Ambijentalni LED zidni sat: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Nedavno sam vidio mnoge ljude kako grade ogromne LED matrice koje izgledaju apsolutno lijepo, ali su se ili sastojale od kompliciranog koda ili skupih dijelova ili oboje. Pa sam razmišljao o izgradnji vlastite LED matrice koja se sastoji od vrlo jeftinih dijelova i vrlo razumljivog koda, koji je ipak malo manji. Također može djelovati i kao zidni sat, što je korisno za ljude koji ne žele veliki zaslon koji samo leži i prikazuje njegove funky animacije.

Moj cilj s ovim projektom nije bio uključivanje lemljenja ili električnih alata kako bi ovaj projekt bio dostupan mnogim ljudima.

Ovaj bi se projekt preporučio osobama s osnovnim znanjem o elektronici, kodiranju i osobama s malo iskustva u radu s akrilom:).

Korak 1: Skupljanje svih alata i građevinskog materijala

Alati:

1. Nožna pila
2. Akrilni alat za bodovanje
3. Jednostavna ručna bušilica (mogla bi poslužiti i električna)
4. Svrdlo od 12 mm ili stepenasto svrdlo
5. Par za skidanje žice
6. Par dijagonalnih rezača
7. Škare
8. Oštrica ili marker
9. Pištolj za vruće ljepilo
10. Šmirgl papir

Građevinski materijal:

1. Električna traka
2. Dvokomponentno ljepilo
3. Superlijepilo ili cijanoakrilat
4. Vruće ljepilo

Korak 2: Skupljanje svih dijelova

Dijelovi:

1. 50 kom LED lanac WS2811 (3 kompleta)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC modul
4. Metalni prekidač sa LED diodom
5. Kratkospojne žice
6. Napajanje 5V 10A
7. DC priključak
8. Višelančana žica (16awg)
9. 3 mm opal (prozirno bijela) akrilna ploča
10. 4 cm OD, tankozidna PVC cijev (10 metara)
11. Crni akril od 6 mm

Korak 3: Rezanje PVC cijevi po duljini

U ovom koraku ćemo izrezati PVC cijev na manje cilindre. Ovi mali cilindri od PVC cijevi djelovat će kao razdjelnici između piksela, jer ne želimo da svjetlo LED diode prodire u cijeli zaslon. LED diode će se nalaziti unutar ovih cilindara i osigurat će da svjetlost koja dolazi iz svake LED diode bude fokusirana na jednu određenu regiju i da neće krvariti u druge piksele.

Da bismo postigli mrežu PVC cijevi, prvo moramo izrezati PVC cijevi u male cilindre jednake duljine. Odabrali smo duljinu od 6 cm kao visinu cilindara, ali možete odabrati bilo koju visinu oko 6 cm koja vam odgovara. Samo pazite da svi cilindri budu iste visine.

Koraci:

1. Upotrijebite bilo koje kutije ili knjige da biste postigli visinu od 6 cm (ili bilo što oko 6 cm).
2. Marker držite vodoravno na kutiji, držite PVC cijev uz zid i učinite da vrh markera dodirne cijev. Polako okrenite PVC cijev pomoću nosača zida kako biste napravili lijepu i bešavnu liniju oko cijevi.
3. Izrežite liniju pomoću nožne pile. Pobrinite se da rezovi budu što ravniji, što će biti ključno za kvalitetu širenja.
4. Ako postoje borovi ili neravnine na bočnoj strani cilindra, možemo upotrijebiti brusni papir ili rezač za kutije za uklanjanje neravnina s jedne strane. Skidanje jedne strane dovoljno je, međutim, obje strane će biti lijepo imati.
5. Ako imate samo jednu stranu s uklanjanjem rubova, označite tu stranu s "D". Ta će strana biti okrenuta prema listu difuzora, a druga strana s "L" koja označava stranu na koju će LED biti postavljena. Ako ste obrisali obje strane, mogli biste vidjeti koja strana sjedi okomitije na podu i tu stranu označite s "D", a drugu s "L"
6. Ponovite 134 puta:)

Korak 4: Lijepljenje svih PVC cijevi

Budući da smo cijevi izrezali po dužini, možemo ih zalijepiti u jednu ogromnu mrežu. Za lijepljenje svih cijevi koristimo cijanoakrilat koji je općenito poznat kao superlijepilo.

Koraci:

1. Počinjemo lijepljenjem dvije cijevi. Obje epruvete držite vodoravno na stolu. Pobrinite se da oboje sjednu u ravnini na stolu i sa strane na kojoj je "D" napisano okrenuti na isti način i da su na istoj razini. Kad se sve poravna, možemo staviti 1-2 kapi superljepila između epruveta.
2. Za lijepljenje treće cijevi slijedite gore navedene korake. Zalijepljenu mrežu držite na stolu i na nju postavite treću cijev. Uvjerite se da su sve strane "D" cijevi okrenute u istom smjeru i na istoj razini. Nanesite 1-2 kapi superljepila na svaki šav. Ako ste sve učinili kako treba, kad mrežicu držite okomito, s "D" okrenutom prema dolje, ne bi trebalo biti nikakvih ljuljajućih pokreta i cijela bi struktura trebala sjediti u ravnini na stolu.
3. Za lijepljenje četvrte cijevi i preostalih cijevi možemo lako držati tri zalijepljena komada okomito (s "D" naravno prema dolje ^_ ^) i postaviti četvrtu cijev s bilo koje strane od tri zalijepljena komada. Pazite da lice "D" bude na isti način. Zatim možemo jednostavno zalijepiti četvrti komad na tri zalijepljena komada, isto se može ponoviti i za ostale cijevi kako bi se postigla struktura prikazana gore.

Korak 5: Rezanje akrila

Za rezanje akrilnog lima označite željene oblike pomoću dimenzija navedenih na slici. Inače, možete ispisati ponuđene SVG datoteke i priložiti stranice na vrh akrilnog lista i koristiti ih kao vodič za rezanje.

Napomena: Dimenzije se mogu promijeniti ako ste za PVC cijevi koristili drugačiji promjer

Koraci:

1. Ako koristite ispise SVG datoteka, zalijepite ispisane stranice na akrilne listove bilo kojim štapićem ljepila ili ih samo zalijepite na akril pomoću trake.
2. Ako ne namjeravate koristiti ispisane stranice, možete koristiti gore navedene dimenzije za označavanje oblika na akrilnom listu.
3. Za bodovanje linija za rezanje upotrijebite alat za bodovanje. Bodovati sve dok particije ne budu gotovo toliko duboke kao polovica debljine akrilnog lima.
4. Kad se bodovanje završi, zadržite liniju bodovanja na rubu stola i snažno pritisnite stranu akrilne ploče koja visi u zraku. Ovo će prelomiti akrilni list duž razdjelne crte. Ako je količina pritiska potrebna da se akril zaskoči previsoka, pokušajte učiniti više bodova na liniji, dok za postizanje rezultata koristite veći pritisak.
5. Učinite to za sve potrebne rezove.
6. Svrdlom od 12 mm napravite rupu na jednoj od bočnih ploča za gumb

Korak 6: Lijepljenje okvira na mrežu

Ovaj korak je iznimno jednostavan. Ljepljenje i akrilni okvir lijepimo na PVC mrežu koju smo upravo stvorili. Budući da PVC cijevi izgledaju ružno, zatvaramo ih u lijepo akrilno kućište.

Koraci:

1. Postavite PVC cijevnu mrežu na pod pazeći da strana "D" bude okrenuta prema dolje.
2. Bočnu ploču s gumbom možete postaviti na bilo koju stranu koju želite. Odlučili smo ići dolje desno.
3. Postavite sve akrilne ploče oko PVC mreže, pazeći da sjednu u ravnini s podom. Pazite da strana s "D" ispisanim na akrilnim komadima gleda prema podu. Ako je potrebno, napravite bilo kakve promjene u veličini akrilnih ploča.
4. Upotrijebite traku za držanje svih dijelova akrila zajedno ili zamolite prijatelja da vam pomogne tako što će akrilne komade čvrsto držati za mrežu.
5. Upotrijebite super ljepilo ili dvokomponentno ljepilo da zalijepite sve akrilne ploče na PVC cijevnu mrežu.

Napomena: Ako namjeravate ovaj zaslon montirati na zid, količina ljepila koju biste trebali koristiti trebala bi biti malo veća nego inače, jer će cijela težina biti podržana na jednoj akrilnoj ploči, a ne želite da se savija ili još gore, padne odvojeno.

Korak 7: Lijepljenje svih LED dioda unutar PVC mreže

S obzirom na količinu dosadnog posla, ovo bi trebao biti posljednji proces koji jako intenzivno radi,

Koraci:

1. Prije nego započnete s postupkom lijepljenja, postavite LED lance na zemlju uzastopno. Svaki LED lanac ima 50 LED dioda. Postavite početak sljedećeg lanca na mjesto gdje prethodni lanac završava. Sada spojite JST konektore koji izlaze iz posljednje LED diode prethodnog lanca s prvom LED diodom sljedećeg lanca. Time biste trebali imati dugački lanac od 150 LED dioda.
2. Sada možete vruće zalijepiti prvu žicu u gornju i krajnju lijevu PVC cijev, kao što je prikazano gore. Da biste identificirali prvu LED diodu u lancu, pronađite LED diodu iz koje izlazi konektor kao što je prikazano na slici koja prikazuje lijepljenje prve LED diode.
3. Nakon lijepljenja prvog, samo je pitanje slijediti gornji dijagram kako biste zalijepili sve LED diode na odgovarajuća mjesta, na primjer druga LED će ući u cijev tik do nje
4. Nakon što ste dovršili prvi red lijepljenjem svih LED dioda u prvom redu, možete početi s drugim redom, prvi vod drugog reda ući će u cijev koja je odmah desno i dno prvih redova posljednja LED kao što je prikazano u vodiču
5. Ponavljanjem ovog postupka napunite preostale epruvete prema danom vodiču.
6. Nakon što ste završili s lijepljenjem svih LED dioda u odgovarajuće cijevi, preostat će vam još neke LED diode. Jednostavnim presijecanjem žice koja izlazi iz posljednje olovke možete ukloniti višak LED dioda.
7. Nakon rezanja žice možete električnom trakom izolirati žice koje izlaze iz posljednje žice samo da ne stvore kratke hlače

Korak 8: Raspodjela snage na sve LED diode

Od ovog koraka nadalje fokusirat ćemo se na električnu stranu, osim na neke manje aktivnosti lijepljenja.

Koraci:

1. Vidjet ćete da imate 3 para crvenih i bijelih kabela koji izlaze iz startne LED svakog pojedinog lanca.
2. Spojite sve crvene žice zajedno pomoću debele višežilne žice. To možete učiniti jednostavnim uvijanjem krajeva žica ili lemljenjem zajedno, što vam odgovara. U oba slučaja dobit ćete identične rezultate.
3. Učinite isto sa svim bijelim žicama. Za razlikovanje polariteta svakako upotrijebite debelu višežilnu žicu, po mogućnosti druge boje.
4. Na kraju biste trebali imati 2 žice koje izlaze iz cijelog zaslona za pozitivne i negativne strane
5. Spojite ove debele višelančane žice na DC utičnicu uvijanjem krajeva ili lemljenjem. Izolirajte krajeve komadom električne trake.

Korak 9: Ožičenje Arduina

U ovom koraku dovršit ćemo sve električne veze.

Napomena: Vaš gumb možda neće imati prethodno lemljene žice, možda ćete ih morati lemiti ili samo uviti na mjesto, ovisno o tome što vam odgovara. Izolirajte spojeve pomoću neke električne trake. Ako vaša ne dolazi s prethodno lemljenim žicama, mogli biste slijediti gornji dijagram pinout -a kako biste identificirali odgovarajuće pinove.

Upotrijebite muški na ženski i muški na muški kabel kako biste uspostavili sve potrebne veze s Arduino UNO -om kako je dolje opisano.

1. Spojite DS3231 RTC modul na Arduino

• Spojite VCC RTC modula na VIN Arduina
• Spojite SDA modula RTC na pin A4 na Arduinu
• Spojite SCL modula RTC na pin A5 na Arduinu
• Spojite GND RTC modula na GND pin na Arduinu

2. Spojite modul s gumbom na Arduino.

Da biste identificirali različite pinove na pritisnom gumbu, učinite sljedeće. Igla sa znakom "+" pored je pin tipke LED (+), a suprotna je pin tipke LED tipke (-). Druga dva pina su igle gumba.

• Spojite bilo koji pin tipke na pin 13 Arduina
• Spojite drugi pin gumba na pin 12 Arduina
• Spojite LED tipku (-) na pin 11 Arduina
• Spojite LED tipku (+) na pin 10 Arduina

3. Spojite LED lanac na Arduino UNO

Prepoznajte startnu LED diodu cijelog LED lanca.

• Spojite crvenu žicu konektora na 5V napajanje
• Spojite zelenu žicu konektora na pin 5 Arduina
• Spojite bijelu žicu konektora na masu

Nakon dovršetka ožičenja, gumb možete pričvrstiti sa strane bočne strane konstrukcije pričvršćivanjem gumba priloženom maticom.

Napomena: Upotrijebili smo vruće ljepilo na spojevima kako bismo bili sigurni da neće izaći dok je gotov i odložen na polici

Korak 10: Programiranje Arduina

Za programiranje Arduina ispustili smo kôd u nastavku, kôd je prilično dobro komentiran i prilično sam po sebi razumljiv. Ako ne želite nikakvu funkcionalnost ili želite dodati neku svoju, trebali biste ga vrlo lako sami izmijeniti.

Ako planirate koristiti kôd bez izmjene samog koda, morate postaviti samo jedan parametar, a to je vrijeme. Upute za postavljanje vremena date su u kodu.

Prilikom učitavanja koda morate biti sigurni da imate knjižnicu FastLED i biblioteku DS3231 instaliranu u vašem Arduino IDE -u.

Korak 11: Sve dovršite

Skoro smo završili s izgradnjom. U ovom koraku samo ćemo dovršiti sve preostale male stvari.

Upravljanje elektronikom

Elektronika će izgledati dosta neuredno i vjerojatno bi se čak mogla i isključiti ako nije pravilno zalijepljena. To je nešto što se vrlo lako može izbjeći lijepljenjem sve elektronike unutar našeg kućišta.

Mogli biste početi lijepljenjem Arduina na podnožje zaslona, a modul DS3231 na također na podnožje zaslona. DC priključnica može se postaviti tamo gdje je najprikladnije uzimajući u obzir gdje želite montirati konstrukciju, duljinu žice napajanja i druge slične čimbenike.

Zidna montaža (opcionalno)

Ako želite montirati ovaj zaslon na zid, možete izbušiti rupe od 5 mm u gornjoj ploči i pričvrstiti neke "L" stezaljke na gornju ploču s nekim vijcima M5, podloškama i maticama, što bi osiguralo rupe za montažu na zid. Ako ga namjeravate držati na polici kao i mi, ne morate dodavati te "L" stezaljke za montažu.

Lijepljenje lima difuzora

Posljednji i najjednostavniji korak je zalijepiti list difuzora na našu ogromnu PVC mrežu. Prije nego nastavite, provjerite jeste li uklonili plastičnu zaštitnu foliju s akrilne ploče. Upotrijebite 10-15 kapi vrućeg ljepila raspoređenog po listu i pritisnite ga na mrežu kako biste zalijepili list. Koristimo vruće ljepilo jer se može lako ukloniti jednostavnim potezanjem za bilo kakve popravke.

PS: Skidanje plastične zaštitne folije s akrilne ploče najzadovoljavajući je dio izrade.

Stražnja ploča (izborno)

Ako želite da stražnja strana matrice bude malo elegantnija, mogli biste izrezati komad crnog akrila od 6 mm koji ima iste dimenzije kao list difuzora i zalijepiti ga na stražnju stranu matrice pomoću vrućeg ljepila

Završeno

Sada biste trebali imati potpuno funkcionalnu LED matricu koja danju izgleda dobro, a noću nevjerojatno. Iskreno zahvaljujem ako ste uspjeli dovde. Kako je ovo moja prva instrukcija, postoji mnogo stvari koje treba poboljšati, posebno fotografije koje sam snimio nisu bile najbolje, što ću definitivno pokušati poboljšati u budućim instrukcijama (PS: Kamera moga telefona ne zadovoljava ovaj zaslon kako izgleda hladnije u stvarnom životu). Nadam se da ste uživali u izgradnji i da ste se zabavili. Poboljšanja su zaista dobrodošla i jedva čekam vidjeti što možete poboljšati i učiniti drugačije ^_ ^