שעון קיר LED בסביבה: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

לאחרונה ראיתי אנשים רבים בונים מטריצות LED ענקיות שנראות יפות בהחלט, אך הן מורכבות מקוד מסובך או מחלקים יקרים או משניהם. אז חשבתי לבנות מטריצת LED משלי המורכבת מחלקים זולים מאוד וקוד קל להבנה, אם כי הוא קצת יותר קטן. הוא יכול לשמש גם כשעון קיר, שימושי לאנשים שאינם רוצים תצוגת ענק שוכבת ומציגה את האנימציות הפאנקיות שלו.

המטרה שלי עם הפרויקט הזה הייתה לא לכלול הלחמה או כלי חשמל כדי שפרויקט זה יהיה נגיש לאנשים רבים.

פרויקט זה יומלץ לאנשים עם ידע בסיסי באלקטרוניקה, קידוד ולאנשים עם מעט ניסיון בעבודה עם אקריליק:).

שלב 1: איסוף כל הכלים וחומרי הבנייה

כלים:

1. מסור
2. כלי ניקוד אקרילי
3. מקדחה ידנית פשוטה (גם חשמלית הייתה עושה)
4. מקדח 12 מ"מ או מקדחה מדרגה
5. זוג חשפנות תיל
6. זוג חותכים אלכסוניים
7. זוג מספריים
8. חריף או טוש
9. אקדח דבק חם
10. נייר זכוכית

חומרי בנייה:

1. קלטת חשמל
2. דבק דו רכיבי
3. דבק על או ציאנואקרילט
4. מקלות דבק חמים

שלב 2: איסוף כל החלקים

חלקים:

1. שרשרת לד WS2811 50 יחידות (3 סטים)
2. ארדואינו UNO
3. מודול RTC DS3231
4. מתג רגעי ממתכת עם LED
5. חוטי מגשר
6. ספק כוח 5V 10A
7. שקע DC
8. חוט רב גדילי (16awg)
9. יריעה אקרילית 3 מ"מ (לבן שקוף)
10. צינור PVC בקיר דק OD 4 ס"מ (10 מטר)
11. שחור אקריליק 6 מ"מ

שלב 3: חיתוך צינורות ה- PVC לאורך

בשלב זה נחתוך את צינור ה- PVC לגלילים קטנים יותר. צילינדרים קטנים אלה של צינור PVC יפעלו כמפרידים בין הפיקסלים, מכיוון שאנו לא רוצים שאור של נורית לדמם לתוך כל התצוגה. נוריות LED ישבו בתוך הצילינדרים הללו וזה יבטיח כי האור המגיע מכל LED יהיה ממוקד באזור מסוים אחד ולא ידמם לתוך פיקסלים אחרים.

כדי להשיג את רשת צינורות ה- PVC, עלינו לחתוך תחילה את צינורות ה- PVC לגלילים הקטנים באורך זהה. בחרנו אורך של 6 ס"מ כגובה הצילינדרים אבל אתה יכול לבחור כל גובה בסביבות 6 ס"מ כפי שנוח לך. רק וודא כי כל הגלילים הם באותו גובה.

שלבים:

1. השתמש בכל קופסאות או ספרים כדי להגיע לגובה של 6 ס"מ (או כל דבר בסביבות 6 ס"מ).
2. שמור סמן אופקי על הקופסה, החזק את צינור ה- PVC לקיר וגרם לקצה הסמן לגעת בצינור. סובב את צינור ה- PVC לאט בעזרת התמיכה של הקיר כדי ליצור קו נחמד וחלק סביב הצינור.
3. חותכים את הקו בעזרת מסור. לוודא שהחתכים ישרים ככל האפשר, וזה יהיה המפתח לאיכות הדיפוזיה.
4. אם יש קוצים/אי אחידות בצד הגליל נוכל להשתמש בנייר זכוכית או חותך קופסא כדי להפשיר צד אחד. פירוק צד אחד מספיק אולם פירוק שני הצדדים יהיה נחמד לרכוש.
5. אם יש לך רק צד אחד עם סימון צד אחד עם "D". צד זה יפנה לכיוון גיליון המפזר והצד השני עם "L" המציין את הצד שהמנורת LED תוצב. אם הפשטת את שני הצדדים היית יכול לראות איזה צד יושב יותר בניצב על הרצפה ולסמן את הצד הזה עם "D" הצד השני עם "L"
6. חזור על 134 פעמים:)

שלב 4: הדבקת כל צינורות ה- PVC

כעת, כאשר כל הצינורות נחתכו באורך, אנו יכולים להדביק אותם לרשת אחת ענקית. להדבקת כל הצינורות אנו משתמשים ב cyanoacrylate הידוע בכינויו דבק על.

שלבים:

1. אנו מתחילים בהדבקת שני צינורות יחד. שמור שני צינורות שניהם אופקית על השולחן. וודא ששניהם יושבים סומק על השולחן והצד כאשר ה- "D" כתוב עליו פונים באותה הדרך והם באותה רמה. לאחר שהכל מיושר, נוכל לשים 1-2 טיפות של דבק-על בין הצינורות.
2. להדבקת הצינור השלישי, בצע את אותם השלבים שניתנו לעיל. שמרו את הרשת המודבקת על שולחן והניחו מעליהן את הצינור השלישי. ודא כי הצד "D" של הצינורות פונים כולם באותו כיוון ובאותה רמה. מרחו 1-2 טיפות של דבק על על כל תפר. אם עשית הכל נכון, כאשר אתה שומר את הרשת אנכית, כאשר ה- "D" פונה כלפי מטה, לא אמורה להיות תנועת נדנדה והמבנה כולו צריך לשבת על השולחן.
3. להדבקת הצינור הרביעי והצינורות הנותרים נוכל לשמור בקלות את שלושת החלקים המודבקים אנכית (כאשר ה- "D" פונים כלפי מטה כמובן ^_ ^) ולהניח את הצינור הרביעי מכל צד של שלוש החלקים המודבקים. וודא ש- "D" פונים באותה הדרך. לאחר מכן אנו יכולים פשוט להדביק את החלק הרביעי לשלוש החלקים המודבקים, כך ניתן לחזור על שאר הצינורות כדי להשיג מבנה כפי שמוצג למעלה.

שלב 5: חיתוך האקריליק

כדי לחתוך את יריעת האקריליק, סמן את הצורות הרצויות באמצעות המידות הנתונות בתמונה. אחרת, תוכל להדפיס את קבצי SVG המצורפים ולצרף את הדפים על גבי הגיליון האקרילי ולהשתמש בו כמדריך לחיתוך.

הערה: המידות עשויות להשתנות אם השתמשת בקוטר אחר לצינורות ה- PVC

שלבים:

1. אם אתה משתמש בהדפסים של קבצי SVG, הדבק את הדפים המודפסים ליריעות האקריליק בעזרת כל דבק או פשוט הדבק אותו על האקריליק בעזרת פיסת טייפ.
2. אם אינך מתכוון להשתמש בדפים המודפסים תוכל להשתמש במידות הנתונות לעיל כדי לסמן את הצורות על גבי הגיליון האקרילי.
3. השתמש בכלי ניקוד כדי להבקיע את השורות לחיתוך. ניקוד עד שהניקוד עמוק כמעט כמו מחצית מעובי יריעת האקריליק.
4. כאשר הניקוד מתבצע, שמור על קו הניקוד על קצה השולחן והפעל לחץ חד על דף הגיליון האקרילי התלוי באוויר. זה יצמיד את הגיליון האקרילי לאורך קו הניקוד. אם כמות הלחץ הנדרשת כדי לצלם את האקריליק גבוהה מדי, נסה לבצע יותר ציונים על הקו תוך שימוש בלחץ רב יותר כדי להבקיע.
5. בצע זאת עבור כל הקיצוצים הנדרשים.
6. בעזרת מקדח 12 מ"מ יוצרים חור באחד הלוחות הצדדיים ללחצן הלחיצה

שלב 6: הדבקת המסגרת לרשת

שלב זה הוא פשוט מאוד קדימה. אנו מדביקים ומסגרת אקרילית לרשת ה- PVC שיצרנו זה עתה. מכיוון שצינורות ה- PVC נראים מכוערים אנו סוגרים אותם במארז אקרילי נחמד.

שלבים:

1. הניחו את רשת צינורות ה- PVC על הרצפה תוך הקפדה על הצד עם ה- "D" כלפי מטה.
2. אתה יכול למקם את הלוח הצדדי עם הכפתור בכל צד שתרצה. החלטנו ללכת עם הימין למטה.
3. הניחו את כל לוחות האקריליק מסביב לרשת ה- PVC תוך הקפדה שהם יושבים סמוך לרצפה. וודא שהצד עם "D" הכתוב על פיסות האקריליק פונה לרצפה. בצע כל שינוי בגדלי יריעות האקריליק במידת הצורך.
4. השתמש בקלטת כדי להחזיק את כל חלקי האקריליק יחד, או בקש מחבר לעזור על ידי החזקת פיסות האקריליק חזק לרשת.
5. השתמש בדבק סופר או דבק דו -רכיבי כדי להדביק את כל יריעות האקריליק לרשת צינור ה- PVC.

הערה: אם אתה מתכנן להתקין את התצוגה על הקיר כמות הדבק שעליך להשתמש בה צריכה להיות מעט יותר מהרגיל מכיוון שכל המשקל יתמך בלוח אקרילי אחד ואתה לא רוצה להתכופף או אפילו יותר גרוע, ליפול מלבד.

שלב 7: הדבקת כל הלדים בתוך רשת ה- PVC

לפי כמות העבודה המייגעת זה אמור להיות התהליך האחרון שהוא מאוד אינטנסיבי לעבודה,

שלבים:

1. לפני שמתחילים בתהליך ההדבקה, הניחו את שרשראות ה- LED על הרצפה ברצף. בכל שרשרת LED יש 50 נוריות LED. מניחים את תחילת השרשרת הבאה בה מסתיימת השרשרת הקודמת. כעת, חבר את מחברי JST היוצאים מהנורית האחרונה של השרשרת הקודמת לנורית הראשונה של השרשרת הבאה. על ידי כך, תהיה לך שרשרת ארוכה של 150 LED.
2. עכשיו אתה יכול להדביק חם את המוביל הראשון לתוך צינור ה- PVC העליון והשמאלי ביותר כפי שמוצג למעלה. כדי לזהות את הלד הראשון של השרשרת, מצא את הנורית עם מחבר היוצא ממנה כפי שמוצג בתמונה המראה את הדבקת הנורית הראשונה.
3. לאחר הדבקת הראשון, רק עקוב אחר התרשים הנתון לעיל כדי להדביק את כל הלדים במקומות שלהם, למשל הנורית השנייה תיכנס לצינור ממש לידו.
4. לאחר שסיימת את השורה הראשונה על ידי הדבקת כל נוריות השורה בשורה הראשונה, תוכל להתחיל בשורה השנייה, הוביל הראשון של השורה השנייה ייכנס לצינור הנמצא מיד מימין ותחתון של השורות הראשונות האחרון LED כפי שמוצג במדריך
5. על ידי חזרה על תהליך זה מלא את הצינורות הנותרים לפי המדריך הנתון.
6. לאחר שתסיים להדביק את כל הלדים לצינורות המתאימים להם, עדיין יישארו לך כמה נוריות שתוכל לחתוך בפשטות את החוט שיוצא מהדלק האחרון כדי להסיר את עודפי הלדים.
7. לאחר חיתוך החוט אתה יכול להשתמש בקלטת חשמל כדי לבודד את החוטים היוצאים מהלד האחרון רק כדי שלא ייצרו מכנסיים קצרים.

שלב 8: הפצת כוח לכל הלדים

משלב זה והלאה נתמקד בצד החשמלי למעט כמה פעולות הדבקה קלות.

שלבים:

1. תראה שיש לך 3 זוגות כבלים אדומים ולבנים שיוצאים מהנורית המתחילה של כל שרשרת בודדת.
2. חבר את כל החוטים האדומים יחד בעזרת חוט רב גדילי עבה. אתה יכול לעשות זאת על ידי סיבוב הקצוות של החוטים או הלחמה ביחד לפי הנוח לך. תקבל תוצאות זהות בשני המקרים.
3. עשו את אותו הדבר לכל החוטים הלבנים. הקפד להשתמש בחוט רב גדילי עבה, רצוי בצבע אחר, כדי להבדיל בין הקוטבים.
4. בסוף אמורים לצאת 2 חוטים מכל המסך לחיוב ולשלילה
5. חבר את החוטים העבים מרובי הגדילים האלה לשקע DC על ידי סיבוב הקצוות או הלחמה. הקפד לבודד את הקצוות בעזרת סרט חשמלי.

שלב 9: חיווט הארדואינו

בשלב זה נשלים את כל החיבורים החשמליים.

הערה: כפתור הלחיצה שלך עשוי שלא להגיע עם חוטים מוקדמים מראש, ייתכן שיהיה עליך להלחם אותם או פשוט לסובב אותם במקומם, לפי הנוח לך. לבודד את החיבורים בעזרת קלטת חשמל. אם שלך לא מגיע עם חוטים מולחמים מראש, תוכל לעקוב אחר תרשים ה- pinout שניתנו למעלה כדי לזהות את הסיכות המתאימות.

השתמש בחוטי זכר לנקבה וזכר לזכר כדי ליצור את כל החיבורים הדרושים עם UNO Arduino כמתואר להלן.

1. חבר את מודול RTC DS3231 ל- Arduino

• חבר VCC של מודול RTC ל- VIN של Arduino
• חבר SDA של מודול RTC לפין A4 ב- Arduino
• חבר SCL של מודול RTC לפין A5 ב- Arduino
• חבר את GND של מודול RTC לסיכת GND ב- Arduino

2. חבר מודול כפתור לחיצה ל- Arduino.

כדי לזהות את הסיכות השונות בכפתור הלחיצה, בצע את הפעולות הבאות. הסיכה עם סימן "+" לידה היא סיכת LED Button (+) וההפוכה לה היא סיכת LED Button (-). שני הסיכות האחרות הן סיכות הכפתור.

• חבר כל סיכת כפתור אחת לפין 13 של Arduino
• חבר את סיכת הכפתור השנייה לסיכה 12 של Arduino
• חבר כפתור LED (-) לפין 11 של Arduino
• חבר לחצן LED (+) לפין 10 של Arduino

3. חבר את שרשרת ה- LED ל- Arduino UNO

זהה את נורית ההתחלה של שרשרת ה- LED השלמה.

• חבר את החוט האדום של המחבר לספק הכוח של 5V
• חבר את החוט הירוק של המחבר לפין 5 של Arduino
• חבר את החוט הלבן של המחבר לקרקע

לאחר שסיימת את החיווט, תוכל לאבטח את כפתור הלחיצה לצידו של לוח הצד הבנוי על ידי הידוק הכפתור בעזרת האום המצורף.

הערה: השתמשנו בדבק חם על החיבורים כדי לוודא שהם לא ייצאו בזמן שהוא סיים ונח על מדף

שלב 10: תכנות הארדואינו

לתכנות הארדואינו הורדנו את הקוד שלהלן, הקוד מגיב די טוב ומסביר את עצמו, אם אתה לא רוצה פונקציונליות או רוצה להוסיף חלק משלך, זה צריך להיות ממש קל לשנות אותו בעצמך.

אם אתה מתכנן להשתמש בקוד מבלי לשנות את הקוד עצמו, יש רק פרמטר אחד שעליך להגדיר שהוא הזמן. ההנחיות לקביעת השעה מופיעות בקוד.

בעת העלאת הקוד עליך לוודא שמותקנת בספריית FastLED וספריית DS3231 ב- IDE שלך של Arduino.

שלב 11: סיום הכל

כמעט סיימנו את הבנייה שלנו, בשלב זה פשוט נסיים את כל הדברים הקטנים שנותרו.

ניהול האלקטרוניקה

האלקטרוניקה תיראה הרבה יותר מבולבלת וכנראה שאפילו תנתק את עצמה אם לא תודבק כהלכה למקומה. זה משהו שניתן להימנע בקלות רבה על ידי הדבקת כל האלקטרוניקה בתוך המתחם שלנו.

אתה יכול להתחיל בהדבקת הארדואינו לבסיס התצוגה ולמודול DS3231 גם לבסיס התצוגה. ניתן למקם את שקע DC במקום הנוח ביותר בהתחשב היכן ברצונך להתקין את המבנה, אורך החוט של ספק הכוח וגורמים דומים אחרים.

הרכבה על הקיר (אופציונלי)

אם אתה רוצה להרכיב את המסך הזה על הקיר תוכל לקדוח את חורי 5 מ"מ לתוך הצלחת העליונה ולחבר כמה מלחציים "L" לצלחת העליונה עם כמה ברגים, מכונות כביסה ואומים מסוג M5, שיספקו חורי הרכבה להרכבה על גבי קִיר. אם אתה מתכוון לשמור אותו על המדף כפי שעשינו, אינך צריך להוסיף את מהדקי ה- "L" ההרכבה.

הדבקת גיליון המפזר

השלב האחרון והקל ביותר הוא הדבקת יריעת המפזר על רשת ה- PVC הענקית שלנו. וודא שהסרת את גיליון המגן מפלסטיק שעל יריעת האקריליק לפני שתמשיך. השתמשו ב-10-15 טיפות דבק חם הפרוס על פני הסדין והדביקו אותו על הרשת כדי להדביק את הסדין. אנו משתמשים בדבק חם מכיוון שניתן להסירו בקלות בעזרת משיכה פשוטה לכל תיקון.

נ.ב: קילוף יריעת המגן מפלסטיק מיריעת האקריליק הוא החלק המספק ביותר של המבנה.

לוח אחורי (אופציונלי)

אם אתה רוצה שהצד האחורי של המטריצה יהיה קצת יותר אלגנטי, תוכל לחתוך פיסת אקריליק שחורה בגודל 6 מ מ, בעלת מידות זהות לגיליון המפזר ולהדביק אותה בחלק האחורי של המטריצה בעזרת קצת דבק חם

גָמוּר

כעת אמורה להיות לך מטריצת LED מתפקדת במלואה שנראית טוב בשעות היום ומדהימה בשעות הלילה. אני מאוד מעריך אם הגעת עד לכאן. מכיוון שזהו מכשיר הלימוד הראשון שלי יש הרבה דברים לשפר, במיוחד התמונות שצילמתי לא היו הטובות ביותר, שבהחלט אנסה לשפר אותן בעתיד (PS: המצלמה של הטלפון שלי לא באמת עושה צדק עם התצוגה הזו כפי שהוא נראה קריר יותר במציאות). אם היית בונה יחד, אני מקווה שנהנית מהבנייה והיה לך כיף. שיפורים יתקבלו בברכה ואני ממש לא יכול לחכות לראות מה אתם יכולים לשפר ולעשות אחרת ^_ ^