Jam Dinding LED Ambient: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Baru-baru ini saya telah melihat banyak orang membangun matriks LED besar yang terlihat sangat indah, tetapi mereka terdiri dari kode yang rumit atau bagian yang mahal atau keduanya. Jadi saya berpikir untuk membuat matriks LED saya sendiri yang terdiri dari bagian-bagian yang sangat murah dan kode yang sangat mudah dipahami, yang meskipun sedikit lebih kecil. Hal ini juga dapat bertindak sebagai jam dinding, yang berguna bagi orang-orang yang tidak ingin tampilan besar hanya berbaring menampilkan animasi funky.

Tujuan saya dengan proyek ini adalah untuk tidak memasukkan alat solder atau listrik apa pun sehingga proyek ini dapat diakses oleh banyak orang.

Proyek ini akan direkomendasikan kepada orang-orang dengan pengetahuan dasar tentang elektronik, pengkodean, dan untuk orang-orang dengan sedikit pengalaman bekerja dengan akrilik:).

Langkah 1: Kumpulkan Semua Alat dan Bahan Bangunan

Peralatan:

1. Sebuah gergaji besi
2. Alat penilaian akrilik
3. Bor tangan sederhana (Bor listrik juga bisa)
4. Mata bor 12mm atau mata bor langkah
5. Sepasang penari telanjang kawat
6. Sepasang pemotong diagonal
7. Sepasang gunting
8. Sebuah spidol atau spidol
9. Pistol lem panas
10. Ampelas

Bahan bangunan:

1. Pita listrik
2. Perekat dua komponen
3. Lem super atau cyanoacrylate
4. Tongkat lem panas

Langkah 2: Mengumpulkan Semua Bagian

Bagian:

1. 50 pcs WS2811 led rantai (3 Set)
2. Arduino UNO
3. Modul RTC DS3231
4. Sakelar sesaat logam dengan LED
5. Kabel jumper
6. Catu daya 5V 10A
7. Jack DC
8. Kawat multi-untai (16awg)
9. 3 mm opal (putih transparan) lembaran akrilik
10. 4 cm OD, pipa PVC dinding tipis (10 Meter)
11. Akrilik hitam 6 mm

Langkah 3: Memotong Pipa PVC menjadi Panjang

Pada langkah ini kita akan memotong pipa PVC menjadi silinder yang lebih kecil. Silinder kecil pipa PVC ini akan bertindak sebagai pemisah antara piksel, karena kita tidak ingin cahaya LED merembes ke seluruh tampilan. LED akan berada di dalam silinder ini dan akan memastikan bahwa cahaya yang berasal dari setiap LED difokuskan di satu wilayah tertentu dan tidak akan merembes ke piksel lain.

Untuk mencapai mesh pipa PVC, pertama-tama kita harus memotong pipa PVC menjadi silinder kecil dengan panjang yang sama. Kami memilih panjang 6 cm sebagai tinggi silinder tetapi Anda dapat memilih ketinggian sekitar 6 cm sesuai keinginan Anda. Pastikan saja semua silinder memiliki ketinggian yang sama.

Langkah:

1. Gunakan kotak atau buku apa saja untuk mencapai ketinggian 6 cm (atau sekitar 6 cm).
2. Letakkan spidol secara horizontal pada kotak, pegang pipa PVC di dinding dan buat ujung spidol menyentuh pipa. Putar pipa PVC secara perlahan menggunakan penyangga dinding untuk membuat garis yang bagus dan mulus di sekitar pipa.
3. Potong ke garis menggunakan gergaji besi. Pastikan potongannya selurus mungkin, yang akan menjadi kunci kualitas difusi.
4. Jika ada gerinda / ketidakrataan di sisi silinder, kita bisa menggunakan amplas atau pemotong kotak untuk menghaluskan satu sisi. Deburring satu sisi sudah cukup namun deburring kedua sisi akan menyenangkan untuk dimiliki.
5. Jika Anda hanya memiliki satu sisi yang tidak rata, tandai sisi tersebut dengan "D". Sisi itu akan menghadap ke lembar diffuser dan sisi lainnya dengan "L" yang menunjukkan sisi tempat LED akan ditempatkan. Jika Anda telah membersihkan kedua sisi, Anda dapat melihat sisi mana yang lebih tegak lurus di lantai dan menandai sisi itu dengan "D" dan sisi lainnya dengan "L"
6. Ulangi 134 kali:)

Langkah 4: Merekatkan Semua Pipa PVC

Sekarang karena kita memiliki semua pipa yang dipotong memanjang, kita dapat merekatkannya menjadi satu jaring besar. Untuk merekatkan semua tabung bersama-sama kami menggunakan cyanoacrylate yang umumnya dikenal sebagai superglue.

Langkah:

1. Kami mulai dengan merekatkan dua tabung bersama-sama. Simpan dua tabung secara horizontal di atas meja. Pastikan keduanya duduk rata di atas meja dan sisi dengan huruf "D" di atasnya menghadap ke arah yang sama dan berada pada tingkat yang sama. Setelah semuanya sejajar, kita bisa meletakkan 1-2 tetes superglue di antara tabung.
2. Untuk menempelkan pipa ketiga, ikuti langkah yang sama seperti yang diberikan di atas. Simpan jaring yang direkatkan di atas meja dan letakkan pipa ketiga di atasnya. Pastikan bahwa sisi "D" dari pipa semua menghadap ke arah yang sama dan pada tingkat yang sama. Oleskan 1-2 tetes superglue pada setiap jahitan. Jika Anda telah melakukan semuanya dengan benar, saat Anda menjaga jala secara vertikal, dengan huruf "D" menghadap ke bawah, seharusnya tidak ada gerakan goyang dan seluruh struktur harus diletakkan rata di atas meja.
3. Untuk menempelkan tabung keempat dan tabung yang tersisa, kita dapat dengan mudah menjaga ketiga bagian yang direkatkan secara vertikal (tentu saja dengan huruf "D" menghadap ke bawah ^_^) dan menempatkan tabung keempat di sisi mana pun dari ketiga bagian yang direkatkan. Pastikan "D" menghadap ke arah yang sama. Kemudian kita cukup merekatkan potongan keempat ke tiga potongan yang direkatkan, hal yang sama dapat diulang untuk sisa tabung untuk mencapai struktur seperti yang ditunjukkan di atas.

Langkah 5: Memotong Akrilik

Untuk memotong lembaran akrilik, tandai bentuk yang diinginkan menggunakan dimensi yang diberikan pada gambar. Selain itu, Anda dapat mencetak file SVG yang disediakan dan melampirkan halaman di atas lembaran akrilik dan menggunakannya sebagai panduan untuk memotong.

Catatan: Dimensi dapat berubah jika Anda menggunakan diameter yang berbeda untuk pipa PVC

Langkah:

1. Jika Anda menggunakan cetakan file SVG, rekatkan halaman yang dicetak ke lembaran akrilik menggunakan lem apa pun atau tempelkan saja pada akrilik menggunakan selotip.
2. Jika Anda tidak bermaksud menggunakan halaman yang dicetak, Anda dapat menggunakan dimensi yang diberikan di atas untuk menandai bentuk pada lembaran akrilik.
3. Gunakan alat penilaian untuk mencetak garis yang akan dipotong. Skor sampai skor hampir sedalam setengah dari ketebalan lembaran akrilik.
4. Saat penilaian selesai, pertahankan garis skor di tepi meja dan berikan tekanan tajam ke sisi lembaran akrilik yang menggantung di udara. Ini akan mematahkan lembaran akrilik di sepanjang garis skor. Jika jumlah tekanan yang diperlukan untuk mematahkan akrilik terlalu tinggi maka cobalah melakukan lebih banyak skor di garis sambil menggunakan lebih banyak tekanan untuk mencetak gol.
5. Lakukan ini untuk semua potongan yang diperlukan.
6. Menggunakan mata bor 12 mm buat lubang di salah satu panel samping untuk tombol tekan

Langkah 6: Menempelkan Bingkai ke Mesh

Langkah ini sangat lurus ke depan. Kami merekatkan dan bingkai akrilik ke mesh PVC yang baru saja kami buat. Karena pipa PVC terlihat jelek, kami melampirkannya dalam wadah akrilik yang bagus.

Langkah:

1. Tempatkan jaring pipa PVC di lantai sambil memastikan sisi dengan huruf "D" menghadap ke bawah.
2. Anda dapat menempatkan panel samping dengan tombol di sisi mana pun yang Anda inginkan. Kami memutuskan untuk pergi dengan kanan bawah.
3. Tempatkan semua panel akrilik di sekitar jaring PVC sambil memastikan panel tersebut rata dengan lantai. Pastikan sisi dengan tulisan "D" pada potongan Akrilik menghadap ke lantai. Buat perubahan apa pun dengan ukuran lembaran akrilik jika diperlukan.
4. Gunakan selotip untuk merekatkan semua bagian akrilik, atau mintalah bantuan seorang teman dengan memegang bagian akrilik dengan kuat pada mata jaringnya.
5. Gunakan lem super atau perekat 2 komponen untuk merekatkan semua lembaran akrilik ke jaring pipa PVC.

Catatan: Jika Anda berencana untuk memasang pajangan ini di dinding, jumlah lem yang harus Anda gunakan harus sedikit lebih banyak dari biasanya karena seluruh berat akan ditopang pada satu panel akrilik dan Anda tidak ingin bengkok atau lebih buruk lagi, jatuh terpisah.

Langkah 7: Merekatkan Semua LED Di Dalam PVC Mesh

Sesuai dengan jumlah pekerjaan yang membosankan, ini harus menjadi proses terakhir yang sangat padat karya,

Langkah:

1. Sebelum memulai proses perekatan, letakkan rantai LED di tanah secara berurutan. Setiap rantai LED memiliki 50 LED. Tempatkan awal rantai berikutnya di mana rantai sebelumnya berakhir. Sekarang, hubungkan konektor JST yang keluar dari LED terakhir dari rantai sebelumnya ke LED pertama dari rantai berikutnya. Dengan melakukan ini, Anda harus memiliki rantai panjang 150 LED.
2. Sekarang Anda dapat merekatkan led pertama ke pipa PVC paling atas & paling kiri seperti yang ditunjukkan di atas. Untuk mengidentifikasi LED pertama dari rantai, temukan LED yang memiliki konektor yang keluar seperti yang ditunjukkan pada gambar yang menunjukkan perekatan LED pertama.
3. Setelah merekatkan yang pertama tinggal mengikuti diagram yang diberikan di atas untuk merekatkan semua LED pada tempatnya masing-masing, misalnya LED kedua akan masuk ke tabung tepat di sebelahnya
4. Setelah Anda menyelesaikan baris pertama dengan menempelkan semua LED di baris pertama, Anda bisa mulai dengan baris kedua, led pertama baris kedua akan masuk ke tabung yang langsung ke kanan dan bawah baris pertama terakhir. LED seperti yang ditunjukkan dalam panduan
5. Dengan mengulangi proses ini, isi tabung yang tersisa sesuai dengan panduan yang diberikan.
6. Setelah Anda selesai menempelkan semua LED ke dalam tabung masing-masing, Anda masih akan memiliki beberapa LED yang tersisa, Anda dapat memotong kabel yang keluar dari led terakhir untuk menghilangkan kelebihan LED.
7. Setelah memotong kabel, Anda dapat menggunakan pita listrik untuk mengisolasi kabel yang keluar dari led terakhir hanya agar tidak membuat celana pendek.

Langkah 8: Mendistribusikan Daya ke Semua LED

Dari langkah ini dan seterusnya kita akan fokus pada sisi listrik kecuali untuk beberapa aktivitas perekatan kecil.

Langkah:

1. Anda akan melihat bahwa Anda memiliki 3 pasang kabel merah dan putih yang keluar dari LED awal setiap rantai individu.
2. Hubungkan semua kabel merah bersama-sama menggunakan kabel multi-untai tebal. Anda dapat melakukan ini hanya dengan memutar ujung kabel atau menyoldernya menjadi satu, mana yang nyaman bagi Anda. Anda akan mendapatkan hasil yang identik dalam kedua kasus.
3. Lakukan hal yang sama untuk semua kabel putih. Pastikan untuk menggunakan kawat multi-untai yang tebal, sebaiknya dengan warna yang berbeda, untuk membedakan polaritasnya.
4. Pada akhirnya Anda harus memiliki 2 kabel yang keluar dari seluruh tampilan untuk positif dan negatif
5. Hubungkan kabel multi-untai tebal ini ke jack DC dengan memutar ujungnya atau menyolder. Pastikan untuk mengisolasi ujungnya dengan selotip listrik.

Langkah 9: Menghubungkan Arduino

Pada langkah ini kita akan menyelesaikan semua sambungan listrik.

Catatan: Tombol tekan Anda mungkin tidak disertakan dengan kabel yang sudah disolder sebelumnya, Anda mungkin harus menyoldernya atau hanya memutarnya di tempatnya, mana saja yang nyaman bagi Anda. Isolasi sambungan menggunakan pita listrik. Jika milik Anda tidak dilengkapi dengan kabel pra-solder, Anda dapat mengikuti diagram pinout yang diberikan di atas untuk mengidentifikasi pin masing-masing.

Gunakan kabel male to female dan male to male untuk membuat semua koneksi yang diperlukan dengan Arduino UNO seperti yang dijelaskan di bawah ini.

1. Hubungkan modul DS3231 RTC ke Arduino

• Hubungkan VCC Modul RTC ke VIN Arduino
• Hubungkan SDA Modul RTC ke Pin A4 di Arduino
• Hubungkan SCL Modul RTC ke Pin A5 di Arduino
• Hubungkan GND Modul RTC ke pin GND di Arduino

2. Hubungkan modul tombol Push ke Arduino.

Untuk mengidentifikasi pin yang berbeda pada tombol tekan, lakukan hal berikut. Pin dengan tanda "+" di sebelahnya adalah pin Button LED (+) dan yang berseberangan dengannya adalah pin Button LED (-). Dua pin lainnya adalah pin Button.

• Hubungkan salah satu Pin Tombol ke Pin 13 Arduino
• Hubungkan pin Tombol lainnya ke Pin 12 Arduino
• Hubungkan LED Tombol (-) ke Pin 11 Arduino
• Hubungkan LED Tombol (+) ke Pin 10 Arduino

3. Hubungkan rantai LED ke Arduino UNO

Identifikasi LED awal dari rantai LED lengkap.

• Hubungkan kabel merah konektor ke catu daya 5V
• Hubungkan kabel hijau konektor ke Pin 5 Arduino
• Hubungkan kabel Putih konektor ke Ground

Setelah menyelesaikan pemasangan kabel, Anda dapat mengencangkan tombol tekan ke sisi panel samping bangunan dengan mengencangkan tombol dengan mur yang disediakan.

Catatan: Kami menggunakan lem panas pada sambungan untuk memastikan mereka tidak akan keluar saat selesai dan diletakkan di rak

Langkah 10: Pemrograman Arduino

Untuk memprogram Arduino, kami telah menjatuhkan kode di bawah ini, kode ini cukup dikomentari dan cukup jelas, jika Anda tidak menginginkan fungsionalitas apa pun atau ingin menambahkan beberapa dari Anda sendiri, itu harus sangat mudah untuk memodifikasinya sendiri.

Jika Anda berencana menggunakan kode tanpa memodifikasi kode itu sendiri, hanya ada satu parameter yang perlu Anda atur yaitu waktu. Instruksi untuk mengatur waktu diberikan dalam kode.

Saat mengunggah kode, Anda harus memastikan bahwa Anda memiliki pustaka FastLED dan pustaka DS3231 yang terpasang di Arduino IDE Anda.

Langkah 11: Menyelesaikan Semuanya

Kami hampir selesai dengan build kami, Pada langkah ini kami hanya akan menyelesaikan semua hal kecil yang tersisa.

Mengelola elektronik

Elektronik akan terlihat sangat berantakan dan bahkan mungkin akan terputus sendiri jika tidak direkatkan dengan benar pada tempatnya. Ini adalah sesuatu yang dapat dengan mudah dihindari dengan menempelkan semua elektronik di dalam kandang kami.

Anda bisa mulai dengan menempelkan Arduino ke dasar layar dan modul DS3231 ke bagian bawah layar. Soket DC dapat diposisikan di tempat yang paling nyaman dengan mempertimbangkan di mana Anda ingin memasang bangunan, panjang kabel catu daya, dan faktor serupa lainnya.

Pemasangan di dinding (opsional)

Jika Anda ingin memasang layar ini di dinding, Anda dapat mengebor lubang 5mm ke pelat atas dan memasang beberapa klem "L" ke pelat atas dengan beberapa baut, ring, dan mur M5, yang akan menyediakan lubang pemasangan untuk memasangnya di dinding. Jika Anda ingin menyimpannya di rak seperti yang kami lakukan, Anda tidak perlu menambahkan klem "L" untuk pemasangan.

Merekatkan lembar diffuser

Langkah terakhir dan paling mudah adalah merekatkan lembar diffuser ke mesh PVC besar kami. Periksa apakah Anda telah melepaskan lembaran pelindung plastik pada lembaran akrilik sebelum melanjutkan. Gunakan 10-15 tetes lem panas yang dioleskan ke seluruh lembaran dan tekan pada jaring untuk menempelkan lembaran. Kami menggunakan lem panas karena dapat dengan mudah dilepas dengan tarikan sederhana untuk perbaikan apa pun.

PS: Mengupas lembaran pelindung plastik dari lembaran akrilik adalah bagian yang paling memuaskan dari pembuatannya.

Pelat belakang (opsional)

Jika Anda ingin bagian belakang matriks menjadi sedikit lebih elegan, Anda dapat memotong akrilik hitam 6mm yang memiliki dimensi yang sama dengan lembar diffuser dan merekatkannya ke bagian belakang matriks menggunakan lem panas.

Selesai

Sekarang Anda harus memiliki matriks LED yang berfungsi penuh yang terlihat bagus di siang hari dan menakjubkan di malam hari. Saya sangat menghargai jika Anda telah berhasil sejauh ini. Karena ini adalah instruksi pertama saya, ada banyak hal yang harus diperbaiki, terutama foto yang saya ambil bukan yang terbaik, yang pasti akan saya coba dan tingkatkan di instruksi mendatang (PS: Kamera ponsel saya tidak benar-benar adil untuk tampilan ini karena terlihat jauh lebih keren dalam kehidupan nyata). Jika Anda sedang membangun, saya harap Anda menikmati pembangunannya dan bersenang-senang. Perbaikan sangat diharapkan dan saya benar-benar tidak sabar untuk melihat apa yang dapat kalian tingkatkan dan lakukan secara berbeda ^_^