LED stĺpové svetlá: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Môj predný dvor bol pôvodne zmätkom z borievkových kríkov a skál. Potom, čo muž prišiel a vytrhol všetko, zostala mi špina a šanca, aby môj dvor zažiaril. Môj nový pred dom má 6 murovaných stĺpikov, ktoré potrebovali pizzu, ale nie príliš veľa. Chcel som len niečo jedinečné. Pri pohľade na rôznych online predajcov a veľké škatule som sa nechystal zaplatiť 250 dolárov za 6 dolárov, aby som svoje stĺpiky vybavil svetlami, ktoré sa mi sotva páčili. Vyzeralo to, že by som mohol niečo ušetriť oveľa menej a vychutnať si výsledky.

Našťastie môžem oznámiť, že verím, že mám vo svojom okolí najchytrejšie a najchladnejšie stĺpové svetlá a že si najviac zaslúži príspevok s pokynmi, aby som mohol pomôcť druhým poučiť sa z mojich prešľapov alebo povzbudiť nejaký nový projekt.

V súčasnej dobe mám 6 prúžkov 100 WS2818 LED riadených 6 čipmi ESP32 synchronizovaných so softvérom WLED pripojených k môjmu 12 V krajinnému zapojeniu na šírku. Osvetlenie môže byť jemné alebo môže byť príliš horné. Sú umiestnené v akrylovom kryte na mieru s 3D tlačenou základňou. Pracujú večer s minimálnou údržbou (dobre, ak urobíte pár vecí poriadne).

Som na nich veľmi hrdý a oni robia sviatky a iné akcie slávnostnými. Tu je môj príbeh.

Zásoby

-6 pásikov so 100 LED adresovateľnými pásikmi WS2812b 5m 60leds/pixelov/m Vodotesné IP65 flexibilné individuálne adresovateľné pásové svetlo. (Pôvodne používaný SK9882s)

-6 EPBOWPT DC 12V 24V na DC 5V 10A 50W menič regulátora 5V 50W napájací krokový modulový transformátor

-6 ESP32 ESP32-DEVKITC vrátane ESP-WROOM-32

-6 ESP32 DevKitC Wi-Fi a BLE LED ovládač

-Skupina šrotu akrylu

-akrylové lepidlo

-6 3D tlačených podkladov

Nástroje, ktoré som použil

-Laserová rezačka

-3D tlačiareň

Krok 1: Prototypy

Nebol som si istý, aká veľkosť a geometria bude vyzerať dobre. Mal som veľa myšlienok a niekoľko som ich spracoval. Toto bol môj prvý prototyp. Bol veľmi veľký, aby pokryl celý vrch tehál, ale nevyzeral dobre. Vedel som, že chcem maximalizovať difúziu LED diód, ale v konečnom dôsledku to bolo z akrylového hľadiska príliš drahé, pretože by som musel laserovať veľké listy.

Akryl dobre odoláva UV žiareniu. Nakoniec z klímy neuspejú, ale s týmto projektom som nechcel pracovať so sklom a kovom. To, čo som chcel, bol difúzny priesvitný biely akryl.

Dôkaz koncepcie fungoval a v noci to vyzeralo vynikajúco. Práve som to spustil s nano klonom Arduino a cítil som, že idem dobrým smerom.

Keď máte z niečoho vyrobiť 6 kusov, môže to veľmi rýchlo vyjsť draho. Nechcel som ho vytvoriť a potom som si uvedomil, že to zvládnem lepšie, takže som veľa času premýšľal o tom, ako to zvládnem a ako minimalizujem svoju prácu.

Krok 2: Akrylové topy

Potom, čo som sa rozhodol pre dizajn, ktorý som nakreslil v OpenSCAD/Fusion 360, použil som trocha akrylu na vytvorenie stien podľa vzoru číreho, priesvitného a dymového akrylu. Chcel som väčšinou skryť LED diódy a použiť na to difúziu, ale tiež som chcel nejaký číry akryl, aby keď ste kráčali alebo jazdili, vaše oči si neboli isté, čo vidia. Vyrobil som prípravok, aby múry držali na svojom mieste a aby bol poriadok v poriadku. Všetko bolo vyrobené z akryl -šrotu, ktorý som získal v miestnom obchode s plastmi, takže bol oveľa lacnejší ako môj pôvodný plán. Odobrať všetok papier z každého odstrihnutého kusu bola obrovská bolesť, ale mal som pomoc. Starám sa o ne opatrne, aj keď sú pevné.

Krok 3: Akrylový základ

Akrylová základňa bola konštruovaná tak, aby som mohol LED diódy LED priviazať k stenám a trochu ich otvoriť, aby som mohol dostať prsty dovnútra a natiahnuť ich na zips. Všetky sú štrbinové a na vrch som použil číry akrylový list, aby bol zarovnaný. Otvory na vrchu tesne priliehajú k vrchu. LED obrázky ukážu, ako sú prilepené a pripevnené zipsom k stenám. Medzi vonkajšími stenami a vnútornými umiestneniami LED musí byť zhruba 17 mm, aby difúzorovali a udržiavali farby oddelené. Vymodeloval som to mnohými spôsobmi, aby som sa ubezpečil, že kombinujú svetlo, ale nie príliš. Potom som na spodok prilepil 3D vytlačenú základňu.

Krok 4: 3D tlačená základňa

Základňa sa skladá z dvoch častí. Spodná časť je zaskrutkovaná do tehál a horná časť je prilepená k spodnej časti akrylového krytu. Bočné skrutky držia pohromade. Schopnosť odstrániť celé stĺpové svetlo a nahradiť ho sa zdala ako rozumný návrh v prípade, že by som potreboval jeden prestavať. Navrhnuté vo Fusion 360 a potlačené ABS, aby odolávali poveternostným vplyvom.

Krok 5: Výber LED diódy

Pôvodne som začínal s SK9822s pri 60 LED/M. Moja pôvodná myšlienka bola, že sú jasnejšie a majú rýchlu obnovovaciu frekvenciu. Prvý rok vyzerali pekne, ale nepodarilo sa mi kúpiť tie, ktoré sú odolné voči poveternostným vplyvom. Myslel som si, že pod prikrývky sa tam voda nikdy nedostane a mal by som byť v poriadku, ale niekedy dážď skutočne silne padal. Nakoniec niekoľko pásov zlyhalo kvôli poškodeniu vodou a bolo ich treba vymeniť.

Nahradil som ich lacnejšími WS2812B s rovnakou hustotou, ale s hydroizoláciou.

Ak by som ich mal prestavať alebo by som prišiel s novým dizajnom, myslím, že by som hľadal pásy RBG s W komponentom. Extra biela LED dióda môže ušetriť energiu a vybral by som teplú bielu do exteriéru.

Ďalším problémom je napätie. Väčšina adresovateľných LED pásikov je 5 V, ale existujú nové 12 V pásy, ktoré by zodpovedali môjmu krajinnému zapojeniu. CPU pre každý Post Light je 5V, takže som sa rozhodol zostať iba pri 5V a krokovom prevodníku.

Nezabudnite urobiť matematiku pre každé zo svojich svetiel. Nechcete príliš prúdiť cez veľmi tenký drôt. 5V*.060A*100 LED diód = 30 W (6A) pre každé moje svetlo. Aj tak by som ich nikdy nenechal bežať na plný plyn, ale uistil som sa, že drôty sú silné. Môj terénny zdroj napájania by sa vypol, keby som mal problém, ale zvážte pridanie poistky k mnohým diódam LED, najmä ak sú v blízkosti dôležitej alebo horľavej konštrukcie.

Krok 6: Elektronika

Rušiť komunikáciu po kábloch medzi stĺpikmi, aby boli synchronizované, sa zdalo byť bláznovstvom, takže je to bezdrôtové. Vybral som dosku ESP32 DevKitC, pretože má Bluetooth, wifi a ďalšie funkcie. Nakoniec výber softvéru dobehne hardvér, ktorý som odôvodnil minulý rok, a to sa ukázalo ako dobrý predpoklad.

Evil Genius Labs má lacný štít, ktorý je v rozhraní s ESP32 a ktorý vrelo odporúčam. Môžete si kúpiť Wi-Fi a BLE LED ovládač ESP32 DevKitC od spoločnosti Tindie a ušetriť si námahu s odpormi a kondenzátormi pre bezchybné ovládanie LED. Vyžaduje to trochu spájkovania, ale je to pre mňa príjemne strávený čas. ESP32 sa pripája priamo hore.

Potom, čo som prepočítal LED pásy, som z bezpečnostných dôvodov objednal prevodník DC 12V 24V na DC 5V 10A 50W, aby som zmenil svoj terénny výkon na 5V. 50 W je prehnaných o 20 W, ale cítil som sa trochu príjemnejšie.

Krok 7: Vstavaný softvér

Moje svetlá fungujú už viac ako rok a sú veľmi spoľahlivé. Pôvodne boli všetci pripojení k wifi a používali ESPHome, pretože s Home Assistant fungoval veľmi dobre. Oba systémy sú úžasnými kúskami softvéru, ale to je sám celý návod. Som rád, že môžem zdieľať svoj základný kód, ale zistil som, že som chcel urobiť veľa LED vzorov, ktoré sú dosť obmedzené predvolenými nastaveniami ESPHome. Nemám čas ani chuť robiť to, čo som zistil, že niekto už urobil alebo aspoň dúfal, že to niekto urobí.

A stalo sa. WLED sú včelie kolená. ESP32 a ESP8266s môžete naprogramovať na milión rôznych vzorov, paliet a možností. Navyše sa synchronizuje medzi každým mikrokontrolérom. Spomínal som už, že pre vami zvolenú platformu existuje aplikácia pre smartfóny? Milujem to! Pred niekoľkými týždňami som zmenil všetky svoje ovládače na WLED. Je to, akoby som mal nový displej Post Light. Je citlivý, synchronizovaný a má veľa možností. Vysoko odporúčané.

Krok 8: Konečné myšlienky/výsledky

Pri žiariacich veciach môže byť ťažké zachytiť, ako dobre projekt dopadol. Urobil som niekoľko projektov a tento bol jeden z najuspokojivejších. Väčšinu dní, keď niekto prejde okolo môjho domu, moje príspevky pomaly iskria teplé biele svetlo alebo jemná trojfarebná paleta odrážajúca ročné obdobie. Páči sa mi, že to nie je otravné, honosné ani prehnané. Je odlišný a viditeľný iba vtedy, ak dávate pozor.

Keď sa však na mojom prednom dvore valia prázdniny, dajte mi vedieť. Na Deň sv. Patty je zelená, na 4. júla červený, biely a modrý ohňostroj, na mesiac hrdosti dúhy, na Halloween plamene a na Vianoce mimoriadne iskrivé. Jedného z pilierov plánujem jedného dňa pridať nejaký kapacitný prvok, aby deti mohli meniť vzorce, ale zatiaľ je to len osobné potešenie, ktoré si rád tak často miešam.

Všetci pracujeme na ramenách ľudí, ktorí nás inšpirovali alebo nám dali nástroje na vyjadrenie. Pozrite sa na WLED, ESPHome, domáceho asistenta, laboratória Evil Genius, Fusion 360, Tindie atď. Ďakujeme za váš záujem.

Prvá cena v súťaži Make it Glow