Ympäristön LED -seinäkello: 11 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Viime aikoina olen nähnyt monia ihmisiä rakentamassa valtavia LED -matriiseja, jotka näyttävät aivan kauniilta, mutta ne koostuivat joko monimutkaisesta koodista tai kalliista osista tai molemmista. Joten ajattelin rakentaa oman LED -matriisin, joka koostuu erittäin halvoista osista ja erittäin helposti ymmärrettävästä koodista, joka on hieman pienempi. Se voi toimia myös seinäkellona, joka on hyödyllinen ihmisille, jotka eivät halua suurta näyttöä vain makaamassa näyttämällä sen funky -animaatioita.

Tavoitteeni tässä projektissa ei ollut sisällyttää juotos- tai sähkötyökaluja, jotta tämä projekti olisi monien saatavilla.

Tätä projektia suositellaan ihmisille, joilla on perustiedot elektroniikasta, koodauksesta ja ihmisille, joilla on vähän kokemusta akryylin käsittelystä:).

Vaihe 1: Kerää kaikki työkalut ja rakennusmateriaalit

Työkalut:

1. Saha
2. Akryylipistotyökalu
3. Yksinkertainen käsipora (myös sähköinen)
4. 12mm poranterä tai askelpora
5. Pari langanpoistoaineita
6. Pari diagonaalista leikkuria
7. Pari saksia
8. Terävä tai merkki
9. Kuumaliimapistooli
10. Hioa

Rakennusmateriaalit:

1. Sähköteippi
2. Kaksikomponenttinen liima
3. Superliima tai syanoakrylaatti
4. Kuumat liimapuikot

Vaihe 2: Kerää kaikki osat

Osat:

1. 50 kpl WS2811 led -ketju (3 sarjaa)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC -moduuli
4. Metallinen hetkellinen kytkin LED -valolla
5. Hyppyjohdot
6. 5V 10A virtalähde
7. DC -liitin
8. Monisäikeinen lanka (16awg)
9. 3 mm opaali (läpikuultava valkoinen) akryylilevy
10. 4 cm ulkohalkaisija, ohutseinäinen PVC -putki (10 metriä)
11. Musta 6 mm akryyli

Vaihe 3: PVC -putkien leikkaaminen pituuteen

Tässä vaiheessa leikkaamme PVC -putken pienemmiksi sylintereiksi. Nämä pienet PVC -putken sylinterit toimivat jakajina pikselien välillä, koska emme halua LED -valon vuotavan koko näyttöön. LEDit istuvat näiden sylinterien sisällä ja varmistavat, että jokaisesta LEDistä tuleva valo on kohdistettu yhdelle alueelle ja ettei se leviä muihin pikseleihin.

PVC -putkien verkon saavuttamiseksi meidän on ensin leikattava PVC -putket pieniksi samanpituisiksi sylintereiksi. Valitsimme sylinterien korkeudeksi 6 cm: n pituuden, mutta voit valita minkä tahansa noin 6 cm: n korkeuden sinulle sopivana. Varmista vain, että kaikki sylinterit ovat yhtä korkeita.

Askeleet:

1. Käytä laatikoita tai kirjoja 6 cm: n (tai noin 6 cm) korkeuden saavuttamiseen.
2. Pidä merkintä vaakasuorassa laatikossa, pidä PVC -putkea seinää vasten ja anna merkin kärjen koskettaa putkea. Pyöritä PVC -putkea hitaasti seinän tuella ja muodosta mukava ja saumaton viiva putken ympärille.
3. Katkaise linja rautasahalla. Varmista, että leikkaukset ovat mahdollisimman suoria, mikä on avain diffuusion laatuun.
4. Jos sylinterin sivussa on porauksia/epätasaisuuksia, voimme käyttää jyrsintää toiselta puolelta hiekkapaperilla tai laatikkoleikkurilla. Toisen puolen sorvaus riittää, mutta molempien puolien sorvaus on mukavaa.
5. Jos sinulla on vain yksi teroitettu puoli, merkitse se puoli "D": llä. Tämä puoli osoittaa hajotinlevyä kohti ja toinen puoli "L" -merkinnällä, joka osoittaa LEDin sijoittamisen. Jos olet porannut terät molemmilta puolilta, näet, kumpi puoli on kohtisuorassa lattiassa, ja merkitse se puoli "D": llä ja toinen puoli "L": llä
6. Toista 134 kertaa:)

Vaihe 4: Liimaa kaikki PVC -putket

Nyt kun kaikki putket on leikattu pituuteen, voimme liimata ne yhteen suureen verkkoon. Kaikkien putkien liimaamiseen käytämme syanoakrylaattia, joka tunnetaan yleisesti superliimana.

Askeleet:

1. Aloitamme liimaamalla kaksi putkea yhteen. Pidä kaksi putkea vaakasuorassa pöydällä. Varmista, että molemmat istuvat pöydän vieressä ja puoli, johon on kirjoitettu "D", osoittavat samalla tavalla ja ovat samalla tasolla. Kun kaikki on kohdakkain, voimme laittaa 1-2 tippaa superliimaa putkien väliin.
2. Liimaa kolmas putki noudattamalla samoja vaiheita kuin yllä. Pidä liimattu verkko pöydällä ja aseta kolmas putki niiden päälle. Varmista, että kaikki putkien D -puolet ovat samaan suuntaan ja samalla tasolla. Levitä 1-2 tippaa superliimaa jokaiseen saumaan. Jos olet tehnyt kaiken oikein, kun pidät verkkoa pystysuorassa ja "D" -merkit alaspäin, ei saa olla keinuvia liikkeitä ja koko rakenteen on oltava tasaisella pöydällä.
3. Neljännen putken ja muiden putkien liimaamista varten voimme helposti pitää kolme liimattua kappaletta pystysuorassa (D -kirjaimet alaspäin tietysti ^_ ^) ja sijoittaa neljännen putken kolmen liimatun kappaleen mille tahansa puolelle. Varmista, että D -puolet ovat samalla tavalla. Sitten voimme yksinkertaisesti liimata neljännen kappaleen kolmeen liimattuun kappaleeseen, sama voidaan toistaa muille putkille yllä olevan rakenteen saavuttamiseksi.

Vaihe 5: Akryylin leikkaaminen

Leikkaa akryylilevy merkitsemällä halutut muodot kuvassa annettujen mittojen avulla. Muussa tapauksessa voit tulostaa mukana toimitetut SVG -tiedostot ja liittää sivut akryylilevyn päälle ja käyttää sitä leikkaamiseen.

Huomaa: Mitat voivat muuttua, jos olet käyttänyt eri halkaisijaa PVC -putkille

Askeleet:

1. Jos käytät SVG -tiedostojen tulosteita, liimaa tulostetut sivut akryylilevyille millä tahansa liimapuikolla tai kiinnitä se vain akryylille teipillä.
2. Jos et aio käyttää painettuja sivuja, voit käyttää edellä annettuja mittoja merkitsemään muodot akryylilevylle.
3. Käytä pisteytystyökalua pisteiden leikkaamiseen. Pisteitä, kunnes pisteet ovat lähes yhtä syviä kuin puolet akryylilevyn paksuudesta.
4. Kun pisteytys on tehty, pidä pisteviiva pöydän reunalla ja paina voimakkaasti ilmassa roikkuvan akryylilevyn sivua. Tämä napsauttaa akryylilevyn pisteviivaa pitkin. Jos akryylin napsauttamiseen tarvittava paine on liian korkea, yritä tehdä enemmän pisteitä viivalla samalla kun käytät enemmän paineita pisteytykseen.
5. Tee tämä kaikille tarvittaville leikkauksille.
6. Tee 12 mm: n poranterällä reikä johonkin sivupaneelista painonappia varten

Vaihe 6: Kehyksen liimaaminen verkkoon

Tämä askel on erittäin suoraviivainen. Liimaamme ja akryylikehyksen juuri luomaamme PVC -verkkoon. Koska PVC -putket näyttävät rumailta, suljemme ne mukavaan akryylikoteloon.

Askeleet:

1. Aseta PVC -putkiverkko lattialle ja varmista, että "D" -puoli on alaspäin.
2. Voit sijoittaa sivupaneelin painikkeella haluamallesi puolelle. Päätimme mennä oikeaan alakulmaan.
3. Aseta kaikki akryylipaneelit PVC -verkon ympärille ja varmista, että ne ovat lattian tasalla. Varmista, että akryyliosiin kirjoitettu "D" -puoli on lattiaa vasten. Tee tarvittaessa muutoksia akryylilevyjen mittoihin.
4. Käytä teippiä pitämään kaikki akryylipalat yhdessä tai pyydä ystävääsi auttamaan pitämällä akryylipaloja voimakkaasti verkosta.
5. Käytä jotain superliimaa tai 2 -komponenttista liimaa kaikkien akryylilevyjen liimaamiseen PVC -putkiverkkoon.

Huomautus: Jos aiot asentaa tämän näytön seinälle, liiman tulisi olla hieman tavallista enemmän, koska koko paino on tuettu yhdelle akryylipaneelille etkä halua taivuttaa tai vielä pahempaa, pudota erilleen.

Vaihe 7: Liimaa kaikki LED -valot PVC -verkon sisään

Tylsän työn määrän mukaan tämän pitäisi olla viimeinen prosessi, joka on erittäin työläs,

Askeleet:

1. Ennen kuin aloitat liimaamisen, aseta LED -ketjut maahan peräkkäin. Jokaisessa LED -ketjussa on 50 LEDiä. Aseta seuraavan ketjun alku samaan kohtaan kuin edellinen. Liitä nyt edellisen ketjun viimeisestä LED -valosta tulevat JST -liittimet seuraavan ketjun ensimmäiseen LED -valoon. Näin tekemällä sinulla pitäisi olla 150 LED pitkä ketju.
2. Nyt voit liimata ensimmäisen ledin ylimmän ja vasemmanpuoleisen PVC -putken päälle kuumaliimalla, kuten yllä on esitetty. Tunnistaaksesi ketjun ensimmäisen LED -valon, etsi LED, jonka liittimestä tulee ulos, kuten kuvassa, joka osoittaa ensimmäisen LED -valon liimaamisen.
3. Ensimmäisen liimaamisen jälkeen on vain noudatettava yllä olevaa kaaviota ja liitettävä kaikki LEDit omiin paikkoihinsa, esimerkiksi toinen LED menee sen vieressä olevaan putkeen
4. Kun olet suorittanut ensimmäisen rivin liimaamalla kaikki ensimmäisen rivin LEDit, voit aloittaa toisesta rivistä, toisen rivin ensimmäinen ledi menee putkeen, joka on heti ensimmäisten rivien oikealla ja alareunassa LED kuten oppaassa
5. Toistamalla tämä prosessi täytä loput putket annetun oppaan mukaisesti.
6. Kun olet liittänyt kaikki LEDit omiin putkiinsa, sinulla on vielä joitain LED -valoja jäljellä. Voit yksinkertaisesti leikata viimeisestä ledistä tulevan langan ja poistaa ylimääräiset LEDit.
7. Johdon katkaisun jälkeen voit käyttää sähköteippiä eristämään viimeisestä ledistä tulevat johdot vain niin, etteivät ne muodosta oikosulkuja

Vaihe 8: Virran jakaminen kaikille LEDeille

Tästä vaiheesta eteenpäin keskitymme sähköiseen puoleen lukuun ottamatta pieniä liimaustoimia.

Askeleet:

1. Näet, että sinulla on 3 paria punaisia ja valkoisia kaapeleita, jotka tulevat jokaisen ketjun aloitusvalosta.
2. Kytke kaikki punaiset johdot yhteen paksulla monisäikeisellä johdolla. Voit tehdä tämän yksinkertaisesti kiertämällä johtimien päitä tai juottamalla ne yhteen sopivalla tavalla. Saat samat tulokset molemmissa tapauksissa.
3. Tee sama kaikille valkoisille johtimille. Varmista, että käytät paksua monisäikeistä lankaa, mieluiten eri väriä, napaisuuksien erottamiseksi.
4. Lopuksi koko näytöstä tulee 2 johtoa positiivista ja negatiivista
5. Liitä nämä paksut monisäikeiset johdot tasavirtaliitäntään kiertämällä päitä tai juottamalla. Muista eristää päät sähkökappaleella.

Vaihe 9: Kytke Arduino

Tässä vaiheessa teemme kaikki sähköliitännät.

Huomautus: Painike ei välttämättä sisällä valmiiksi juotettuja johtoja, joudut ehkä juottamaan ne tai vain kiertämään ne paikalleen, mikä sopii sinulle. Eristä liitännät sähköteipillä. Jos omasi ei ole valmiiksi juotettujen johtojen kanssa, voit tunnistaa vastaavat nastat noudattamalla yllä olevaa pinout -kaaviota.

Käytä uros -naaras- ja uros -uros -johtoja kaikkien tarvittavien yhteyksien tekemiseen Arduino UNO -laitteeseen alla kuvatulla tavalla.

1. Liitä DS3231 RTC -moduuli Arduinoon

• Liitä RTC -moduulin VCC Arduinon VIN -numeroon
• Liitä RTC -moduulin SDA Arduinon nastaan A4
• Liitä RTC -moduulin SCL Arduinon nastaan A5
• Liitä RTC -moduulin GND GND -nastaan Arduinossa

2. Liitä painikemoduuli Arduinoon.

Voit tunnistaa painikkeen eri nastat seuraavasti. Nasta, jonka vieressä on "+" -merkki, on Button LED (+) -tappi ja sitä vastapäässä oleva Button LED (-) -tappi. Kaksi muuta nastaa ovat napin nastat.

• Liitä mikä tahansa napitappi Arduinon nastaan 13
• Liitä toinen napitappi Arduinon nastaan 12
• Liitä painikkeen LED (-) Arduinon nastaan 11
• Liitä painikkeen LED (+) Arduinon nastaan 10

3. Liitä LED -ketju Arduino UNO: hon

Tunnista koko LED -ketjun aloitusvalo.

• Liitä liittimen punainen johto 5 V: n virtalähteeseen
• Liitä liittimen vihreä johto Arduinon nastaan 5
• Liitä liittimen valkoinen johto maahan

Johdotuksen päätyttyä voit kiinnittää painikkeen sivupaneelin sivulle kiinnittämällä painikkeen mukana toimitetulla mutterilla.

Huomautus: Käytimme kuumaliimaa liitoksissa varmistaaksemme, että ne eivät tule ulos, kun se on valmis ja lepää hyllyllä

Vaihe 10: Arduinon ohjelmointi

Arduinon ohjelmointia varten olemme pudottaneet alla olevan koodin, koodi on melko hyvin kommentoitu ja melko itsestään selvä, jos et halua mitään toimintoja tai haluat lisätä omia, sen pitäisi olla todella helppo muokata itse.

Jos aiot käyttää koodia muuttamatta itse koodia, sinun on asetettava vain yksi parametri, joka on aika. Koodissa on ohjeet ajan asettamiseen.

Kun lataat koodia, sinun on varmistettava, että FastLED -kirjasto ja DS3231 -kirjasto on asennettu Arduino IDE -laitteeseesi.

Vaihe 11: Viimeistele kaikki

Olemme melkein valmiit rakentamisemme kanssa. Tässä vaiheessa viimeistelemme kaikki jäljellä olevat pienet asiat.

Elektroniikan hallinta

Elektroniikka näyttää paljon sotkuiselta ja luultavasti jopa irrottaa itsensä, jos niitä ei liimata kunnolla paikalleen. Tämä voidaan helposti välttää liimaamalla kaikki kotelon sisällä oleva elektroniikka.

Voit aloittaa liimaamalla Arduinon näytön pohjaan ja DS3231 -moduulin myös näytön pohjaan. Tasavirtaliitin voidaan sijoittaa sinne, missä se on kätevintä, kun otetaan huomioon asennuspaikka, virtalähteen johdon pituus ja muut vastaavat tekijät.

Seinäkiinnitys (valinnainen)

Jos haluat asentaa tämän näytön seinälle, voit porata 5 mm: n reiät ylälevyyn ja kiinnittää ylälevyyn joitain "L" -puristimia joillakin M5 -pultteilla, aluslevyillä ja muttereilla, jotka mahdollistavat kiinnitysreiät sen kiinnittämiseksi seinään. Jos aiot pitää sen hyllyllä kuten mekin, sinun ei tarvitse lisätä niitä "L" -puristimia asennusta varten.

Hajotinlevyn liimaaminen

Viimeinen ja helpoin vaihe on liimata hajotinarkki valtavaan PVC -verkkoomme. Tarkista, että olet poistanut muovisen suojakalvon akryylilevystä ennen kuin jatkat. Levitä arkin päälle 10-15 tippaa kuumaa liimaa ja paina se verkkoa vasten. Käytämme kuumaa liimaa, koska se voidaan helposti poistaa yksinkertaisella hinaajalla kaikkiin korjauksiin.

PS: Muovisen suojakalvon irrottaminen akryylilevystä on tyydyttävin osa rakennetta.

Takalevy (valinnainen)

Jos haluat matriisin takaosan olevan hieman tyylikkäämpi, voit leikata 6 mm: n mustan akryylin palan, jonka mitat ovat samat kuin hajotinlevyn, ja liimata se matriisin takaosaan kuumalla liimalla

Valmis

Nyt sinulla pitäisi olla täysin toimiva LED -matriisi, joka näyttää hyvältä päivällä ja hämmästyttävä yöllä. Arvostan vilpittömästi, jos olette päässeet tähän asti. Koska tämä on ensimmäinen ohjeeni, monia asioita on parannettava, varsinkin ottamani valokuvat eivät olleet parhaita, joita aion ehdottomasti parantaa tulevissa ohjeissa (PS: Puhelimeni kamera ei oikeastaan oikeuta tätä näyttöä koska se näyttää paljon viileämmältä tosielämässä). Jos olet rakentamassa, toivon, että pidit rakentamisesta ja sinulla oli hauskaa. Parannukset ovat todella tervetulleita, enkä malta odottaa, mitä te voitte parantaa ja tehdä toisin ^_ ^