Ауа райы/матрицалық шам: 42 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Госсе Адема Авторды толығырақ қараңыз:

Бұл нұсқаулықта мен жарықдиодты матрицалық шамның дизайны, құрылысы мен бағдарламалауын сипаттаймын. Дизайн қарапайым шамға ұқсайды, бірақ интерьер ws2812 жарықдиодты матрицамен ауыстырылды. Басқару Raspberry Pi көмегімен жүзеге асады, осылайша бәрін өз қалауыңыз бойынша бағдарламалауға болады.

Шамның биіктігі шамамен 12 дюйм (30 см), диаметрі 4 дюйм (10 см). Сырты негізінен шыны цилиндрден тұрады.

40 -тан астам қадаммен ол толық нұсқаулыққа айналды. Ол шамның дизайнынан басталады. Бұл Fusion 360 -дағы 3D дизайнын да, электр бөлігін де қамтиды. Светодиодтардың энергия тұтынуына қосымша назар аударылады. Мысалы, электр энергиясын тарату үшін арнайы тақта жасалды.

Дизайн аяқталғаннан кейін Нұсқаулық әр түрлі бөліктерді құрастыруды жалғастырады: жарықдиодты ұстағыш пен шамның табаны. Жарықдиодты ұстағышта әрқайсысы 18 жарықдиодты 16 жолақ бар, барлығы 288 жарықдиодты береді. Шам негізінде Raspberry Pi, шағын желдеткіш және қосымша электронды компоненттер бар.

Жобалау мен құрудан басқа, шамның бағдарламалануы сипатталған. Бұл жарық диодты шамдарды басқарудан және ауа райы туралы мәліметтерді Python көмегімен шығарудан басталады. Әрі қарай шамның әр түрлі функциялары.

Бұл шамның негізгі қызметі - ауа райы туралы мәліметтерді көрсету. Таңдалған дизайн арқасында бұл шамды басқа мақсаттарда пайдалануға болады. Сағат немесе әлеуметтік медиа индикаторы сияқты (апаттық жарық пен лава шамының Python коды осы нұсқаулыққа енгізілген).

1 -қадам: Алғашқы эскиздер мен дизайн

Шамамен бір жыл бұрын мен жаңа жылдық шыршаның әшекейлерін жасадым. Оларда жарықдиодты түстерді өзгертуге арналған веб -интерфейс болды. Кейінгі нұсқада бұл веб -интерфейс ауа райы деректерін қолданумен ауыстырылды. Светодиодтардың түсі сыртқы температураға байланысты, барлық светодиодтардың түсі бірдей.

Кейінірек «термометр» жасау туралы ой келді. Нақты, минималды және максималды температураны оқу арқылы. Барлық шамдар осы мәндерге байланысты әр түрлі түсті болады. Бұл ешқашан жұмыс істейтін прототипке айналған жоқ, себебі менде басқа идея пайда болды, нәтижесінде жарық диодты матрицалық шам пайда болды. Ауа райы туралы ақпаратты көрсету - бұл мүмкіндіктердің бірі.

Кейбір эскиздер жасау кезінде мен келесі функцияларды таптым:

1. Ағымдағы температураны көрсетіңіз.
2. Күтілетін минималды және максималды температураны көрсету.
3. Келесі сағатта күтілетін жауын -шашынның түсуі (көк = жаңбыр, ақ = қар).
4. Желдің ағымдағы жылдамдығын және мүмкін болса бағытын көрсетеді.

Жоғарыдағы сызбалар - бұл шамның алғашқы дизайны.

Бұл шамның мүмкіндіктері ауа райы мәліметтерін көрсетумен шектелмейді. Raspberry PI пайдалану көптеген мүмкіндіктерді береді. Сағат, плазма немесе лава шамы және әлеуметтік желілердегі бірнеше индикаторлар сияқты.

Жарықдиодты шамның ішіне қоюдың 2 әдісі бар: төртбұрышты тор немесе жарықдиодты спираль. Спиральды нұсқаны құрастыру оңайырақ. Бірақ светодиодтар спиральды қолданған кезде сәл көлбеу болады, сондықтан олар әдемі емес көрінеді. Сонымен қатар, түс градиентін бағдарламалау қиын болады. Сондықтан мен ws2812 жарықдиодты жолақтарды қолдана отырып, жарықдиодты торды құруды таңдадым.

Ws2812 жарық диодты жолағы шам арқылы тігінен орналастырылған, зигзаг үлгісінде. Барлық жарықдиодты қосылыстар цилиндрдің жоғарғы немесе төменгі жағында орналасқан. Бұл басқа электронды компоненттер үшін цилиндр ішінде бос орын береді.

Бірінші идея ауа райы деректерін көрсету болғандықтан, мен бір жолға 16 жарықдиодты таңдадым. Бұл желдің 16 бағытына мүмкіндік береді:

• Н.
• ЖОҚ
• NE
• ENE
• E
• ESE
• SE
• SSE
• С.
• ОЖСӨЖ
• БҚ
• WSW
• W
• WNW
• NW
• NNW

Алдыңғы «шыршаның ою -өрнегі» жобасы кәдімгі икосаэдрге негізделген, әр жарықдиодты дөңгелек терезесі бар. Бұл жоба светодиодтар үшін ұқсас құрылымды алады. Бірақ содан кейін шыны цилиндр ішінде.

2 -қадам: жарықдиодты түстер

Нидерландыда бір жыл ішінде температура шамамен -10 мен +30 градус Цельсий аралығында. Ол жылы немесе суық болуы мүмкін, бірақ бұл ерекше жағдайлар. Әмбебап температура түстері - ыстық үшін қызыл, ал суық үшін көк. Мен үшінші түсті қостым: сары. Бұл көбірек түстер береді және градиентті әдемі етеді.

Жылдың ең төменгі және ең жоғары температурасы өзгереді. Нәтижесінде температураның айырмашылығы ешқашан 25 градустан аспайды. Басқаша айтқанда, түстер диапазонының жартысына жуығы. Бұл диапазонды ұлғайту үшін динамикалық шкаланы қолдануға болады. Мысалы, шкала айға байланысты болуы мүмкін. Көк түс жазда 10 градусқа дейін, қыста -10 градусқа дейін болуы мүмкін.

Бұл масштаб баяу өзгеруі керек. Мысалға:

Қаңтар -10 мен +15

Ақпан -10 -дан +15 наурызға дейін -5 -тен +20 сәуірге дейін -5 -тен +20 мамырға дейін 0 -ден +25 маусымға дейін +5 -тен +30 шілдеге дейін +10 -дан +35 тамызға дейін +10 -дан +35 қыркүйекке дейін +5 -тен +30 қазанға дейін +25 қараша -5 -тен +20 желтоқсан -10 -дан +15 дейін

Температура мен түс арасындағы аударма кестеде сақталуы мүмкін. Нәтижесінде минималды есептеу қажет. Ал шам басқа климатқа оңай бейімделеді. Кесте түс қарқындылығына кішкене түзетулер енгізу үшін де қарапайым.

3 -қадам: шыны цилиндр

Бұл шам үшін шыны цилиндр қолданылған. Бұл жақсы қол жетімді шамның қосалқы бөлігі. Мен шамды голландиялық интернет -дүкеннен сатып алдым. Ол келесі сипаттамаларға ие:

Өлшемдері: биіктігі +/- 27 см, диаметрі 10 см

Түсі: Сүтті ақ Фитинг: тесік өлшемі E27 (қалыпты / үлкен фитинг) 4 см Материал: Шыны Ескертулер: ілулі шамдарға, сондай -ақ едендік шамдарға жарамды. Бір жағында қосылуға арналған тесік, екінші жағы ашық. Жеткізу уақыты: шамамен 2 апта (Австриядан)

Шыны цилиндр «Троя» типті шамдарға жатады. Оларды Эгло деген компания жасайды.

Егер шыны цилиндр бөлек сатылмаса, шамды өзі де сатып алуға болады. Аспа мен үстел нұсқасы бар (USA-link, UK-link, EU-link).

Басқа шамды қолдана отырып, әрқашан өз нұсқаңызды жасауға болады.

Өлшемдер үшін қарапайым суретке қарамастан, олар дұрыс. Биіктігі 270 мм (10.6 дюйм) және диаметрі 100 мм (3.9 дюйм).

4 -қадам: Wemos веб -интерфейсі

LED жарыстарының бас жүлдесі 2017 ж

2017 жылы Raspberry Pi байқауының екінші жүлдесі