Đồng hồ treo tường LED xung quanh: 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Gần đây, tôi đã thấy nhiều người xây dựng ma trận LED khổng lồ trông hoàn toàn đẹp mắt, nhưng chúng bao gồm mã phức tạp hoặc các bộ phận đắt tiền hoặc cả hai. Vì vậy, tôi nghĩ đến việc xây dựng ma trận LED của riêng mình bao gồm các bộ phận rất rẻ và mã rất dễ hiểu, mặc dù nhỏ hơn một chút. Nó cũng có thể hoạt động như một chiếc đồng hồ treo tường, rất hữu ích cho những người không muốn có một màn hình lớn chỉ nằm xung quanh hiển thị các hình ảnh động vui nhộn của nó.

Mục đích của tôi với dự án này là không bao gồm bất kỳ công cụ hàn hoặc điện nào để dự án này có thể được tiếp cận với nhiều người.

Dự án này sẽ được giới thiệu cho những người có kiến thức cơ bản về điện tử, mã hóa và cho những người có một chút kinh nghiệm làm việc với acrylic:).

Bước 1: Thu thập tất cả các công cụ và vật liệu xây dựng

Công cụ:

1. Một cái cưa sắt
2. Một công cụ chấm điểm acrylic
3. Một chiếc máy khoan cầm tay đơn giản (Một chiếc máy điện cũng có thể làm được)
4. Mũi khoan 12mm hoặc mũi khoan bước
5. Một đôi vũ công thoát y
6. Một cặp máy cắt đường chéo
7. Một cây kéo
8. Một nét hoặc một điểm đánh dấu
9. Một khẩu súng hotglue
10. Giấy nhám

Vật liệu xây dựng:

1. Băng điện
2. Keo hai thành phần
3. Superglue hoặc cyanoacrylate
4. Keo nóng

Bước 2: Thu thập tất cả các bộ phận

Các bộ phận:

1. 50 chiếc dây xích dẫn WS2811 (3 Bộ)
2. Arduino UNO
3. Mô-đun RTC DS3231
4. Công tắc tạm thời bằng kim loại với đèn LED
5. Dây nhảy
6. Nguồn điện 5V 10A
7. Giắc cắm DC
8. Dây nhiều sợi (16awg)
9. Tấm acrylic 3 mm opal (trắng mờ)
10. 4 cm OD, ống PVC thành mỏng (10 mét)
11. Màu đen 6 mm acrylic

Bước 3: Cắt ống PVC theo chiều dài

Ở bước này chúng ta sẽ cắt ống PVC thành các hình trụ nhỏ hơn. Những hình trụ nhỏ bằng ống nhựa PVC này sẽ hoạt động như những tấm ngăn giữa các pixel, vì chúng tôi không muốn ánh sáng của đèn LED tràn vào toàn bộ màn hình. Các đèn LED sẽ nằm bên trong các hình trụ này và nó sẽ đảm bảo rằng ánh sáng phát ra từ mỗi đèn LED được tập trung vào một vùng cụ thể và sẽ không bị tràn sang các điểm ảnh khác.

Để đạt được lưới của ống PVC, trước tiên chúng ta phải cắt ống PVC thành các hình trụ nhỏ có chiều dài giống nhau. Chúng tôi đã chọn chiều dài 6 cm làm chiều cao của các hình trụ nhưng bạn có thể chọn bất kỳ chiều cao nào xung quanh 6 cm tùy thích cho bạn. Chỉ cần đảm bảo rằng tất cả các hình trụ có cùng chiều cao.

Các bước:

1. Sử dụng bất kỳ hộp hoặc sách nào để đạt được chiều cao 6 cm (hoặc bất kỳ thứ gì xung quanh 6 cm).
2. Giữ một điểm đánh dấu nằm ngang trên hộp, giữ ống PVC dựa vào tường và sao cho đầu của điểm đánh dấu chạm vào đường ống. Xoay ống PVC từ từ bằng cách sử dụng giá đỡ của tường để tạo một đường thẳng đẹp và liền mạch xung quanh ống.
3. Cắt bằng cưa sắt. Đảm bảo rằng các vết cắt càng thẳng càng tốt, điều này sẽ là chìa khóa cho chất lượng của sự khuếch tán.
4. Nếu có bất kỳ gờ / không bằng phẳng nào ở mặt bên của hình trụ, chúng ta có thể sử dụng giấy nhám hoặc máy cắt hộp để loại bỏ một bên. Gỡ một bên là đủ nhưng làm hỏng cả hai bên sẽ là một điều tốt cần có.
5. Nếu bạn chỉ có một bên bị lỗi, hãy đánh dấu bên đó bằng chữ "D". Mặt đó sẽ hướng về phía tấm khuếch tán và mặt còn lại có chữ "L" cho biết phía sẽ đặt đèn LED. Nếu bạn đã làm hỏng cả hai mặt, bạn có thể thấy bên nào nằm vuông góc hơn trên sàn và đánh dấu bên đó bằng chữ "D" và bên kia bằng chữ "L"
6. Lặp lại 134 lần:)

Bước 4: Dán tất cả các ống PVC

Bây giờ khi chúng ta đã cắt tất cả các đường ống theo chiều dài, chúng ta có thể dán chúng thành một lưới lớn. Để dán tất cả các ống lại với nhau, chúng tôi sử dụng cyanoacrylate thường được gọi là superglue.

Các bước:

1. Chúng tôi bắt đầu bằng cách dán hai ống với nhau. Giữ hai ống nằm ngang trên bàn. Đảm bảo rằng cả hai đều ngồi thẳng mặt trên bàn và mặt có chữ "D" được viết trên đó quay mặt theo cùng một cách và ở cùng một mức độ. Khi mọi thứ đã thẳng hàng, chúng ta có thể nhỏ 1-2 giọt superglue vào giữa các ống.
2. Để dán ống thứ ba, hãy làm theo các bước tương tự như đã nêu ở trên. Giữ tấm lưới đã dán trên bàn và đặt ống thứ ba lên trên chúng. Đảm bảo rằng mặt "D" của các đường ống đều hướng về cùng một hướng và cùng một mức. Nhỏ 1-2 giọt superglue trên mỗi đường may. Nếu bạn đã làm đúng mọi thứ, khi bạn giữ lưới theo chiều dọc, với chữ "D" hướng xuống dưới, sẽ không có bất kỳ chuyển động rung lắc nào và toàn bộ cấu trúc phải nằm yên trên bàn.
3. Để dán ống thứ tư và các ống còn lại, chúng ta có thể dễ dàng giữ ba miếng dán theo chiều dọc (dĩ nhiên là chữ "D" hướng xuống ^ _ ^) và đặt ống thứ tư lên bất kỳ mặt nào của ba miếng đã dán. Đảm bảo rằng chữ "D" phải đối mặt theo cùng một cách. Sau đó, chúng ta có thể chỉ cần dán miếng thứ tư vào ba miếng đã dán, có thể lặp lại tương tự cho các ống còn lại để đạt được cấu trúc như hình trên.

Bước 5: Cắt Acrylic

Để cắt tấm acrylic, hãy đánh dấu các hình dạng mong muốn bằng cách sử dụng các kích thước được cho trong hình ảnh. Ngoài ra, bạn có thể in các tệp SVG được cung cấp và đính kèm các trang trên đầu tấm acrylic và sử dụng nó làm hướng dẫn cắt.

Lưu ý: Kích thước có thể thay đổi nếu bạn đã sử dụng đường kính khác cho ống PVC

Các bước:

1. Nếu bạn đang sử dụng bản in của các tệp SVG, hãy dán các trang đã in vào các tấm acrylic bằng bất kỳ loại keo dính nào hoặc chỉ cần dán nó lên acrylic bằng một miếng băng dính.
2. Nếu bạn không có ý định sử dụng các trang in, bạn có thể sử dụng các kích thước đã cho ở trên để đánh dấu các hình dạng trên tấm acrylic.
3. Sử dụng một công cụ ghi điểm để ghi các đường cắt. Ghi điểm cho đến khi điểm số sâu gần bằng một nửa chiều dày của tấm acrylic.
4. Khi ghi điểm xong, hãy giữ vạch ghi trên mép bàn và dùng lực ấn mạnh vào mặt của tấm acrylic đang treo trên không. Thao tác này sẽ kéo tấm acrylic dọc theo đường ghi. Nếu lượng áp lực cần thiết để chụp acrylic quá cao thì hãy thử ghi nhiều điểm hơn trên dây đồng thời sử dụng nhiều áp lực hơn để ghi điểm.
5. Làm điều này cho tất cả các vết cắt được yêu cầu.
6. Sử dụng một mũi khoan 12 mm tạo một lỗ trên một trong các mặt bên cho nút nhấn

Bước 6: Dán khung vào lưới

Bước này là cực kỳ thẳng về phía trước. Chúng tôi đang dán và khung acrylic vào lưới PVC mà chúng tôi vừa tạo. Vì các ống PVC trông xấu xí nên chúng tôi đang bọc chúng trong một hộp acrylic đẹp.

Các bước:

1. Đặt lưới ống PVC trên sàn trong khi đảm bảo mặt có chữ "D" quay xuống.
2. Bạn có thể đặt bảng điều khiển bên có nút ở bất kỳ phía nào bạn muốn. Chúng tôi quyết định đi với phía dưới bên phải.
3. Đặt tất cả các tấm acrylic xung quanh lưới PVC trong khi đảm bảo rằng chúng nằm ngang bằng với sàn. Đảm bảo rằng mặt có chữ "D" được viết trên miếng Acrylic hướng xuống sàn. Thực hiện bất kỳ thay đổi nào với kích thước của các tấm acrylic nếu có yêu cầu.
4. Dùng băng dính để giữ tất cả các mảnh acrylic lại với nhau hoặc nhờ bạn bè giúp đỡ bằng cách giữ chặt các mảnh acrylic vào lưới.
5. Sử dụng một ít keo siêu dính hoặc keo 2 thành phần để dán tất cả các tấm acrylic vào lưới ống PVC.

Lưu ý: Nếu bạn định treo tường màn hình này, lượng keo bạn nên sử dụng nên nhiều hơn một chút so với bình thường vì toàn bộ trọng lượng sẽ được nâng đỡ trên một tấm acrylic và bạn không muốn tấm nền bị cong hoặc thậm chí tệ hơn là rơi riêng biệt.

Bước 7: Dán tất cả các đèn LED bên trong lưới PVC

Theo số lượng công việc tẻ nhạt, đây sẽ là quá trình cuối cùng rất tốn công sức,

Các bước:

1. Trước khi bắt đầu quá trình dán, hãy đặt các chuỗi đèn LED trên mặt đất một cách tuần tự. Mỗi chuỗi LED có 50 đèn LED. Đặt điểm bắt đầu của chuỗi tiếp theo nơi chuỗi trước đó kết thúc. Bây giờ, hãy kết nối các đầu nối JST đi ra từ đèn LED cuối cùng của chuỗi trước với đèn LED đầu tiên của chuỗi tiếp theo. Bằng cách này, bạn sẽ có một chuỗi dài 150 LED.
2. Bây giờ bạn có thể dán keo nóng đầu tiên vào ống PVC trên cùng và ngoài cùng bên trái như hình trên. Để xác định đèn LED đầu tiên của chuỗi, hãy tìm đèn LED có đầu nối ra khỏi nó như thể hiện trong hình cho thấy cách dán của đèn LED đầu tiên.
3. Sau khi dán cái đầu tiên, bạn chỉ cần làm theo sơ đồ đã cho ở trên để dán tất cả các đèn LED vào vị trí tương ứng của chúng, ví dụ: đèn LED thứ hai sẽ đi vào ống ngay bên cạnh nó
4. Sau khi bạn đã hoàn thành hàng đầu tiên bằng cách dán tất cả các đèn LED ở hàng đầu tiên, bạn có thể bắt đầu với hàng thứ hai, đèn LED đầu tiên của hàng thứ hai sẽ đi vào ống nằm ngay bên phải và dưới cùng của các hàng đầu tiên. LED như trong hướng dẫn
5. Bằng cách lặp lại quá trình này, lấp đầy các ống còn lại theo hướng dẫn đã cho.
6. Sau khi bạn đã hoàn thành việc dán tất cả các đèn LED vào các ống tương ứng của chúng, bạn sẽ vẫn còn thừa một số đèn LED, bạn có thể đơn giản cắt dây ra khỏi đèn LED cuối cùng để loại bỏ phần thừa của đèn LED.
7. Sau khi cắt dây, bạn có thể dùng băng dính điện để cách điện các dây ra khỏi led cuối cùng sao cho không tạo chập

Bước 8: Phân phối nguồn cho tất cả các đèn LED

Từ bước này trở đi, chúng tôi sẽ tập trung vào mặt điện ngoại trừ một số hoạt động dán nhỏ.

Các bước:

1. Bạn sẽ thấy rằng bạn có 3 cặp cáp màu đỏ và trắng đi ra từ đèn LED bắt đầu của mỗi chuỗi riêng lẻ.
2. Kết nối tất cả các dây màu đỏ với nhau bằng cách sử dụng dây dày nhiều sợi. Bạn có thể làm điều này bằng cách chỉ cần xoắn các đầu dây hoặc hàn chúng lại với nhau, tùy theo cách nào thuận tiện cho bạn. Bạn sẽ nhận được kết quả giống nhau trong cả hai trường hợp.
3. Làm tương tự với tất cả các dây màu trắng. Đảm bảo sử dụng dây nhiều sợi dày, tốt nhất là màu khác, để phân biệt giữa các cực.
4. Cuối cùng, bạn nên có 2 dây ra khỏi toàn bộ màn hình cho âm và dương
5. Kết nối các dây nhiều sợi dày này với giắc cắm DC bằng cách vặn các đầu hoặc hàn. Đảm bảo cách điện các đầu bằng một miếng băng dính điện.

Bước 9: Nối dây Arduino

Trong bước này, chúng tôi sẽ hoàn thành tất cả các kết nối điện.

Lưu ý: Nút nhấn của bạn có thể không đi kèm với dây hàn sẵn, bạn có thể phải hàn chúng hoặc chỉ cần vặn chúng tại chỗ, tùy theo cách nào thuận tiện cho bạn. Cách điện các kết nối bằng cách sử dụng một số băng dính điện. Nếu của bạn không đi kèm với dây hàn sẵn, bạn có thể làm theo sơ đồ sơ đồ chân được đưa ra ở trên để xác định các chân tương ứng.

Sử dụng dây đực sang cái và dây đực với cái để tạo tất cả các kết nối cần thiết với Arduino UNO như mô tả bên dưới.

1. Kết nối mô-đun DS3231 RTC với Arduino

• Kết nối VCC của Mô-đun RTC với VIN của Arduino
• Kết nối SDA của Mô-đun RTC với Pin A4 trên Arduino
• Kết nối SCL của Mô-đun RTC với Pin A5 trên Arduino
• Kết nối GND của Mô-đun RTC với chân GND trên Arduino

2. Kết nối mô-đun Nút nhấn với Arduino.

Để xác định các chân khác nhau trên nút nhấn, hãy làm như sau. Chân có dấu "+" bên cạnh là chân Nút LED (+) và đối diện với nó là chân LED Nút (-). Hai chân còn lại là chân Nút.

• Kết nối bất kỳ một chân Nút nào với Chân 13 của Arduino
• Kết nối chân Nút khác với Chân 12 của Arduino
• Kết nối nút LED (-) với chân 11 của Arduino
• Kết nối nút LED (+) với chân 10 của Arduino

3. Kết nối chuỗi LED với Arduino UNO

Xác định đèn LED bắt đầu của chuỗi đèn LED hoàn chỉnh.

• Kết nối dây Đỏ của đầu nối với nguồn điện 5V
• Kết nối dây Màu xanh lá cây của đầu nối với Chân 5 của Arduino
• Kết nối dây Trắng của đầu nối với đất

Sau khi kết thúc hệ thống dây, bạn có thể cố định nút nhấn vào mặt bên của bảng điều khiển bên cạnh bằng cách buộc chặt nút bằng đai ốc được cung cấp.

Lưu ý: Chúng tôi đã sử dụng keo nóng trên các kết nối để đảm bảo chúng sẽ không bị bung ra trong khi hoàn thành và đặt trên kệ

Bước 10: Lập trình Arduino

Để lập trình Arduino, chúng tôi đã bỏ đoạn mã bên dưới, đoạn mã này được nhận xét khá tốt và khá tự giải thích, nếu bạn không muốn bất kỳ chức năng nào hoặc muốn thêm một số chức năng của riêng mình, bạn sẽ thực sự dễ dàng sửa đổi nó.

Nếu bạn đang lên kế hoạch sử dụng mã mà không sửa đổi chính mã, chỉ có một tham số mà bạn cần đặt đó là thời gian. Các hướng dẫn để đặt thời gian được đưa ra trong mã.

Trong khi tải mã lên, bạn phải đảm bảo rằng bạn đã cài đặt thư viện FastLED và thư viện DS3231 trong IDE Arduino của mình.

Bước 11: Hoàn thành tất cả

Chúng tôi gần như đã hoàn thành việc xây dựng của mình, Trong bước này, chúng tôi sẽ chỉ hoàn thành tất cả những thứ nhỏ còn lại.

Quản lý thiết bị điện tử

Các thiết bị điện tử sẽ trông rất lộn xộn và thậm chí có thể tự ngắt kết nối nếu chúng không được dán đúng vị trí. Đây là điều có thể rất dễ dàng tránh được bằng cách dán tất cả các thiết bị điện tử bên trong vỏ máy của chúng tôi.

Bạn có thể bắt đầu bằng cách dán Arduino vào đế của màn hình và mô-đun DS3231 vào cũng với đế của màn hình. Giắc cắm DC có thể được đặt ở vị trí thuận tiện nhất, có tính đến vị trí bạn muốn lắp công trình, chiều dài dây của nguồn điện và các yếu tố tương tự khác.

Gắn tường (tùy chọn)

Nếu bạn muốn gắn màn hình này lên tường, bạn có thể khoan các lỗ 5mm vào tấm trên cùng và gắn một số kẹp "L" vào tấm trên cùng với một số bu lông, vòng đệm và đai ốc M5, điều này sẽ cung cấp các lỗ lắp để gắn nó lên tường. Nếu bạn đang có ý định giữ nó trên giá như chúng tôi đã làm, bạn không cần thêm những chiếc kẹp "L" đó để lắp.

Dán tấm khuếch tán

Bước cuối cùng và dễ dàng nhất là dán tấm khuếch tán lên tấm lưới PVC khổng lồ của chúng tôi. Kiểm tra để đảm bảo rằng bạn đã tháo tấm bảo vệ bằng nhựa trên tấm acrylic trước khi tiếp tục. Dùng 10-15 giọt keo nóng phết khắp tấm và ấn vào tấm lưới để dán tấm. Chúng tôi sử dụng keo nóng vì nó có thể dễ dàng tháo ra bằng một lực kéo đơn giản cho bất kỳ công việc sửa chữa nào.

Tái bút: Bóc tấm bảo vệ bằng nhựa ra khỏi tấm acrylic là phần hài lòng nhất của công trình.

Tấm sau (tùy chọn)

Nếu bạn muốn mặt sau của ma trận thanh lịch hơn một chút, bạn có thể cắt một miếng acrylic đen 6mm có cùng kích thước với tấm khuếch tán và dán nó vào mặt sau của ma trận bằng một ít keo nóng

Hoàn thành

Bây giờ bạn sẽ có một ma trận LED đầy đủ chức năng trông đẹp vào ban ngày và tuyệt vời vào ban đêm. Tôi chân thành đánh giá cao nếu bạn đã làm cho nó đến nay. Vì đây là hướng dẫn đầu tiên của tôi, nên có nhiều thứ cần được cải thiện, đặc biệt là những bức ảnh tôi chụp không phải là tốt nhất, điều này tôi sẽ cố gắng và cải thiện trong các hướng dẫn trong tương lai (Tái bút: Máy ảnh của điện thoại của tôi không thực sự phù hợp với màn hình này vì nó trông ngầu hơn trong đời thực). Nếu bạn đang xây dựng cùng, tôi hy vọng bạn thích công trình xây dựng và có một thời gian vui vẻ. Những cải tiến thực sự được hoan nghênh và tôi thực sự nóng lòng muốn xem các bạn có thể cải thiện và làm khác đi những gì ^ _ ^