Počasí/maticová lampa: 42 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Autor: Gosse Adema Sledujte další od autora:

V tomto Instructable popisuji návrh, konstrukci a programování LED maticové žárovky. Design připomíná obyčejnou lampu, ale interiér byl nahrazen maticí LED ws2812. Ovládání se provádí pomocí Raspberry Pi, takže lze celý programovat podle vlastních přání.

Lampa je asi 30 cm vysoká a má průměr 10 cm. Vnější část se skládá převážně ze skleněného válce.

S více než 40 kroky se stal docela komplexním Instructable. Začíná to designem lampy. To zahrnuje jak 3D design ve Fusion 360, tak elektrickou část. Zvláštní pozornost je věnována spotřebě energie LED. Například pro distribuci energie byla navržena speciální deska.

Po návrhu pokračuje Instructable montáží různých částí: držáku LED a patice lampy. LED držák obsahuje 16 pásků s 18 LED diodami, což dává celkem 288 LED diod. Základna lampy obsahuje Raspberry Pi, malý ventilátor a další elektronické součástky.

Kromě návrhu a stavby je popsáno i programování lampy. To začíná ovládáním LED a načítáním dat o počasí pomocí Pythonu. Následují různé funkce lampy.

Primární funkcí této lampy je zobrazování údajů o počasí. Vzhledem ke zvolenému designu je možné tuto lampu použít i pro jiné účely. Jako indikátor hodin nebo sociálních médií (Python kód pro nouzové světlo a lávovou lampu je součástí tohoto Instructable).

Krok 1: První náčrty a návrh

Asi před rokem jsem vyrobil nějaké osvětlené vánoční ozdoby. Ty obsahovaly webové rozhraní pro změnu barev LED. V novější verzi bylo toto webové rozhraní nahrazeno používáním údajů o počasí. Barva LED diod závisí na venkovní teplotě, přičemž všechny LED diody mají stejnou barvu.

Později jsem dostal nápad udělat „teploměr“. Odečtením skutečné, minimální a maximální teploty. Všechny LED diody by měly různé barvy v závislosti na těchto hodnotách. Toto nikdy nebylo vyvinuto do funkčního prototypu, protože jsem dostal další nápad, který vyústil v tuto LED maticovou lampu. Kde je zobrazení údajů o počasí pouze jednou z možností.

Při vytváření několika skic jsem přišel na následující funkce:

1. Zobrazte aktuální teplotu.
2. Zobrazení očekávaných minimálních a maximálních teplot.
3. Zobrazení očekávaných srážek na další hodinu (modrá = déšť, bílá = sníh).
4. Zobrazení aktuální rychlosti větru a pokud možno směru.

Výše uvedené obrázky jsou prvním návrhem této lampy.

Možnosti této lampy nejsou omezeny na zobrazování údajů o počasí. Použití Raspberry PI dává mnohem více možností. Například hodiny, plazmová nebo lávová lampa a několik indikátorů sociálních médií.

Existují 2 způsoby umístění LED diod do lampy: Čtvercová mřížka nebo spirála LED. Spirálová verze se snáze staví. LED diody se ale při použití spirály trochu svažují, a proto vypadají méně krásně. Kromě toho bude barevný přechod obtížněji programovatelný. Proto jsem se rozhodl vytvořit LED mřížku pomocí LED pásků ws2812.

Pás LED ws2812 je umístěn svisle skrz lampu, klikatým vzorem. Všechna připojení LED jsou v horní nebo dolní části válce. Tím je uvnitř válce prostor pro ostatní elektronické součástky.

Protože první myšlenkou bylo zobrazit údaje o počasí, vybral jsem si pro 16 LED diod na řádek. To umožňuje 16 směrů větru:

• N.
• NNE
• NE
• ENE
• E
• ESE
• SE
• SSE
• S
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• SZ
• NW

Předchozí projekt „Ozdoba vánočního stromku“byl založen na pravidelném icosahedronu s kruhovým oknem pro každou LED. Tento projekt má podobnou strukturu pro LED diody. Ale pak uvnitř skleněného válce.

Krok 2: Barvy LED

Teplota během roku v Nizozemsku je přibližně mezi -10 a +30 stupňů Celsia. Může být tepleji nebo chladněji, ale to jsou výjimky. Univerzální teplotní barvy jsou červená pro horké a modrá pro studené. Přidal jsem třetí barvu: žlutou. To dává více barev a přechod je krásnější.

Minimální a maximální teploty se v průběhu ročních období mění. V důsledku toho není teplotní rozdíl nikdy větší než 25 stupňů. Jinými slovy, téměř polovina celého barevného rozsahu. Pro zvýšení tohoto rozsahu lze použít dynamické měřítko. Měřítko může například záviset na měsíci. V létě může mít modrá barva 10 stupňů Celsia a v zimě -10 stupňů Celsia.

Toto měřítko by se mělo pomalu měnit. Například:

Leden -10 až +15

Únor -10 až +15 březen -5 až +20 duben -5 až +20 květen 0 až +25 červen +5 až +30 červenec +10 až +35 srpen +10 až +35 září +5 až +30 říjen 0 až +25 listopad -5 až +20 prosinec -10 až +15

Překlad mezi teplotou a barvou lze uložit do tabulky. V důsledku toho je vyžadován minimální výpočet. A lampa se snadno přizpůsobí jinému podnebí. U stolu je také snadné provádět malé úpravy intenzity barev.

Krok 3: Skleněný válec

Pro tuto lampu byl použit skleněný válec. Je to náhradní díl dobře dostupné lampy. Koupil jsem lampu z nizozemského internetového obchodu. Má následující specifikace:

Rozměry: průměr 10 cm při +/- 27 cm výšce

Barva: mléčně bílá Kování: Velikost otvoru E27 (normální / velké kování) 4 cm Materiál: Sklo Poznámky: Vhodné pro závěsné i stojací lampy. Na jedné straně je otvor pro připojení, druhá strana je otevřená. Dodací lhůta: Asi 2 týdny (z Rakouska)

Skleněný válec patří k lampám typu „Troy“. Které vyrábí společnost s názvem Eglo.

Pokud se skleněný válec neprodává samostatně, je také možné zakoupit lampu samotnou. K dispozici je přívěsek a stolní verze (USA-link, UK-link, EU-link).

Vždy je možné vytvořit si vlastní verzi pomocí jiné lampy.

Navzdory jednoduchému obrázku pro rozměry jsou správné. Výška je 270 mm (10,6 palce) a průměr je 100 mm (3,9 palce).

Krok 4: Webové rozhraní Wemos

Velká cena v LED Contestu 2017

Druhá cena v soutěži Raspberry Pi 2017