Lampu Cuaca/Matriks: 42 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Oleh Gosse AdemaIkuti Lainnya oleh penulis:

Dalam Instruksi ini saya menjelaskan desain, konstruksi, dan pemrograman lampu matriks LED. Desainnya menyerupai lampu biasa, tetapi interiornya telah diganti dengan matriks LED ws2812. Kontrol dilakukan dengan menggunakan Raspberry Pi, sehingga secara keseluruhan dapat diprogram sesuai keinginan Anda sendiri.

Tinggi lampu sekitar 12 inci (30 cm) dengan diameter 4 inci (10 cm). Bagian luar terutama terdiri dari silinder kaca.

Dengan lebih dari 40 langkah, ini telah menjadi Instructable yang cukup komprehensif. Dimulai dengan desain lampu. Ini mencakup desain 3D di Fusion 360, dan bagian listrik. Perhatian ekstra diberikan pada konsumsi daya LED. Misalnya, papan khusus telah dirancang untuk distribusi daya.

Setelah desain, Instructable berlanjut dengan perakitan berbagai bagian: Dudukan LED dan kaki lampu. Dudukan LED berisi 16 strip dengan 18 LED masing-masing, memberikan total 288 LED. Dasar lampu berisi Raspberry Pi, kipas kecil dan komponen elektronik tambahan.

Selain merancang dan membangun, pemrograman lampu dijelaskan. Ini dimulai dengan mengontrol LED dan mengambil data cuaca dengan Python. Diikuti dengan berbagai fungsi lampu.

Fungsi utama lampu ini adalah untuk menampilkan data cuaca. Karena desain yang dipilih dimungkinkan untuk menggunakan lampu ini untuk tujuan lain. Seperti jam atau indikator media sosial (Kode Python untuk lampu darurat dan lampu lava disertakan dalam Instruksi ini).

Langkah 1: Sketsa & Desing Pertama

Sekitar setahun yang lalu saya membuat beberapa Ornamen Pohon Natal Iluminasi. Ini berisi antarmuka web untuk mengubah warna LED. Dalam versi yang lebih baru, antarmuka web ini telah digantikan oleh penggunaan data cuaca. Warna LED tergantung pada suhu luar, dengan semua LED memiliki warna yang sama.

Belakangan saya mendapat ide untuk membuat 'termometer'. Dengan membaca suhu aktual, minimum dan maksimum. Semua LED akan memiliki warna yang berbeda tergantung pada nilai-nilai ini. Ini belum pernah dikembangkan menjadi prototipe kerja karena saya mendapat ide lain, yang menghasilkan lampu matriks LED ini. Di mana menampilkan data cuaca hanyalah salah satu kemungkinannya.

Saat membuat beberapa sketsa, saya menemukan fungsi berikut:

1. Menampilkan suhu saat ini.
2. Menampilkan suhu minimum dan maksimum yang diharapkan.
3. Menampilkan curah hujan yang diharapkan untuk jam berikutnya (biru = hujan, putih = salju).
4. Menampilkan kecepatan angin saat ini, dan jika memungkinkan arah.

Gambar di atas adalah desain pertama dari lampu ini.

Kemungkinan lampu ini tidak terbatas untuk menampilkan data cuaca. Menggunakan Raspberry PI memberikan lebih banyak kemungkinan. Seperti jam, lampu plasma atau lava, dan beberapa indikator media sosial.

Ada 2 cara untuk menempatkan LED di dalam Lampu: Kotak persegi atau spiral LED. Versi spiral lebih mudah dibuat. Tetapi LED sedikit miring saat menggunakan spiral, dan karenanya terlihat kurang indah. Selain itu, gradien warna akan lebih sulit untuk diprogram. Itu sebabnya saya memilih untuk membuat kisi LED menggunakan strip LED ws2812.

Strip LED ws2812 ditempatkan secara vertikal melalui lampu, dalam pola zigzag. Semua koneksi LED berada di bagian atas atau bawah silinder. Ini memberi ruang di dalam silinder, untuk komponen elektronik lainnya.

Karena ide pertama adalah menampilkan data cuaca, saya memilih 16 LED per baris. Ini memungkinkan 16 arah angin:

• n
• NNE
• NE
• EN
• E
• ESE
• SE
• SSE
• S
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• NW
• NNW

Proyek sebelumnya "hiasan pohon Natal" didasarkan pada icosahedron biasa, dengan jendela melingkar untuk setiap LED. Proyek ini mendapat struktur serupa untuk LED. Tapi kemudian di dalam silinder kaca.

Langkah 2: Warna LED

Suhu selama setahun di Belanda kira-kira antara -10 dan +30 derajat Celcius. Itu bisa menjadi lebih hangat atau lebih dingin, tetapi ini adalah pengecualian. Warna suhu universal adalah Merah untuk panas, dan Biru untuk dingin. Saya telah menambahkan warna ketiga: Kuning. Ini memberi lebih banyak warna dan membuat gradien lebih indah.

Suhu minimum dan maksimum berubah selama musim. Akibatnya, perbedaan suhu tidak pernah lebih besar dari 25 derajat. Dengan kata lain, hampir setengah dari seluruh rentang warna. Untuk meningkatkan jangkauan ini, skala dinamis dapat digunakan. Misalnya, skala mungkin bergantung pada bulan. Warna biru bisa 10 derajat Celcius di musim panas, dan -10 derajat Celcius di musim dingin.

Skala ini harus berubah secara perlahan. Sebagai contoh:

-10 Januari hingga +15

-10 Februari hingga +15 Maret -5 hingga +20 April -5 hingga +20 Mei 0 hingga +25 Juni +5 hingga +30 Juli +10 hingga +35 Agustus +10 hingga +35 September +5 hingga +30 Oktober 0 hingga +25 November -5 hingga +20 Desember -10 hingga +15

Terjemahan antara suhu dan warna dapat disimpan dalam sebuah tabel. Akibatnya, perhitungan minimal diperlukan. Dan lampunya mudah beradaptasi dengan iklim lain. Pembuatan meja juga sederhana untuk membuat penyesuaian kecil dalam intensitas warna.

Langkah 3: Silinder Kaca

Sebuah silinder kaca telah digunakan untuk lampu ini. Ini adalah suku cadang dari lampu yang tersedia dengan baik. Saya telah membeli lampu dari toko web Belanda. Ini memiliki spesifikasi sebagai berikut:

Dimensi: diameter 10 cm dengan tinggi +/- 27 cm

Warna: Putih susu Fitting: Ukuran lubang E27 (pas normal / besar) 4 cm Bahan: Kaca Keterangan: Cocok untuk lampu gantung maupun lampu lantai. Di satu sisi ada lubang untuk sambungan, sisi lain terbuka. Waktu pengiriman: Sekitar 2 minggu (dari Austria)

Silinder kaca milik lampu jenis 'Troy'. Yang dibuat oleh perusahaan dengan nama Eglo.

Jika silinder kaca tidak dijual terpisah, Anda juga dapat membeli lampunya sendiri. Ada versi liontin dan meja yang tersedia (tautan AS, tautan Inggris, tautan UE).

Itu selalu memungkinkan untuk membuat versi Anda sendiri menggunakan lampu lain.

Meskipun gambar sederhana untuk dimensi, mereka benar. Tingginya 270 mm (10,6 inci) dan diameter 100 mm (3,9 inci).

Langkah 4: Antarmuka Web Wemos

Hadiah Utama dalam Lomba LED 2017

Juara II Raspberry Pi Contest 2017