Omringende LED -muurklok: 11 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Onlangs het ek gesien hoe baie mense groot LED -matrikse bou wat absoluut pragtig lyk, maar dit het bestaan uit ingewikkelde kode of duur dele of albei. Daarom het ek daaraan gedink om my eie LED -matriks te bou wat bestaan uit baie goedkoop onderdele en 'n baie maklik verstaanbare kode, wat 'n bietjie kleiner is. Dit kan ook dien as 'n muurhorlosie, wat nuttig is vir mense wat nie 'n groot skerm wil hê nie, maar net om die funky animasies te vertoon.

My doel met hierdie projek was om geen soldeer- of elektriese gereedskap in te sluit nie, sodat hierdie projek vir baie mense toeganklik kon wees.

Hierdie projek word aanbeveel vir mense met basiese kennis van elektronika, kodering en vir mense met 'n bietjie ervaring met akriel:).

Stap 1: Versamel al die gereedskap en die boumateriaal

Gereedskap:

1. 'N ystersaag
2. 'N Gereedskap vir die gebruik van akriel
3. 'N Eenvoudige handboor ('n elektriese kan ook gedoen word)
4. 12 mm boor of 'n trappie boor
5. 'N Paar draadstroppers
6. 'N Paar diagonale snyers
7. N sker
8. 'N Skerpie of merker
9. 'N Warmlijmpistool
10. Skuurpapier

Boumateriaal:

1. Elektriese band
2. Twee -komponent gom
3. Supergom of cyanoakrylaat
4. Warm gomstokkies

Stap 2: Versamel al die dele

Dele:

1. 50 stuks WS2811 led -ketting (3 stelle)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC -module
4. Tydelike metaalskakelaar met LED
5. Springdrade
6. 5V 10A kragtoevoer
7. 'N DC -aansluiting
8. Meerdraaddraad (16awg)
9. 3 mm opaal (deurskynende wit) akrielblad
10. 4 cm OD, dun muur PVC pyp (10 meter)
11. Swart 6 mm akriel

Stap 3: Sny die PVC -pype in lengte

In hierdie stap sny ons die PVC -pyp in kleiner silinders. Hierdie klein silinder PVC -pyp sal as verdelers tussen die pixels optree, aangesien ons nie wil hê dat die lig van 'n LED in die hele skerm moet vloei nie. Die LED's sal in hierdie silinders sit en dit sal verseker dat die lig wat uit elke LED kom, in 'n spesifieke gebied gefokus is en nie in ander pixels sal bloei nie.

Om die maas van PVC -pype te bereik, moet ons eers die PVC -pype in dieselfde silinders van dieselfde lengte sny. Ons het 'n lengte van 6 cm gekies as die hoogte van die silinders, maar u kan elke hoogte van ongeveer 6 cm kies wat u die beste pas. Maak net seker dat al die silinders dieselfde hoogte het.

Stappe:

1. Gebruik bokse of boeke om 'n hoogte van 6 cm (of enigiets ongeveer 6 cm) te bereik.
2. Hou 'n merker horisontaal op die boks, hou die PVC -pyp teen 'n muur en laat die punt van die merker aan die pyp raak. Draai die PVC -pyp stadig met behulp van die muursteun om 'n mooi, naatlose lyn om die pyp te maak.
3. Sny aan die lyn met 'n ystersaag. Maak seker dat die snitte so reguit as moontlik is, wat die sleutel tot die kwaliteit van die verspreiding sal wees.
4. As daar brake/oneweredighede aan die kant van die silinder is, kan ons 'n skuurpapier of boks snyer gebruik om die een kant te ontgras. Die ontbraming van die een kant is genoeg, maar om beide kante te ontrafel, sal goed wees.
5. As u slegs een kant met 'n ontrafelde kant het, merk die kant met 'n "D". Die kant sal in die rigting van die diffusorblad wys en die ander kant met 'n "L" wat die kant aandui waarop die LED geplaas sal word. As u albei kante ontrafel het, kan u sien watter kant meer loodreg op die vloer sit en die kant met 'n "D" merk en die ander kant met "L"
6. Herhaal 134 keer:)

Stap 4: Plak al die PVC -pype vas

Aangesien ons al die pype in lengte laat sny, kan ons dit in een groot gaas plak. Om al die buise aanmekaar te plak, gebruik ons cyanoakrylaat wat algemeen as supergom bekend staan.

Stappe:

1. Ons begin deur twee buise aan mekaar te plak. Hou twee buise horisontaal op die tafel. Maak seker dat hulle albei gelyk op die tafel sit en dat die kant met die "D" daarop gelyk is en op dieselfde vlak is. Sodra alles in lyn is, kan ons 1-2 druppels supergom tussen die buise plaas.
2. Om die derde pyp te plak, volg dieselfde stappe as hierbo. Hou die vasgeplakte gaas op 'n tafel en plaas die derde pyp bo -op hulle. Maak seker dat die "D" -kant van die pype almal in dieselfde rigting en op dieselfde vlak gerig is. Dien 1-2 druppels superlijm op elke naat toe. As u alles reg gedoen het, as u die gaas vertikaal hou, met die "D's" na onder, moet daar geen skommelbeweging wees nie en moet die hele struktuur gelyk op die tafel sit.
3. Om die vierde buis en die oorblywende buise te plak, kan ons die drie vasgeplakte stukke maklik vertikaal hou (met die "D" s natuurlik afwaarts ^_ ^) en die vierde buis aan elke kant van die drie vasgeplakte stukke plaas. Maak seker dat die "D" s op dieselfde manier wys. Dan kan ons die vierde stuk eenvoudig aan die drie vasgeplakte stukke plak, dieselfde kan vir die res van die buise herhaal word om 'n struktuur te verkry soos hierbo getoon.

Stap 5: Sny die akriel

Om die akrielblad te sny, merk die gewenste vorms met behulp van die afmetings in die prentjie. Anders kan u die meegeleverde SVG -lêers druk en die bladsye bo -op die akrielblad heg en dit as 'n gids gebruik om te sny.

Let wel: die afmetings kan verander as u 'n ander deursnee vir die PVC -pype gebruik het

Stappe:

1. As u die afdrukke van die SVG -lêers gebruik, plak die gedrukte bladsye met 'n gomstokkie op die akrielblaaie of plak dit met 'n stuk band op die akriel.
2. As u nie die gedrukte bladsye wil gebruik nie, kan u die gegewe afmetings hierbo gebruik om die vorms op die akrielblad te merk.
3. Gebruik 'n tellinghulpmiddel om die lyne wat jy moet sny, aan te teken. Tik totdat die punt amper so diep is as die helfte van die dikte van die akrielblad.
4. Hou die puntlyn op die rand van 'n tafel en druk skerp druk op die kant van die akrielblad wat in die lug hang. Dit sal die akrielblad langs die puntelyn klik. As die hoeveelheid druk wat nodig is om die akriel te snap, te hoog is, probeer dan meer tellings op die lyn terwyl u meer druk gebruik om te score.
5. Doen dit vir al die vereiste snitte.
6. Maak 'n gat met 'n 12 mm -boorpunt in een van die sypanele vir die drukknop

Stap 6: Plak die raam aan die gaas vas

Hierdie stap is baie eenvoudig. Ons plak en akrielraamwerk vas aan die PVC -gaas wat ons pas geskep het. Aangesien die PVC -pype lelik lyk, omsluit ons dit in 'n mooi akrielkas.

Stappe:

1. Plaas die PVC -pypnet op die vloer terwyl u seker maak dat die sy met die "D" na onder wys.
2. U kan die sypaneel met die knoppie aan elke kant plaas. Ons het besluit om regs onder te gaan.
3. Plaas al die akrielpanele rondom die PVC -gaas terwyl u seker maak dat hulle gelyk met die vloer sit. Maak seker dat die kant met "D" op die stukke van akriel op die vloer gerig is. Verander die grootte van die akrielblaaie indien nodig.
4. Gebruik band om al die stukke van die akriel bymekaar te hou, of vra 'n vriend om te help deur die stukke akriel sterk teen die gaas vas te hou.
5. Gebruik 'n paar supergom of 2 -komponent gom om al die akrielblaaie aan die PVC -pypgaas te plak.

Nota: as u van plan is om hierdie skerm aan die muur te monteer, moet die hoeveelheid gom wat u moet gebruik 'n bietjie meer wees as gewoonlik, want die hele gewig sal op een akrielpaneel ondersteun word en u wil nie buig of selfs erger val nie uitmekaar.

Stap 7: Plak al die LED's binne die PVC -gaas vas

Volgens die hoeveelheid vervelige werk behoort dit die laaste proses te wees wat baie werkintensief is,

Stappe:

1. Lê die LED -kettings opeenvolgend op die grond voordat u met die gomproses begin. Elke LED -ketting het 50 LED's. Plaas die begin van die volgende ketting waar die vorige ketting eindig. Koppel nou die JST -verbindings wat uit die laaste LED van die vorige ketting kom, aan die eerste LED van die volgende ketting. Deur dit te doen, moet u 'n 150 LED lang ketting hê.
2. Nou kan u die eerste led in die boonste en linkerkantste pyp vasgom soos hierbo getoon. Om die eerste LED van die ketting te identifiseer, vind u die LED met 'n connector wat daaruit kom, soos op die foto getoon word, wat die lijm van die eerste LED wys.
3. Nadat u die eerste vasgeplak het, is dit net nodig om die bogenoemde diagram te volg om al die LED's op hul onderskeie plekke te plak, byvoorbeeld dat die tweede LED in die buis langsaan gaan.
4. Nadat u die eerste ry voltooi het deur al die LED's in die eerste ry vas te plak, kan u met die tweede ry begin; die eerste led van die tweede ry gaan in die buis wat onmiddellik regs en onderkant van die eerste rye laaste is LED soos in die gids aangedui
5. Deur hierdie proses te herhaal, vul die oorblywende buise volgens die gegewe gids.
6. Nadat u al die LED's in hul onderskeie buise geplak het, het u nog 'n paar LED's oor. U kan die draad eenvoudig uit die laaste led sny om die oormaat LED's te verwyder.
7. Nadat u die draad gesny het, kan u elektriese band gebruik om die drade uit die laaste led te isoleer sodat hulle geen kortbroek skep nie

Stap 8: Verdeel krag na alle LED's

Vanaf hierdie stap fokus ons op die elektriese kant, behalwe vir klein gomaktiwiteite.

Stappe:

1. U sal sien dat daar drie pare rooi en wit kabels uit die begin -LED van elke individuele ketting kom.
2. Verbind al die rooi drade met 'n dik meervoudige draad. U kan dit doen deur eenvoudig die ente van die drade te draai of aanmekaar te soldeer, wat die beste vir u is. U kry in beide gevalle identiese resultate.
3. Doen dieselfde met al die wit drade. Maak seker dat u 'n dik meervoudige draad gebruik, verkieslik 'n ander kleur, om tussen die polariteite te onderskei.
4. Uiteindelik moet daar 2 drade uit die hele skerm kom vir positief en negatief
5. Koppel hierdie dik meerstrengs drade aan die DC-aansluiting deur die punte te draai of te soldeer. Maak seker dat u die punte met 'n stuk elektriese band isoleer.

Stap 9: Bedrading van die Arduino

In hierdie stap sal ons al die elektriese verbindings voltooi.

Opmerking: u drukknop kom moontlik nie met vooraf gesoldeerde drade nie; u moet dit dalk soldeer of net op hul plek draai, na gelang van u. Isoleer die verbindings met 'n bietjie elektriese band. As die uwe nie voorgesoldeerde drade het nie, kan u die pinout -diagram hierbo volg om die onderskeie penne te identifiseer.

Gebruik die manlike tot vroulike en manlike tot manlike drade om al die nodige verbindings met die Arduino UNO te maak, soos hieronder beskryf.

1. Koppel DS3231 RTC -module aan op Arduino

• Koppel VCC van RTC -module aan VIN van Arduino
• Koppel SDA van RTC -module aan Pin A4 op Arduino
• Koppel SCL van RTC -module aan Pin A5 op Arduino
• Koppel die GND van die RTC -module aan die GND -pen op Arduino

2. Koppel drukknopmodule aan op Arduino.

Om die verskillende penne op die drukknop te identifiseer, doen die volgende. Die pen met die "+" teken langsaan is die knoppie LED (+) pen, en die een daarteenoor is die knoppie LED (-) pen. Die ander twee penne is die Button pins.

• Koppel enige knoppiepen aan pen 13 van Arduino
• Koppel die ander knoppen aan pen 12 van Arduino
• Koppel knoppie-LED (-) aan pen 11 van Arduino
• Koppel LED -knoppie (+) aan Pin 10 van Arduino

3. Koppel die LED -ketting aan die Arduino UNO

Identifiseer die begin -LED van die volledige LED -ketting.

• Koppel die Rooi draad van die aansluiting aan die 5V -kragtoevoer
• Koppel die groen draad van die aansluiting aan pen 5 van Arduino
• Koppel die wit draad van die aansluiting aan die grond

Nadat u die bedrading voltooi het, kan u die drukknop aan die kant van die sypaneel vasmaak deur die knoppie met die meegeleverde moer vas te maak.

Opmerking: ons het warm gom op die verbindings gebruik om seker te maak dat dit nie uitkom terwyl dit klaar is en op 'n rak rus nie

Stap 10: Programmering van die Arduino

Vir die programmering van die Arduino het ons die onderstaande kode laat vaar, die kode is redelik goed opgemerk en redelik selfverduidelikend; as u nie funksies wil hê nie, of u eie wil byvoeg, moet dit baie maklik wees om dit self te verander.

As u van plan is om die kode te gebruik sonder om die kode self te verander, is daar slegs een parameter wat u moet instel, wat die tyd is. Die instruksies om die tyd in te stel, word in die kode gegee.

As u die kode oplaai, moet u seker maak dat u die FastLED -biblioteek en die DS3231 -biblioteek in u Arduino IDE geïnstalleer het.

Stap 11: voltooi alles

Ons is amper klaar met ons bouwerk. In hierdie stap maak ons al die klein dingetjies klaar.

Die bestuur van die elektronika

Die elektronika sal baie morsig lyk en kan selfs hulself ontkoppel as hulle nie behoorlik vasgeplak is nie. Dit is iets wat maklik vermy kan word deur al die elektronika in ons omhulsel te plak.

U kan die Arduino aan die onderkant van die skerm plak en die DS3231 -module aan die onderkant van die skerm. Die DC -aansluiting kan geplaas word waar dit die maklikste is, met inagneming van waar u die bouwerk wil monteer, die lengte van die draad van die kragtoevoer en ander soortgelyke faktore.

Muurbevestiging (opsioneel)

As u hierdie skerm aan die muur wil monteer, kan u die gate van 5 mm in die boonste plaat boor en 'n paar "L" klampe aan die boonste plaat vasmaak met 'n paar M5 -boute, ringe en moere, wat 'n bevestigingsgat kan maak om dit op 'n muur. As u van plan is om dit soos ons op 'n rak te hou, hoef u nie die "L" klampe by te voeg vir die bevestiging nie.

Plak die diffuser vel

Die laaste en maklikste stap is om die diffuservel op ons groot PVC -gaas te plak. Maak seker dat u die plastiekbeskermingsblad op die akrielblad verwyder het voordat u verder gaan. Gebruik 10-15 druppels warm gom wat oor die vel versprei is en druk dit teen die gaas om die vel vas te maak. Ons gebruik warm gom, aangesien dit maklik verwyder kan word met 'n eenvoudige sleepboot vir enige herstelwerk.

PS: Die plastiekbeskermingsblad van die akrielblad afskil, is die mees bevredigende deel van die konstruksie.

Agterplaat (opsioneel)

As u wil hê dat die agterkant van die matriks 'n bietjie meer elegant moet wees, kan u 'n stuk 6 mm swart akriel sny met dieselfde afmetings as die diffuser -vel en dit aan die agterkant van die matriks plak met warm gom

Klaar

Nou moet u 'n volledig funksionele LED -matriks hê wat in die dag goed lyk en in die nag wonderlik is. Ek waardeer dit opreg as u so ver gekom het. Aangesien dit my eerste instrument is, is daar baie dinge wat verbeter moet word, veral die foto's wat ek geneem het, was nie die beste nie, wat ek beslis sal probeer verbeter in die toekomstige instruksies (PS: Die kamera van my telefoon doen nie regtig reg aan hierdie skerm nie soos dit in die werklike lewe baie koeler lyk). As u saamgewerk het, hoop ek dat u die konstruksie geniet het en dat u dit baie geniet het. Verbeterings is regtig welkom en ek kan regtig nie wag om te sien wat julle kan verbeter en anders kan doen nie ^_ ^