I en senere version er denne webgrænseflade blevet erstattet af brugen af vejrdata. Farven på lysdioderne afhænger af udetemperaturen, idet alle lysdioder har samme farve.

Senere fik jeg ideen om at lave et 'termometer'. Ved at aflæse den faktiske, minimum og maksimum temperatur. Alle lysdioderne ville have forskellige farver afhængigt af disse værdier. Dette er aldrig blevet udviklet til en fungerende prototype, fordi jeg fik en anden idé, hvilket resulterede i denne LED -matrixlampe. Hvor visning af vejrdata kun er en af mulighederne.

Mens jeg lavede nogle skitser, kom jeg frem til følgende funktioner:

1. Vis den aktuelle temperatur.
2. Viser de forventede minimums- og maksimumstemperaturer.
3. Viser den forventede nedbør i den næste time (blå = regn, hvid = sne).
4. Viser den aktuelle vindhastighed, og om muligt retning.

Tegningerne ovenfor er et første design af denne lampe.

Mulighederne for denne lampe er ikke begrænset til visning af vejrdata. Brug af en Raspberry PI giver mange flere muligheder. Såsom et ur, en plasma- eller lavalampe og flere indikatorer på sociale medier.

Der er 2 måder at placere lysdioderne inde i en lampe: Et firkantet gitter eller en spiral af lysdioder. Spiralversionen er lettere at bygge. Men lysdioderne hælder lidt, når de bruger en spiral, og ser derfor mindre smukke ud. Desuden vil farveforløbet være sværere at programmere. Derfor har jeg valgt at oprette et LED -gitter ved hjælp af ws2812 LED -strips.

Ws2812 LED strip placeres lodret gennem lampen i et zigzag mønster. Alle LED -forbindelser er i toppen eller bunden af cylinderen. Dette giver plads inde i cylinderen til de andre elektroniske komponenter.

Fordi den første idé var at vise vejrdata, har jeg valgt 16 lysdioder pr. Række. Dette giver mulighed for 16 vindretninger:

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

Det tidligere projekt "juletræspynt" har været baseret på en almindelig icosahedron, med et cirkulært vindue til hver LED. Dette projekt får en lignende struktur for lysdioderne. Men altså inde i en glascylinder.

Trin 2: LED -farver

Temperaturen i løbet af et år i Holland er cirka mellem -10 og +30 grader Celsius. Det kan blive varmere eller koldere, men det er undtagelser. De universelle temperaturfarver er rød for varm og blå for kold. Jeg har tilføjet en tredje farve: Gul. Dette giver flere farver og gør forløbet smukkere.

Minimums- og maksimumstemperaturerne ændres i løbet af sæsonerne. Som følge heraf er temperaturforskellen aldrig større end 25 grader. Med andre ord næsten halvdelen af hele farveområdet. For at øge dette område kan en dynamisk skala bruges. For eksempel kan skalaen afhænge af måneden. Farven blå kan være 10 grader Celsius om sommeren og -10 grader Celsius om vinteren.

Denne skala skal ændre sig langsomt. For eksempel:

Januar -10 til +15

Februar -10 til +15 marts -5 til +20 april -5 til +20 maj 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 december -10 til +15

Oversættelsen mellem temperatur og farve kan gemmes i en tabel. Som følge heraf kræves minimal beregning. Og lampen er let at tilpasse til andre klimaer. Et bord gør er også enkelt at foretage små justeringer i farveintensitet.

Trin 3: Glascylinder

Der er brugt en glascylinder til denne lampe. Det er en reservedel til en vel tilgængelig lampe. Jeg har købt lampen fra en hollandsk webshop. Den har følgende specifikationer:

Dimensioner: 10 cm diameter ved +/- 27 cm høje

Farve: Mælkehvid Montering: Hulstørrelse E27 (normal / stor beslag) 4 cm Materiale: Glas Bemærkninger: Velegnet til hængende lamper samt gulvlamper. På den ene side er hullet til forbindelsen, den anden side er åben. Leveringstid: Ca. 2 uger (fra Østrig)

Glascylinderen tilhører lamper af typen 'Troy'. Som er lavet af et firma med navnet Eglo.

Hvis glascylinderen ikke sælges separat, er det også muligt at købe selve lampen. Der er en vedhæng og en tabelversion tilgængelig (USA-link, UK-link, EU-link).

Det er altid muligt at lave din egen version ved hjælp af en anden lampe.

På trods af det enkle billede for dimensionerne er de korrekte. Højden er 270 mm (10,6 tommer) og diameteren er 100 mm (3,9 tommer).

Trin 4: Wemos webgrænseflade

Storpris i LED -konkurrencen 2017

Anden pris i Raspberry Pi -konkurrencen 2017