Počasie/maticová lampa: 42 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Autor: Gosse Adema Nasledovať viac od autora:

V tomto návode popisujem návrh, konštrukciu a programovanie žiarovky LED. Dizajn pripomína obyčajnú lampu, ale interiér bol nahradený maticou LED ws2812. Ovládanie sa vykonáva pomocou Raspberry Pi, takže je možné celý programovať podľa vlastných predstáv.

Lampa je vysoká asi 30 cm a má priemer 10 cm. Vonkajšia časť pozostáva hlavne zo skleneného valca.

S viac ako 40 krokmi sa stal celkom komplexným návodom. Začína sa to dizajnom žiarovky. Pokrýva tak 3D dizajn vo Fusion 360, ako aj elektrickú časť. Osobitná pozornosť sa venuje spotrebe energie diód LED. Napríklad na distribúciu energie bola navrhnutá špeciálna doska.

Po skončení návrhu pokračuje Instructable v montáži rôznych častí: držiaka LED a pätice žiarovky. LED držiak obsahuje 16 pásikov s 18 LED diódami, čo dáva spolu 288 LED diód. Základňa žiarovky obsahuje Raspberry Pi, malý ventilátor a ďalšie elektronické súčiastky.

Okrem navrhovania a stavby je popísané aj programovanie žiarovky. Začína sa to riadením diód LED a získavaním údajov o počasí v Pythone. Nasledujú rôzne funkcie žiarovky.

Hlavnou funkciou tejto žiarovky je zobrazenie údajov o počasí. Vzhľadom na zvolený dizajn je možné túto lampu použiť aj na iné účely. Rovnako ako indikátor hodín alebo sociálnych médií (Pythonov kód pre núdzové svetlo a lávovú lampu je súčasťou tohto návodu).

Krok 1: Prvé náčrty a návrh

Asi pred rokom som vyrobil niekoľko ozdobných vianočných stromčekov. Obsahovali webové rozhranie na zmenu farieb diód LED. V novšej verzii bolo toto webové rozhranie nahradené používaním údajov o počasí. Farba diód LED závisí od vonkajšej teploty, pričom všetky diódy LED majú rovnakú farbu.

Neskôr som dostal nápad urobiť „teplomer“. Odčítaním skutočnej, minimálnej a maximálnej teploty. Všetky LED diódy budú mať rôzne farby v závislosti od týchto hodnôt. Toto nikdy nebolo rozvinuté do funkčného prototypu, pretože som dostal ďalší nápad, ktorý vyústil do tejto LED maticovej žiarovky. Kde je zobrazenie údajov o počasí iba jednou z možností.

Pri vytváraní náčrtov som prišiel na nasledujúce funkcie:

1. Zobrazenie aktuálnej teploty.
2. Zobrazujú sa očakávané minimálne a maximálne teploty.
3. Zobrazenie očakávaných zrážok na nasledujúcu hodinu (modrá = dážď, biela = sneh).
4. Zobrazenie aktuálnej rýchlosti vetra a podľa možnosti smeru.

Vyššie uvedené výkresy sú prvým návrhom tejto žiarovky.

Možnosti tejto žiarovky nie sú obmedzené iba na zobrazenie údajov o počasí. Použitie Raspberry PI ponúka oveľa viac možností. Ako hodiny, plazmová alebo lávová lampa a niekoľko indikátorov sociálnych médií.

Existujú 2 spôsoby umiestnenia diód LED do žiarovky: štvorcová mriežka alebo špirála diód LED. Špirálová verzia sa stavia jednoduchšie. LED diódy sa však pri použití špirály trochu svažujú, a preto vyzerajú menej krásne. Okrem toho bude programovanie farebného prechodu ťažšie. Preto som sa rozhodol vytvoriť LED mriežku pomocou LED pásov ws2812.

LED pás ws2812 je umiestnený zvisle cez lampu, cikcakovým vzorom. Všetky pripojenia LED sú v hornej alebo spodnej časti valca. To dáva priestor vo vnútri valca pre ostatné elektronické súčiastky.

Pretože prvou myšlienkou bolo zobrazenie údajov o počasí, vybral som si pre 16 diód LED na riadok. To umožňuje 16 smerov vetra:

• N.
• NNE
• SV
• ENE
• E
• ESE
• SE
• SSE
• S
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• SZ
• NW

Predchádzajúci projekt „Ozdoba vianočného stromčeka“bol založený na pravidelnom ikosahedrone s kruhovým okienkom pre každú diódu LED. Tento projekt získava podobnú štruktúru pre LED diódy. Ale potom vnútri skleneného valca.

Krok 2: Farby LED

Teplota počas roka v Holandsku je približne medzi -10 a +30 stupňov Celzia. Môže sa zahriať alebo ochladiť, ale to sú výnimky. Univerzálne teplotné farby sú červená pre horúce a modrá pre studené. Pridal som tretiu farbu: žltú. To dáva viac farieb a robí gradient krajším.

Minimálne a maximálne teploty sa počas ročných období menia. V dôsledku toho nie je teplotný rozdiel nikdy väčší ako 25 stupňov. Inými slovami, takmer polovica celého farebného rozsahu. Na zvýšenie tohto rozsahu je možné použiť dynamickú stupnicu. Rozsah môže napríklad závisieť od mesiaca. V lete môže mať modrá farba 10 stupňov Celzia a v zime -10 stupňov Celzia.

Táto mierka by sa mala pomaly meniť. Napríklad:

Január -10 až +15

Február -10 až +15 marec -5 až +20 apríl -5 až +20 máj 0 až +25 jún +5 až +30 júl +10 až +35 august +10 až +35 september +5 až +30 október 0 až +25. November -5 až +20 december -10 až +15

Preklad medzi teplotou a farbou je možné uložiť do tabuľky. V dôsledku toho je potrebný minimálny výpočet. A lampa sa ľahko prispôsobí inému podnebiu. Tabuľku značky je tiež ľahké vykonať malými úpravami intenzity farieb.

Krok 3: Sklenený valec

Na túto lampu bol použitý sklenený valec. Je to náhradný diel dobre dostupnej žiarovky. Kúpil som lampu v holandskom internetovom obchode. Má nasledujúce špecifikácie:

Rozmery: priemer 10 cm pri výške +/- 27 cm

Farba: mliečne biela Kovanie: Veľkosť otvoru E27 (normálna / veľká tvarovka) 4 cm Materiál: sklo Poznámky: Vhodné pre závesné žiarovky, ako aj stojacie lampy. Na jednej strane je otvor na pripojenie, druhá strana je otvorená. Dodacia lehota: Asi 2 týždne (z Rakúska)

Sklenený valec patrí k žiarovkám typu „Troy“. Vyrobila ich spoločnosť s názvom Eglo.

Ak sa sklenený valec nepredáva samostatne, je možné si kúpiť aj lampu. K dispozícii je prívesok a tabuľková verzia (USA-link, UK-link, EU-link).

Vždy je možné vytvoriť si vlastnú verziu pomocou inej žiarovky.

Napriek jednoduchému obrázku pre rozmery sú správne. Výška je 270 mm (10,6 palca) a priemer je 100 mm (3,9 palca).

Krok 4: Webové rozhranie Wemos

Veľká cena v súťaži LED Contest 2017

Druhá cena v súťaži Raspberry Pi 2017