Llums de llum LED: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

El meu pati davanter originalment era un embolic de savines i roques. Després que l’home va venir i ho va arrencar tot, em vaig quedar amb brutícia i l’oportunitat de fer brillar el meu jardí. El meu nou pati davanter té 6 pals de maó que necessitaven una mica de pizzazz, però no massa. Només volia una cosa única. Mirant per diversos minoristes en línia i grans botigues de caixes grans, no estava a punt de pagar 250 x 6 dòlars per proporcionar els meus missatges amb llums que amb prou feines m’agradaven. Semblava que podia pressupostar alguna cosa per molt menys i gaudir dels resultats.

Afortunadament, puc informar que crec que tinc els llums de llum més intel·ligents i frescos del meu barri i els més dignes d’una publicació d’Instructibles per ajudar els altres a aprendre dels meus passos erronis o animar algun projecte nou.

Actualment, tinc 6 tires de 100 LED WS2818 controlades per 6 xips ESP32 sincronitzats amb el programari WLED connectat al meu cablejat horitzontal de 12 V. La il·luminació pot ser subtil o pot ser superior. S'allotgen en una carcassa acrílica personalitzada amb una base impresa en 3D. Funcionen cada nit amb un manteniment mínim (bé, si feu algunes coses correctament).

Estic molt orgullós d'ells i fan que les festes i altres esdeveniments siguin festius. Aquí teniu la meva història.

Subministraments

-6 tires de 100 tires LED dirigibles. WS2812b 5 m 60 leds / píxels / m Impermeable IP65 llum de banda flexible adreçable individualment. (SK9882 d'ús original)

-6 EPBOWPT DC 12V 24V a DC 5V 10A 50W Convertidor regulador 5V 50W Alimentació reductora mòdul transformador

-6 ESP32 ESP32-DEVKITC inc ESP-WROOM-32

-6 ESP32 DevKitC Wi-Fi i controlador LED BLE

-Un munt de deixalles d’acrílic

-Cola acrílica

-6 bases impreses en 3D

Eines que he fet servir

-Tallador làser

-Impressora 3D

Pas 1: prototips

No estava segur de quina mida i geometria quedaria bé. Vaig tenir un munt d’idees i en vaig treballar algunes. Aquest va ser el meu primer prototip. Era molt gran per cobrir tota la part superior dels maons, però no semblava correcte. Sabia que volia maximitzar la difusió dels LED, però finalment era massa car des del punt de vista acrílic, ja que hauria de fer-ne làser amb grans làmines.

L’acrílic fa una bona feina de resistència a la llum UV. Finalment, fracassaran del clima, però no volia treballar amb vidre i metall amb aquest projecte. El que volia era un acrílic blanc difús i translúcid.

La prova del concepte va funcionar i semblava excel·lent a la nit. Jo només l’he executat amb un nano clon Arduino i he sentit que anava en una bona direcció.

Quan haureu de fer 6 d'alguna cosa, pot costar-se molt ràpidament. No volia fer-ne cap i després em vaig adonar que podia fer-ho millor, així que vaig passar molt de temps pensant en com anava a fer-ho i com reduiria al mínim el treball.

Pas 2: tapes acríliques

Per tant, després de decidir-me per un disseny que vaig dibuixar a OpenSCAD / Fusion 360, vaig utilitzar una mica d’acrílic de rebuig per formar les parets amb un patró d’acrílic transparent, translúcid i fumat. Volia amagar sobretot els LEDs i fer servir la difusió per fer-ho, però també volia una mica d’acrílic transparent perquè, quan caminaves o conduïssis pels teus ulls, no estiguessis segur del que veien. Vaig fer una plantilla per mantenir les parets al seu lloc i mantenir l’ordre recte. Tot estava fet a partir d’unes restes d’acrílic que havia adquirit a la botiga local de plàstics, de manera que era molt més barat que el meu pla original. Va ser un gran dolor treure tot el paper de cada tros tallat, però vaig tenir una mica d’ajuda. Els manejo amb cura, tot i que són sòlids.

Pas 3: base acrílica

La base acrílica es va construir de manera que pogués lligar amb cremallera els LED a les parets i obrir-la una mica per poder fer entrar els dits a dins i tirar dels tirants. Totes tenen ranures i he utilitzat un full d’acrílic transparent per mantenir-lo alineat. Les ranures de la part superior s’ajusten perfectament a la part superior. Les imatges LED mostraran com s’enganxen i es comprimeixen a les parets. Calia que hi hagués uns 17 mm entre les parets exteriors i les ubicacions interiors de LED per difondre i mantenir els colors separats. El vaig modelar de maneres per assegurar-me que barrejaven la llum, però no massa. Després vaig enganxar la base impresa en 3D a la part inferior.

Pas 4: Base impresa en 3D

La base es divideix en dues parts. La part inferior es cargola als maons i la part superior s’enganxa a la part inferior de la carcassa acrílica. Els cargols laterals el mantenen junts. La possibilitat d’eliminar una llum de publicació sencera i substituir-la semblava una proposta raonable per si necessitava reconstruir-la. Dissenyat en Fusion 360 i imprès en ABS per resistir la intempèrie.

Pas 5: Selecció de LED

Inicialment vaig començar amb SK9822 a 60 LED / M. La meva idea inicial era que eren més brillants i que tenien una velocitat d’actualització ràpida. Van quedar bé el primer any, però no vaig poder comprar aquells amb resistència a la intempèrie. Vaig pensar que a sota de les cobertes l’aigua mai no hi passaria i hauria d’estar bé, però de vegades la pluja va caure amb força. Finalment, algunes franges van fallar a causa de danys causats per l'aigua i es van haver de substituir.

Els vaig substituir per WS2812Bs més barats amb la mateixa densitat però amb impermeabilització.

Si hagués de reconstruir-los o si tingués un nou disseny, crec que buscaria tires de RBG amb un component W. Tenir el LED blanc extra pot estalviar una mica d’energia i seleccionaria el blanc càlid per a exteriors.

L’altra qüestió és la tensió. La majoria de tires LED dirigibles són de 5V, però hi ha noves tires de 12V que coincideixen amb el meu cablejat horitzontal. La CPU de cada llum de llum és de 5 V, de manera que decideixo quedar-me amb 5 V i un convertidor stepdown.

Assegureu-vos de fer les matemàtiques per a cadascun dels vostres llums. No voleu passar massa amperatge per un fil molt prim. 5V *.060A * 100 LEDs = 30 W (6A) per a cadascun dels meus llums. De totes maneres, no les havia executat mai a ple res, però em vaig assegurar que els cables fossin resistents. El meu subministrament d’energia paisatgística funcionaria si tingués algun problema, però penseu a afegir un fusible a molts LEDs, sobretot si estan a prop d’una estructura important o inflamable.

Pas 6: electrònica

Tractar-se de comunicacions a través de cables entre missatges per mantenir-los sincronitzats semblava una tasca insensata, de manera que és inalàmbric. He seleccionat la placa ESP32 DevKitC perquè té Bluetooth, wifi i altres funcions. Finalment, la selecció de programari es posaria al dia amb el maquinari que vaig raonar l’any passat i que va resultar ser un bon supòsit.

Evil Genius Labs té un escut econòmic que interfereix amb l’ESP32 que us recomano. Podeu comprar un controlador LED ESP32 DevKitC Wi-Fi i BLE de Tindie i estalviar-vos l’esforç de les resistències i els condensadors per a un control de LED impecable. Requereix una mica de soldadura, però és un temps passat agradable per a mi. ESP32 es connecta a la part superior.

Després de fer el càlcul de les tires LED, per raons de seguretat, vaig demanar a un convertidor regulador de 12V 24V a DC 5V 10A 50W que convertís la meva potència paisatgística a 5V. 50W supera en 20W, però em va fer sentir una mica més a gust.

Pas 7: programari incrustat

Els meus llums funcionen des de fa més d’un any i són molt fiables. Originalment, tots estaven connectats a wifi i feien servir ESPHome perquè funcionava molt bé amb Home Assistant. Tots dos sistemes són increïbles bits de programari, però això és tot un instructable per si mateix. Estic encantat de compartir el meu codi bàsic, però he descobert que hi havia molts patrons de LED que volia fer, que estan bastant limitats pels valors predeterminats d’ESPHome. No tinc el temps ni la inclinació a fer el que he descobert que algú ja ha fet o almenys esperava que fes algú.

I va passar. WLED és el genoll de l’abella. Podeu programar ESP32 i ESP8266 a un milió de patrons, paletes i opcions diferents. A més, es sincronitza entre cada microcontrolador. He mencionat que hi ha una aplicació per a telèfons intel·ligents per a la vostra plataforma que trieu? M'encanta! Vaig canviar tots els controladors a WLED fa unes setmanes. És com si tingués una nova pantalla Post Light. És sensible, sincronitzat i té moltes opcions. Molt recomanable.

Pas 8: Pensaments / Resultats finals

Amb coses brillants, pot ser difícil copsar el rendiment del projecte. He fet diversos projectes i aquest ha estat un dels més satisfactoris. La majoria de dies quan un passa per casa meva, els meus missatges brillen lentament amb una càlida llum blanca o alguna subtil paleta de tres colors que reflecteix la temporada. M'agrada que no sigui molest, cridaner ni excessiu. És diferent i es nota només si es presta atenció.

Tanmateix, quan un dia de vacances passa pel meu pati, us ho fa saber. És de color verd pel dia de Sant Patty, focs artificials vermells, blancs i blaus per al 4 de juliol, arc de Sant Martí per al mes de l’orgull, flames per Halloween i extra brillants per Nadal. Algun dia tinc intenció d’afegir un toc capacitiu a un dels pilars perquè els nens canviïn els patrons, però, de moment, és només un plaer personal que m’agrada barrejar de tant en tant.

Tots treballem sobre les espatlles de persones que ens han inspirat o ens han donat eines per expressar-nos. Comproveu WLED, ESPHome, Home Assistant, Evil Genius Labs, Fusion 360, Tindie, etc. Gràcies pel vostre interès.

Primer premi del concurs Make it Glow