Oświetlenie LED Post: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Moje podwórko pierwotnie było bałaganem z krzaków jałowca i skał. Po tym, jak przyszedł mężczyzna i wyrwał to wszystko, zostałem z brudem i szansą, aby moje podwórko świeciło. Moje nowe podwórko ma 6 ceglanych słupków, które potrzebowały trochę pizzy, ale nie za dużo. Chciałem tylko czegoś wyjątkowego. Przeglądając różne sklepy internetowe i sklepy z dużymi pudełkami, nie miałem zamiaru płacić 250 $ x 6, aby wyposażyć swoje posty w światła, które ledwo mi się podobały. Wydawało mi się, że mogę wydać coś za znacznie mniej i cieszyć się wynikami.

Na szczęście mogę zgłosić, że wierzę, że mam najmądrzejsze i najfajniejsze latarnie pocztowe w mojej okolicy i najbardziej godne wpisu Instructables, abym mógł pomóc innym uczyć się na moich błędach lub zachęcić do nowego projektu.

Obecnie mam 6 pasków po 100 diod LED WS2818 sterowanych przez 6 chipów ESP32 zsynchronizowanych z oprogramowaniem WLED podłączonym do mojego krajobrazowego okablowania 12 V krajobrazowego. Oświetlenie może być subtelne lub przesadne. Są one umieszczone w niestandardowej akrylowej obudowie z wydrukowaną w 3D podstawą. Pracują co noc przy minimalnej konserwacji (dobrze, jeśli zrobisz kilka rzeczy poprawnie).

Jestem z nich bardzo dumna i uświetniają święta i inne wydarzenia. Oto moja historia.

Kieszonkowe dzieci

-6 pasków po 100 adresowalnych pasków LED. WS2812b 5 m 60 diod / pikseli / m Wodoodporny IP65 Elastyczny, indywidualnie adresowany pasek świetlny. (Pierwotnie używane SK9882s)

-6 EPBOWPT DC 12V 24V do DC 5V 10A 50W Regulator konwertera 5V 50W Zasilacz obniżający moduł transformatora

-6 ESP32 ESP32-DEVKITC z ESP-WROOM-32

-6 Kontroler ESP32 DevKitC Wi-Fi i BLE LED

-Pęczek złomu akrylowego

-Klej akrylowy

-6 podstaw drukowanych w 3D

Narzędzia, których użyłem

-Wycinarka laserowa

-drukarka 3d

Krok 1: Prototypy

Nie byłem pewien, jaki rozmiar i geometria będzie dobrze wyglądać. Miałem kilka pomysłów i kilka przepracowałem. To był mój pierwszy prototyp. Był bardzo duży, żeby zakryć całą górę cegieł, ale po prostu nie wyglądał dobrze. Wiedziałem, że chcę zmaksymalizować dyfuzję diod LED, ale ostatecznie było to zbyt drogie z punktu widzenia akrylu, ponieważ musiałbym laserować duże arkusze.

Akryl dobrze radzi sobie z odpornością na promieniowanie UV. W końcu zabraknie im klimatu, ale nie chciałem przy tym projekcie pracować ze szkłem i metalem. Chciałem uzyskać rozproszony, półprzezroczysty biały akryl.

Weryfikacja koncepcji zadziałała i wyglądała znakomicie w nocy. Po prostu uruchomiłem go z klonem Arduino nano i poczułem, że zmierzam w dobrym kierunku.

Kiedy musisz zrobić 6 czegoś, może to bardzo szybko stać się drogie. Nie chciałem tego robić, a potem zdałem sobie sprawę, że mogę to zrobić lepiej, więc spędziłem dużo czasu myśląc o tym, jak to zrobię i jak zminimalizować swoją pracę.

Krok 2: Topy akrylowe

Więc po podjęciu decyzji o projekcie, który narysowałem w OpenSCAD/Fusion 360, użyłem kawałka akrylu, aby uformować ściany we wzór przezroczystego, półprzezroczystego i zadymionego akrylu. Chciałem przede wszystkim ukryć diody LED i użyć do tego dyfuzji, ale chciałem też trochę przezroczystego akrylu, aby podczas spaceru lub jazdy przez oczy nie był pewien, co widzą. Zrobiłem przyrząd, aby utrzymać ściany na miejscu i zachować porządek. Wszystko było zrobione ze skrawków akrylu, które kupiłem w lokalnym sklepie z tworzywami sztucznymi, więc było znacznie tańsze niż mój pierwotny plan. To był ogromny ból, aby zdjąć cały papier z każdego wyciętego kawałka, ale miałem pewną pomoc. Obchodzę się z nimi ostrożnie, choć są solidne.

Krok 3: Baza akrylowa

Akrylowa podstawa została skonstruowana tak, abym mógł przywiązać diody do ścian za pomocą suwaka i nieco go otworzyć, aby móc włożyć palce do środka, aby zaciągnąć opaski. Wszystkie są rozcięte, a ja użyłem przezroczystego arkusza akrylowego na górze, aby je wyrównać. Szczeliny na górze ściśle przylegają do góry. Zdjęcia LED pokażą, jak są przyklejane i przypinane do ścian. Musiało być około 17 mm między ścianami zewnętrznymi a wewnętrznymi miejscami LED, aby zarówno rozproszyć, jak i zachować odrębność kolorów. Wymodelowałem to na kilka sposobów, aby upewnić się, że mieszają światło, ale nie za bardzo. Następnie przykleiłem wydrukowaną w 3D podstawę do spodu.

Krok 4: 3d drukowana podstawa

Baza składa się z dwóch części. Dolna część wkręcana jest w cegły, a górna przyklejana do spodu akrylowej obudowy. Śruby boczne utrzymują to razem. Możliwość usunięcia całego słupka i jego wymiany wydawała się rozsądną propozycją na wypadek, gdybym potrzebował go przebudować. Zaprojektowany w Fusion 360 i wydrukowany w ABS, aby był odporny na warunki pogodowe.

Krok 5: Wybór LED

Początkowo zacząłem od SK9822 przy 60 diodach LED/M. Moją pierwszą myślą było, że są jaśniejsze i mają dużą częstotliwość odświeżania. Wyglądały ładnie przez pierwszy rok, ale nie kupiłem tych z zabezpieczeniem przed warunkami atmosferycznymi. Myślałem, że pod kołdrą woda nigdy się nie dostanie i powinno być w porządku, ale czasami deszcz naprawdę mocno padał. W końcu kilka pasków uległo awarii z powodu zalania wodą i trzeba było je wymienić.

Wymieniłem je na tańsze WS2812B o tej samej gęstości, ale z wodoodpornością.

Gdybym miał je odbudować lub wymyślić nowy projekt, myślę, że szukałbym listew RBG z komponentem W. Posiadanie dodatkowej białej diody LED może zaoszczędzić trochę energii, a ja wybrałbym ciepłą biel na zewnątrz.

Druga sprawa to napięcie. Większość adresowalnych taśm LED to 5V, ale są też nowe taśmy 12V, które pasują do mojego okablowania krajobrazowego. Procesor dla każdego Post Light ma napięcie 5 V, więc postanawiam po prostu pozostać przy 5 V i konwerterze stepdown.

Pamiętaj, aby wykonać matematykę dla każdego ze swoich świateł. Nie chcesz przepuszczać zbyt dużego natężenia przez bardzo cienki drut. 5V*.060A*100 diod LED = 30 W (6A) dla każdego z moich świateł. I tak nigdy nie prowadziłbym ich na pełnych obrotach przez długi czas, ale upewniłem się, że przewody są mocne. Mój zasilacz do projektowania krajobrazu zadziałałby, gdybym miał problem, ale rozważ dodanie bezpiecznika do wielu diod LED, zwłaszcza jeśli znajdują się one blisko ważnej lub łatwopalnej konstrukcji.

Krok 6: Elektronika

Kłopoty z komunikacją przez przewody między słupkami, aby je zsynchronizować, wydawały się głupcem, więc bezprzewodowość jest. Wybrałem płytę ESP32 DevKitC, ponieważ ma Bluetooth, wifi i inne funkcje. Ostatecznie wybór oprogramowania dogoni sprzęt, który rozumowałem w zeszłym roku i okazało się to dobrym założeniem.

Evil Genius Labs ma niedrogą osłonę, która współpracuje z ESP32, którą gorąco polecam. Możesz kupić ESP32 DevKitC Wi-Fi i BLE LED Controller od Tindie i oszczędzić sobie wysiłku rezystorów i kondensatorów do bezbłędnego sterowania LED. Wymaga trochę lutowania, ale to dla mnie przyjemna przeszłość. ESP32 łączy się bezpośrednio na górze.

Po zrobieniu matematyki dla taśm LED, ze względów bezpieczeństwa, zamówiłem regulator konwertera DC 12V 24V na DC 5V 10A 50W, aby zamienić moją moc krajobrazu na 5V. 50 W to przesada o 20 W, ale sprawiło, że poczułem się nieco swobodniej.

Krok 7: Oprogramowanie wbudowane

Moje światła działają już od ponad roku i są bardzo niezawodne. Początkowo wszystkie były podłączone do Wi-Fi i korzystały z ESPHome, ponieważ działał bardzo dobrze z Home Assistant. Oba systemy są niesamowitymi kawałkami oprogramowania, ale to samo w sobie jest całkowicie Instruktażowe. Chętnie podzielę się moim podstawowym kodem, ale odkryłem, że istnieje wiele wzorców LED, które chciałem zrobić, które są dość ograniczone przez domyślne ustawienia ESPHome. Nie mam czasu ani ochoty robić tego, co odkryłem, że ktoś już zrobił, a przynajmniej mam nadzieję, że ktoś to zrobi.

I stało się. WLED to kolana pszczół. Możesz zaprogramować ESP32 i ESP8266 do miliona różnych wzorów, palet i opcji. Dodatkowo synchronizuje się między każdym mikrokontrolerem. Czy wspomniałem, że istnieje aplikacja na smartfona na wybraną platformę? Kocham to! Kilka tygodni temu zmieniłem wszystkie moje kontrolery na WLED. To tak, jakbym miał nowy wyświetlacz Post Light. Jest responsywny, zsynchronizowany i ma mnóstwo opcji. Wysoce rekomendowane.

Krok 8: Końcowe myśli/wyniki

W przypadku świecących rzeczy trudno jest uchwycić, jak dobrze projekt się powiódł. Zrealizowałem kilka projektów i ten był jednym z najbardziej satysfakcjonujących. W większość dni, kiedy przechodzi się obok mojego domu, moje posty powoli mienią się ciepłym białym światłem lub subtelną, trójkolorową paletą odzwierciedlającą porę roku. Podoba mi się, że nie jest denerwujące, krzykliwe ani przesadne. Jest inny i zauważalny tylko wtedy, gdy zwracasz uwagę.

Jednak, gdy na moim podwórku przed domem krążą wakacje, daje ci znać. Jest zielony na Dzień Świętego Patryka, czerwone, białe i niebieskie fajerwerki na 4 lipca, tęcze na Miesiąc Dumy, płomienie na Halloween i wyjątkowo błyszczące na Boże Narodzenie. Pewnego dnia planuję dodać pojemnościowy akcent do jednego z filarów, aby umożliwić dzieciom zmianę wzorów, ale na razie to tylko osobista przyjemność, którą lubię mieszać od czasu do czasu.

Wszyscy pracujemy na barkach ludzi, którzy nas zainspirowali lub dali nam narzędzia do wyrażania siebie. Sprawdź WLED, ESPHome, Home Assistant, Evil Genius Labs, Fusion 360, Tindie itp. Dziękujemy za zainteresowanie.

I nagroda w konkursie Make it Glow