Apkārtējais LED sienas pulkstenis: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Nesen esmu redzējis daudzus cilvēkus, kuri veido milzīgas LED matricas, kas izskatās absolūti skaisti, taču tās sastāvēja no sarežģīta koda vai dārgām daļām vai abām. Tāpēc es domāju izveidot savu LED matricu, kas sastāv no ļoti lētām detaļām un ļoti viegli saprotama koda, kas ir nedaudz mazāks. Tas var darboties arī kā sienas pulkstenis, kas ir noderīgi cilvēkiem, kuri nevēlas milzīgu displeju, kas vienkārši atrodas apkārt, parādot tās greznās animācijas.

Mans mērķis šajā projektā bija neiekļaut lodēšanas vai elektroinstrumentus, lai šis projekts būtu pieejams daudziem cilvēkiem.

Šis projekts būtu ieteicams cilvēkiem ar pamatzināšanām elektronikā, kodēšanā un cilvēkiem ar nelielu pieredzi darbā ar akrilu:).

1. darbība: visu instrumentu un celtniecības materiālu savākšana

Rīki:

1. Zāģis
2. Akrila vērtēšanas rīks
3. Vienkārša rokas urbjmašīna (derētu arī elektriskā urbjmašīna)
4. 12 mm urbis vai pakāpienu urbis
5. Pāris stieples noņēmēji
6. Diagonālo griezēju pāris
7. Šķēres
8. Aši vai marķieris
9. Karstās līmes lielgabals
10. Smilšpapīrs

Celtniecības materiāli:

1. Elektriskā lente
2. Divkomponentu līme
3. Superlīme vai ciānakrilāts
4. Karstās līmes spieķi

2. darbība: visu detaļu savākšana

Daļas:

1. 50 gab. WS2811 vadīta ķēde (3 komplekti)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC modulis
4. Metāla īslaicīgs slēdzis ar LED
5. Jumper vadi
6. 5V 10A barošanas avots
7. Līdzstrāvas ligzda
8. Daudzpavedienu vads (16awg)
9. 3 mm opāla (caurspīdīga balta) akrila loksne
10. 4 cm OD, plānas sienas PVC caurule (10 metri)
11. Melns 6 mm akrils

3. solis: PVC cauruļu sagriešana garumā

Šajā solī mēs sagriežam PVC cauruli mazākos cilindros. Šie mazie PVC caurules cilindri darbosies kā sadalītāji starp pikseļiem, jo mēs nevēlamies, lai gaismas diode iekļūtu visā displejā. Gaismas diodes atradīsies šajos cilindros, un tas nodrošinās, ka gaisma, kas nāk no katras gaismas diodes, ir fokusēta vienā noteiktā apgabalā un nenokļūs citos pikseļos.

Lai sasniegtu PVC cauruļu sietu, mums vispirms ir jāizgriež PVC caurules mazos vienāda garuma cilindros. Mēs izvēlējāmies 6 cm garumu kā cilindru augstumu, bet jūs varat izvēlēties jebkuru 6 cm augstumu, kas jums ir ērts. Vienkārši pārliecinieties, ka visi cilindri ir vienāda augstuma.

Soļi:

1. Izmantojiet jebkuras kastes vai grāmatas, lai sasniegtu 6 cm augstumu (vai kaut ko aptuveni 6 cm).
2. Turiet marķieri horizontāli uz kastes, turiet PVC cauruli pie sienas un lieciet marķiera galam pieskarties caurulei. Lēnām pagrieziet PVC cauruli, izmantojot sienas balstu, lai ap cauruli izveidotu jauku un nevainojamu līniju.
3. Nogriezieties līdz līnijai, izmantojot zāģi. Pārliecinieties, ka izcirtņi ir pēc iespējas taisni, kas būs galvenais izkliedes kvalitātei.
4. Ja cilindra malā ir raupjumi/nelīdzenumi, mēs varam izmantot smilšpapīru vai kārbas griezēju, lai atdalītu vienu pusi. Pietiek ar vienas puses atlocīšanu, bet abas puses noņemšana būs patīkama lieta.
5. Ja jums ir tikai viena rievota puse, atzīmējiet to ar “D”. Šī puse būs vērsta pret izkliedētāja loksni, bet otra puse ar "L", kas norāda pusi, kurā LED tiks novietots. Ja esat noapaļojis abas puses, jūs varētu redzēt, kura puse atrodas perpendikulārāk grīdai, un atzīmēt šo pusi ar "D", bet otru pusi ar "L"
6. Atkārtojiet 134 reizes:)

4. solis: visu PVC cauruļu līmēšana

Tagad, kad visas caurules ir sagrieztas garumā, mēs varam tās pielīmēt vienā milzīgā tīklā. Visu cauruļu salīmēšanai mēs izmantojam ciānakrilātu, ko parasti pazīst kā superlīmi.

Soļi:

1. Mēs sākam, salīmējot divas caurules kopā. Turiet divas caurules abas horizontāli uz galda. Pārliecinieties, ka abi sēž vienā līmenī uz galda, un puse, uz kuras rakstīts “D”, ir vērsta vienādi un ir vienā līmenī. Kad viss ir izlīdzināts, mēs varam ievietot 1-2 pilienus superlīmes starp caurulēm.
2. Lai pielīmētu trešo cauruli, rīkojieties tāpat kā iepriekš. Turiet līmēto sietu uz galda un novietojiet trešo cauruli virs tiem. Pārliecinieties, ka cauruļu "D" puse ir vērsta vienā virzienā un vienā līmenī. Uz katras šuves uzklājiet 1-2 pilienus superlīmes. Ja esat izdarījis visu pareizi, turot sietu vertikāli ar "D" uz leju, nedrīkst būt nekādas šūpošanās kustības, un visai konstrukcijai jāatrodas vienā līmenī ar galdu.
3. Ceturtās caurules un atlikušo cauruļu līmēšanai mēs varam viegli turēt trīs pielīmētos gabalus vertikāli (protams, ar "D" skatu uz leju ^_ ^) un ievietot ceturto cauruli jebkurā triju līmēto gabalu pusē. Pārliecinieties, vai “D” ir vienādi. Tad mēs varam vienkārši pielīmēt ceturto gabalu pie trim līmētajiem gabaliem, to pašu var atkārtot pārējām caurulēm, lai iegūtu struktūru, kā parādīts iepriekš.

5. solis: akrila griešana

Lai sagrieztu akrila loksni, atzīmējiet vēlamās formas, izmantojot attēlā norādītos izmērus. Pretējā gadījumā varat izdrukāt SVG failus un pievienot lapas akrila loksnes augšpusē un izmantot to kā norādījumu griešanai.

Piezīme: izmēri var mainīties, ja PVC caurulēm esat izmantojis citu diametru

Soļi:

1. Ja izmantojat SVG failu izdrukas, pielīmējiet izdrukātās lapas pie akrila loksnēm, izmantojot jebkuru līmi vai vienkārši pielīmējiet to uz akrila, izmantojot lentes gabalu.
2. Ja jūs nevēlaties izmantot drukātās lapas, varat izmantot iepriekš norādītos izmērus, lai atzīmētu formas uz akrila loksnes.
3. Izmantojiet vērtēšanas rīku, lai atzīmētu griezuma līnijas. Vērtējiet, līdz rezultāts ir gandrīz tikpat dziļš kā puse no akrila loksnes biezuma.
4. Kad punktu skaitīšana ir pabeigta, noturiet punktu līniju uz galda malas un izdariet asu spiedienu uz akrila loksnes pusi, kas karājas gaisā. Tādējādi akrila loksne tiks piestiprināta gar punktu līniju. Ja spiediens, kas nepieciešams akrila piesprādzēšanai, ir pārāk augsts, mēģiniet izdarīt vairāk punktu uz līnijas, vienlaikus izmantojot lielāku spiedienu.
5. Dariet to visiem nepieciešamajiem griezumiem.
6. Izmantojot 12 mm urbi, vienā no sānu paneļiem izveidojiet caurumu spiedpogai

6. solis: rāmja pielīmēšana pie acs

Šis solis ir ārkārtīgi taisns. Mēs pielīmējam un akrila rāmi pie tikko izveidotā PVC sieta. Tā kā PVC caurules izskatās neglīti, mēs tās ievietojam jaukā akrila korpusā.

Soļi:

1. Novietojiet PVC caurules sietu uz grīdas, vienlaikus pārliecinoties, ka puse ar "D" ir vērsta uz leju.
2. Jūs varat novietot sānu paneli ar pogu jebkurā vēlamajā pusē. Mēs nolēmām iet ar apakšējo labo pusi.
3. Novietojiet visus akrila paneļus ap PVC sietu, vienlaikus pārliecinoties, ka tie atrodas vienā līmenī ar grīdu. Pārliecinieties, ka puse, kurā uz akrila gabaliem rakstīts "D", ir vērsta pret grīdu. Ja nepieciešams, veiciet izmaiņas akrila loksņu izmēros.
4. Izmantojiet lenti, lai visus akrila gabalus turētu kopā, vai palūdziet draugam palīdzēt, stingri turot akrila gabalus pie acs.
5. Izmantojiet kādu superlīmi vai 2 komponentu līmi, lai visas akrila loksnes pielīmētu pie PVC caurules sieta.

Piezīme. Ja plānojat šo displeju piestiprināt pie sienas, līmes daudzumam, kas jums jāizmanto, vajadzētu būt nedaudz lielākam nekā parasti, jo viss svars tiks atbalstīts uz viena akrila paneļa, un jūs nevēlaties, lai tas saliektos vai, vēl ļaunāk, nokristu atsevišķi.

7. solis: visu LED līmēšana PVC sieta iekšpusē

Ņemot vērā garlaicīgā darba apjomu, tam vajadzētu būt pēdējam ļoti darbietilpīgajam procesam,

Soļi:

1. Pirms sākat līmēšanas procesu, secīgi novietojiet LED ķēdes uz zemes. Katrā LED ķēdē ir 50 gaismas diodes. Novietojiet nākamās ķēdes sākumu vietā, kur beidzas iepriekšējā ķēde. Tagad savienojiet JST savienotājus, kas nāk no iepriekšējās ķēdes pēdējās gaismas diodes, ar nākamās ķēdes pirmo gaismas diodi. To darot, jums vajadzētu būt 150 LED garai ķēdei.
2. Tagad jūs varat karsti pielīmēt pirmo vadu augšējā un kreisajā PVC caurulē, kā parādīts iepriekš. Lai identificētu ķēdes pirmo gaismas diodi, atrodiet gaismas diodi, kurai ir savienotājs, kā parādīts attēlā, kas parāda pirmās gaismas diodes pielīmēšanu.
3. Pēc pirmās līmēšanas ir tikai jāievēro iepriekš dotā diagramma, lai visas gaismas diodes pielīmētu attiecīgajās vietās, piemēram, otrā gaismas diode ieslēgsies blakus esošajā caurulē
4. Kad esat pabeidzis pirmo rindu, pielīmējot visas pirmās rindas gaismas diodes, varat sākt ar otro rindu, otrās rindas pirmais indikators nonāks mēģenē, kas atrodas uzreiz pa labi un pirmās rindas apakšdaļā LED, kā parādīts ceļvedī
5. Atkārtojot šo procesu, aizpildiet atlikušās caurules saskaņā ar norādījumiem.
6. Kad esat pabeidzis visu gaismas diožu līmēšanu attiecīgajās caurulēs, jums joprojām paliek dažas gaismas diodes, un jūs varat vienkārši nogriezt vadu, kas izplūst no pēdējās gaismas diodes, lai noņemtu LED pārpalikumu.
7. Pēc stieples pārgriešanas varat izmantot elektrisko lenti, lai izolētu vadus, kas izplūst no pēdējās gaismas diodes, lai tie neradītu šortus

8. darbība. Jaudas sadale visām gaismas diodēm

No šī soļa mēs koncentrēsimies uz elektrisko pusi, izņemot dažas nelielas līmēšanas darbības.

Soļi:

1. Jūs redzēsit, ka no katras ķēdes sākuma gaismas diodes iziet 3 sarkano un balto kabeļu pāri.
2. Savienojiet visus sarkanos vadus kopā, izmantojot biezu daudzpavedienu vadu. To var izdarīt, vienkārši pagriežot vadu galus vai pielodējot kopā, kas jums ērtāk. Abos gadījumos jūs iegūsit identiskus rezultātus.
3. Dariet to pašu ar visiem baltajiem vadiem. Noteikti izmantojiet biezu daudzpavedienu vadu, vēlams citu krāsu, lai atšķirtu polaritāti.
4. Beigās jums vajadzētu būt 2 vadiem, kas iziet no visa displeja, lai iegūtu pozitīvu un negatīvu
5. Pievienojiet šos biezos daudzpavedienu vadus līdzstrāvas ligzdai, pagriežot galus vai lodējot. Noteikti izolējiet galus ar elektrisko lenti.

9. solis: Arduino vadu savienošana

Šajā solī mēs pabeigsim visus elektriskos savienojumus.

Piezīme: Jūsu spiedpogai var nebūt pievienoti iepriekš pielodēti vadi, iespējams, tie būs jāpielodē vai vienkārši jāpagriež vietā, atkarībā no tā, kas jums ir ērtāk. Izolējiet savienojumus, izmantojot kādu elektrisko lenti. Ja jums nav iepriekš pielodētu vadu, varat sekot iepriekš norādītajai pinout diagrammai, lai identificētu attiecīgās tapas.

Izmantojiet vadus no tēviņa līdz mātītei un no vīriešu līdz vīriešiem, lai izveidotu visus nepieciešamos savienojumus ar Arduino UNO, kā aprakstīts tālāk.

1. Pievienojiet DS3231 RTC moduli Arduino

• Savienojiet RTC moduļa VCC ar Arduino VIN
• Savienojiet RTC moduļa SDA ar A4 tapu Arduino
• Savienojiet RTC moduļa SCL ar A5 kontaktu Arduino
• Savienojiet RTC moduļa GND ar GND tapu Arduino

2. Savienojiet spiedpogu moduli ar Arduino.

Lai identificētu dažādas tapas uz spiedpogas, rīkojieties šādi. Piespraude ar "+" zīmi blakus ir pogas LED (+) tapa, un tai pretējā ir pogas gaismas diodes (-) tapa. Pārējās divas tapas ir pogas.

• Pievienojiet jebkuru pogas tapu Arduino 13. tapai
• Pievienojiet otru pogas tapu Arduino 12. tapai
• Savienojiet pogas LED (-) ar Arduino 11. tapu
• Pievienojiet pogas LED (+) Arduino 10. tapai

3. Savienojiet LED ķēdi ar Arduino UNO

Identificējiet visas LED ķēdes sākuma LED.

• Pievienojiet savienotāja sarkano vadu 5V barošanas avotam
• Savienojiet savienotāja zaļo vadu ar Arduino 5. tapu
• Savienojiet savienotāja balto vadu ar zemējumu

Pēc elektroinstalācijas pabeigšanas spiedpogu var piestiprināt pie konstrukcijas sānu paneļa sāniem, piestiprinot pogu ar piegādāto uzgriezni.

Piezīme. Mēs izmantojām karstu līmi uz savienojumiem, lai pārliecinātos, ka tie neiznāks, kamēr tas ir pabeigts un atrodas uz plaukta

10. solis: Arduino programmēšana

Arduino programmēšanai mēs esam atmetuši zemāk esošo kodu, kods ir diezgan labi komentēts un diezgan pašsaprotams. Ja nevēlaties kādu funkcionalitāti vai vēlaties pievienot kādu no savām, to ir ļoti viegli mainīt.

Ja plānojat izmantot kodu, nemainot pašu kodu, ir jāiestata tikai viens parametrs, kas ir laiks. Norādījumi laika iestatīšanai ir norādīti kodā.

Augšupielādējot kodu, jums jāpārliecinās, vai jūsu Arduino IDE ir instalēta FastLED bibliotēka un DS3231 bibliotēka.

11. solis: visu pabeidziet

Mēs esam gandrīz pabeiguši būvniecību. Šajā solī mēs vienkārši pabeigsim visas atlikušās mazās lietas.

Elektronikas vadīšana

Elektronika izskatīsies ļoti nekārtīga un, iespējams, pat atvienosies, ja tā nebūs pareizi pielīmēta vietā. To var viegli izvairīties, pielīmējot visu elektroniku mūsu korpusā.

Jūs varētu sākt, pielīmējot Arduino pie displeja pamatnes un DS3231 moduli arī pie displeja pamatnes. Līdzstrāvas ligzdu var novietot tur, kur tas ir visērtāk, ņemot vērā vietu, kur vēlaties uzstādīt konstrukciju, barošanas avota stieples garumu un citus līdzīgus faktorus.

Stiprinājums pie sienas (pēc izvēles)

Ja vēlaties uzstādīt šo displeju pie sienas, augšējā plāksnē varat izurbt 5 mm caurumus un ar dažām M5 skrūvēm, paplāksnēm un uzgriežņiem augšējai plāksnei piestiprināt dažus "L" skavas, kas nodrošinātu montāžas atveres tā uzstādīšanai. siena. Ja jūs plānojat to turēt plauktā, kā mēs to darījām, jums nav jāpievieno šīs "L" skavas stiprinājumam.

Difuzora loksnes pielīmēšana

Pēdējais un vienkāršākais solis ir pielīmēt difuzora loksni uz mūsu milzīgā PVC sieta. Pirms turpināt, pārbaudiet, vai esat noņēmis plastmasas aizsargplēvi no akrila loksnes. Izmantojiet 10-15 pilienus karstas līmes, kas izklāta pa lapu, un nospiediet to pret sietu, lai pielīmētu lapu. Mēs izmantojam karstu līmi, jo to var viegli noņemt ar vienkāršu velkoni jebkuram remontam.

PS: plastmasas aizsargplēves noņemšana no akrila loksnes ir visvairāk apmierinošā konstrukcijas daļa.

Aizmugurējā plāksne (pēc izvēles)

Ja vēlaties, lai matricas aizmugure būtu nedaudz elegantāka, varat sagriezt 6 mm melna akrila gabalu, kura izmēri ir tādi paši kā difuzora loksnei, un pielīmēt to matricas aizmugurē, izmantojot karstu līmi

Pabeigts

Tagad jums vajadzētu būt pilnībā funkcionējošai LED matricai, kas izskatās labi dienas laikā un pārsteidzoši nakts laikā. Es patiesi pateicos, ja esat tik tālu. Tā kā šī ir mana pirmā pamācība, ir daudzas lietas, kas jāuzlabo, jo īpaši manas uzņemtās fotogrāfijas nebija labākās, kuras noteikti mēģināšu uzlabot turpmākajos norādījumos (PS: mana tālruņa kamera patiešām neatbilst šim displejam) jo reālajā dzīvē tas izskatās daudz foršāk). Ja jūs turpinājāt būvēt, es ceru, ka jums patika būvniecība un jautri pavadījāt laiku. Uzlabojumi ir patiešām apsveicami, un es patiešām nevaru gaidīt, lai redzētu, ko jūs, puiši, varat uzlabot un darīt citādi ^_ ^