Hava Durumu/Matris Lambası: 42 Adım (Resimlerle)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Gosse Adema'nın İzleyicisiYazarın devamı:

Bu Eğitilebilir Kitapta, bir LED matris lambasının tasarımını, yapımını ve programlanmasını açıklarım. Tasarım sıradan bir lambayı andırıyor, ancak iç mekanın yerini bir ws2812 LED matrisi aldı. Kontrol bir Raspberry Pi vasıtasıyla yapılır, böylece bütünü kendi isteğinize göre programlayabilirsiniz.

Lamba yaklaşık 12 inç (30 cm) yüksekliğinde ve 4 inç (10 cm) çapındadır. Dış kısım esas olarak bir cam silindirden oluşur.

40'tan fazla adımla oldukça kapsamlı bir Eğitilebilirlik haline geldi. Lambanın tasarımı ile başlar. Bu, hem Fusion 360'taki 3B tasarımı hem de elektrik kısmını kapsar. LED'lerin güç tüketimine ekstra dikkat edilir. Örneğin, güç dağıtımı için özel bir pano tasarlanmıştır.

Tasarımdan sonra Instructable, çeşitli parçaların montajı ile devam eder: LED tutucu ve lamba ayağı. LED tutucu, her biri 18 LED'li 16 şerit içerir ve toplam 288 LED verir. Lamba tabanı Raspberry Pi, küçük bir fan ve ek elektronik bileşenler içerir.

Tasarım ve inşaa ek olarak, lambanın programlanması anlatılmaktadır. Bu, LED'leri kontrol etmek ve Python ile hava durumu verilerini almakla başlar. Lambanın farklı işlevleri tarafından takip edildi.

Bu lambanın birincil işlevi hava durumu verilerini görüntülemektir. Seçilen tasarım nedeniyle bu lambayı başka amaçlar için kullanmak mümkündür. Bir saat veya sosyal medya göstergesi gibi (Acil durum ışığı ve lav lambası için Python kodu bu Eğitilebilir Kitapta yer almaktadır).

Adım 1: İlk Eskizler ve Tasarım

Yaklaşık bir yıl önce bazı Işıklı Noel Ağacı Süsleri yaptım. Bunlar, LED'lerin renklerini değiştirmek için bir web arayüzü içeriyordu. Daha sonraki bir sürümde, bu web arayüzü, hava durumu verilerinin kullanımı ile değiştirildi. LED'lerin rengi dış sıcaklığa bağlıdır ve tüm LED'ler aynı renge sahiptir.

Daha sonra bir 'termometre' yapma fikri aklıma geldi. Gerçek, minimum ve maksimum sıcaklığı okuyarak. Bu değerlere bağlı olarak tüm LED'ler farklı renklere sahip olacaktır. Bu, hiçbir zaman çalışan bir prototip haline getirilmedi çünkü bu LED matris lambayla sonuçlanan başka bir fikrim var. Hava durumu verilerinin görüntülenmesi, olasılıklardan yalnızca biri.

Bazı eskizler yaparken aşağıdaki işlevlere ulaştım:

1. Mevcut sıcaklığı görüntüleyin.
2. Beklenen minimum ve maksimum sıcaklıkların görüntülenmesi.
3. Bir sonraki saat için beklenen yağışın görüntülenmesi (mavi = yağmur, beyaz = kar).
4. Mevcut rüzgar hızını ve mümkünse yönü görüntüleme.

Yukarıdaki çizimler bu lambanın ilk tasarımıdır.

Bu lambanın olanakları, hava durumu verilerini görüntülemekle sınırlı değildir. Ahududu PI kullanmak çok daha fazla olanak sağlar. Saat, plazma veya lav lambası ve çeşitli sosyal medya göstergeleri gibi.

LED'leri bir Lambanın içine yerleştirmenin 2 yolu vardır: Kare bir ızgara veya bir LED spirali. Spiral versiyonun yapımı daha kolaydır. Ancak LED'ler spiral kullanırken biraz eğimlidir ve bu nedenle daha az güzel görünür. Ayrıca, renk gradyanını programlamak daha zor olacaktır. Bu yüzden ws2812 LED şeritleri kullanarak bir LED ızgarası oluşturmayı seçtim.

ws2812 LED şeridi, zikzak deseninde lambanın içinden dikey olarak yerleştirilir. Tüm LED bağlantıları silindirin üstünde veya altındadır. Bu, diğer elektronik bileşenler için silindirin içinde boşluk sağlar.

İlk fikir hava durumu verilerini görüntülemek olduğundan, satır başına 16 LED seçtim. Bu, 16 rüzgar yönüne izin verir:

• n
• KKD
• NE
• ENE
• E
• ESE
• GD
• SSE
• S
• GB
• GB
• WSW
• W
• KKB
• KB
• KB

Önceki proje "Noel ağacı süsü", her LED için dairesel bir pencereye sahip normal bir ikosahedron üzerine kuruluydu. Bu proje, LED'ler için benzer bir yapı alır. Ama sonra bir cam silindirin içinde.

Adım 2: LED Renkleri

Hollanda'da bir yıl boyunca sıcaklık yaklaşık -10 ile +30 santigrat derece arasındadır. Daha sıcak veya daha soğuk olabilir, ancak bunlar istisnalardır. Evrensel sıcaklık renkleri, sıcak için Kırmızı ve soğuk için Mavi'dir. Üçüncü bir renk ekledim: Sarı. Bu, daha fazla renk verir ve degradeyi daha güzel hale getirir.

Minimum ve maksimum sıcaklıklar mevsimlere göre değişir. Sonuç olarak, sıcaklık farkı asla 25 dereceden fazla değildir. Başka bir deyişle, tüm renk aralığının neredeyse yarısı. Bu aralığı artırmak için dinamik bir ölçek kullanılabilir. Örneğin, ölçek aya bağlı olabilir. Mavi renk yazın 10 santigrat derece ve kışın -10 santigrat derece olabilir.

Bu ölçek yavaş yavaş değişmelidir. Örneğin:

Ocak -10 ila +15

-10 Şubat ila +15 Mart -5 ila +20 Nisan -5 ila +20 Mayıs 0 ila +25 Haziran +5 ila +30 Temmuz +10 ila +35 Ağustos +10 ila +35 Eylül +5 ila +30 Ekim 0 ila +25 Kasım -5 ila +20 Aralık -10 ila +15

Sıcaklık ve renk arasındaki çeviri bir tabloda saklanabilir. Sonuç olarak, minimum hesaplama gereklidir. Ve lambanın diğer iklimlere uyum sağlaması kolaydır. Bir tablo, renk yoğunluğunda küçük ayarlamalar yapmak için de basittir.

Adım 3: Cam Silindir

Bu lamba için bir cam silindir kullanılmıştır. İyi bulunabilen bir lambanın yedek parçasıdır. Lambayı Hollandalı bir internet mağazasından satın aldım. Aşağıdaki özelliklere sahiptir:

Boyutlar: +/- 27 cm yükseklikte 10 cm çap

Renk: Süt beyazı Montaj: Delik boyutu E27 (normal / geniş montaj) 4 cm Malzeme: Cam Açıklamalar: Asma lambalar ve zemin lambaları için uygundur. Bir tarafta bağlantı için delik var, diğer tarafta açık. Teslim süresi: Yaklaşık 2 hafta (Avusturya'dan)

Cam silindir 'Troy' tipi lambalara aittir. Eglo adlı bir şirket tarafından yapılır.

Cam silindir ayrıca satılmıyorsa, lambanın kendisini de satın almak mümkündür. Sarkıt ve masa versiyonu mevcuttur (USA-link, UK-link, EU-link).

Başka bir lamba kullanarak kendi versiyonunuzu yapmak her zaman mümkündür.

Boyutlar için basit resme rağmen, doğrular. Yükseklik 270 mm (10,6 inç) ve çap 100 mm'dir (3,9 inç).

4. Adım: Wemos Web Arayüzü

LED Yarışması 2017'de Büyük Ödül

Raspberry Pi Yarışması 2017'de İkincilik Ödülü