Previsió meteorològica Beacon: 4 passos (amb imatges)

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

En aquest projecte presento un model d’una balisa meteorològica local que he fet amb impressió 3D, ratlles LED, una font d’alimentació i una placa Arduino amb connexió wifi per accedir a la previsió meteorològica del dia següent.

L’objectiu principal del projecte és mostrar la previsió meteorològica actual, però també es pot utilitzar com a espectacle de llum, brúixola o llum. La previsió meteorològica per al dia següent està indicada pel color lluminós de la pilota i els diferents recorreguts temporals de la il·luminació de la pilota i de l’eix.

La pantalla significa:

per a la pilota: llum blava: brillant a ennuvolat, llum groga seca: ennuvolat a ennuvolat, sense precipitacions llum blanca: precipitacions (pluja o neu) Llum constant: tendència meteorològica constant Llum intermitent: tendència meteorològica inconsistent a l’eix: llum ascendent: temperatura augmenta la llum que cau: la temperatura baixa constantment: la temperatura continua sent la mateixa.

En total, es poden mostrar 3 × 2 × 3 = 18 combinacions diferents. Per descomptat, podeu utilitzar qualsevol combinació de colors personalitzada possible, en funció de l’ús, ja que cada led es pot controlar separat.

Subministraments

1x Arduino Nano 33 IoT Amazon

1x adaptador de font d'alimentació 5V 12A Amazon

1x BTF-LIGHTING WS2812B 5M 60 LEDs / píxels / m Amazon

La banda de leds que he utilitzat és impermeable i té la certificació IP65 perquè de vegades deixo la balisa a l’exterior, per a ús interior es pot utilitzar la versió IP30.

Resistència 1x 470 Ω

1x condensador de 1000 mF

15x Cables Dupont

Pas 1: creació de marcs base i superior

El model està dissenyat a Autodesk Fusion 360 i després el va imprimir en 3D. Mitjançant els fitxers.stl podeu imprimir en 3D els marcs. Com veieu a les imatges, el model del dibuix i el producte imprès tenen una aparença diferent, perquè he fet algunes millores en el disseny.

L’alçada original de la balisa és d’onze metres i l’escala escollida 1:35, cosa que significa que el model fa uns 35 cm d’alçada. La longitud total de les franges led és d'1,72 m, que correspon a 103 leds.

Si voleu construir un model més petit o més gran, no dubteu a canviar les dimensions o el disseny mitjançant la manipulació del fitxer Autodesk Fusion 360 (.f3d).

Pas 2: muntar i soldar juntes les ratlles led

La franja led es pot tallar als punts marcats, vegeu la primera foto. És molt important col·locar cada part de la banda en la direcció correcta i després de soldar dues bandes per controlar si la connexió funciona.

Per a la base necessitareu tres ratlles de dotze leds. Totes les ratlles s'han de connectar en sèrie, de manera que els primers 36 leds de la base es divideixen en tres ratlles de vuit i s'han de connectar tal com es veu a la quarta imatge. Assegureu-vos de soldar el pin positiu, negatiu i de dades correcte entre les ratlles.

Després de connectar dues franges juntes, comproveu si la connexió s'ha realitzat correctament mesurant la resistència entre els pins amb un ohmòmetre. El mesurament ha de ser inferior a 1 Ohm. També heu de provar la connexió connectant les ratlles al tauler tal com es veu a la darrera imatge i executeu l’esbós. Cal instal·lar la biblioteca FastLED.h i personalitzar les línies comentades del codi. Si tot funciona bé, els leds s’han d’encendre un segon i apagar-se un segon.

Pas 3: muntar i soldar les ratlles del marc superior

Les connexions de les ratlles a la part superior es poden trobar a la primera imatge. Per al marc superior es requereixen sis franges de vuit leds i una franja de dinou leds. Després de tallar les ratlles, comenceu soldant els passadors al final del led 44 amb un cable de 6 cm, l’altre costat s’ha de soldar als passadors del led 45. Presteu atenció a la direcció del corrent i de les dades, a les fletxes de la imatge mostra la direcció correcta i ha de coincidir amb els pins de dades; el pin Do del Led 44 s’ha de soldar al pin Din del Led 45.

Si la cinta adhesiva d'algunes ratlles no s'enganxa al marc, considereu la possibilitat d'utilitzar tirants per fixar les ratlles afectades al lloc.

Després de soldar i muntar totes les franges, només queda una cosa, soldeu el led 36 de la base els passadors del led 37 del marc superior.

L’últim que heu de fer és omplir de cola o silicona les zones dels punts de soldadura si teniu intenció de deixar fora el far, per tal de fer-lo impermeable.

Pas 4: Cablatge de la font d'alimentació externa

El dibuix actual de les ratlles depèn de la brillantor i del color dels leds. Cada led consumeix 60 mA a la màxima brillantor, el que significa que es necessiten 6,2 A si tots els leds s’encenen simultàniament. Com que els ports USB només poden subministrar corrent de fins a 500 mA, és necessària una font d'alimentació externa. També podeu alimentar la balisa des d’Arduino mitjançant un banc d’alimentació de 5 V, connectat al port USB de la placa, però heu de reduir la brillantor dels Leds al mínim, en cas contrari, els Leds parpellejaran i el més important, la vostra placa Arduino podria estar danyada permanentment..

Per a aquest propòsit, he utilitzat un adaptador de font d'alimentació de 5 V CC 12 A, que s'ha de connectar acuradament a la font d'alimentació de CA segons els estàndards del país. Els terminals Live, Neutral i Earth han d’estar correctament connectats a un cable d’endoll, tal com es veu a les fotos. !! Treballar amb corrent altern pot ser perillós, demaneu assessorament professional si no teniu experiència amb circuits de corrent altern.

El costat CC de l'adaptador de corrent hauria d'estar connectat a les ratlles i al tauler.

Ja està, la part de maquinari està a punt, a la segona part veurem alguns exemples de codi per a molts usos diferents del projecte.