ساعة الحائط LED المحيطة: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

لقد رأيت مؤخرًا العديد من الأشخاص يقومون ببناء مصفوفات LED ضخمة تبدو جميلة للغاية ، لكنها إما تتكون من كود معقد أو أجزاء باهظة الثمن أو كليهما. لذلك فكرت في بناء مصفوفة LED الخاصة بي التي تتكون من أجزاء رخيصة جدًا وسهلة الفهم للكود ، على الرغم من أنها أصغر قليلاً. يمكن أن تعمل أيضًا كساعة حائط ، وهو أمر مفيد للأشخاص الذين لا يريدون شاشة ضخمة تتجول فقط لعرض الرسوم المتحركة غير التقليدية.

كان هدفي من هذا المشروع هو عدم تضمين أي أدوات لحام أو كهربائية حتى يكون هذا المشروع في متناول العديد من الأشخاص.

يوصى بهذا المشروع للأشخاص الذين لديهم معرفة أساسية بالإلكترونيات والترميز وللأشخاص الذين لديهم القليل من الخبرة في العمل مع الأكريليك:).

الخطوة الأولى: جمع كل الأدوات ومواد البناء

أدوات:

1. منشارا
2. أداة تسجيل أكريليك
3. مثقاب يدوي بسيط (يمكن استخدام المثقاب الكهربائي أيضًا)
4. مثقاب 12 مم أو مثقاب خطوة
5. زوج من الأسلاك المتعرية
6. زوج من القواطع القطرية
7. مقص
8. شربي أو علامة
9. مسدس الغراء الساخن
10. ورق زجاج

مواد بناء:

1. شريط كهربائي
2. مكونان من مادة لاصقة
3. Superglue أو cyanoacrylate
4. عصي الغراء الساخنة

الخطوة الثانية: جمع كل الأجزاء

القطع:

1. 50 قطعة WS2811 سلسلة led (3 مجموعات)
2. اردوينو UNO
3. وحدة DS3231 RTC
4. مفتاح معدني مؤقت مع LED
5. أسلاك العبور
6. 5V 10A امدادات الطاقة
7. مقبس DC
8. سلك متعدد الخيوط (16awg)
9. 3 مم أوبال (أبيض شفاف) لوح أكريليك
10. 4 سم سماكة انبوب رفيع الجدار (10 متر)
11. أسود أكريليك 6 مم

الخطوة 3: قطع الأنابيب البلاستيكية للطول

في هذه الخطوة سنقطع الأنابيب البلاستيكية إلى أسطوانات أصغر. ستعمل هذه الأسطوانات الصغيرة من الأنابيب البلاستيكية كفواصل بين وحدات البكسل ، نظرًا لأننا لا نريد أن ينزف ضوء LED في الشاشة بأكملها. ستجلس مصابيح LED داخل هذه الأسطوانات وستضمن أن الضوء القادم من كل LED مركّز في منطقة معينة ولن ينزف إلى وحدات البكسل الأخرى.

لتحقيق شبكة أنابيب PVC ، علينا أولاً قطع أنابيب PVC إلى أسطوانات صغيرة ذات أطوال متماثلة. اخترنا طول 6 سم لارتفاع الاسطوانات ولكن يمكنك اختيار أي ارتفاع حوالي 6 سم بما يناسبك. فقط تأكد من أن جميع الأسطوانات بنفس الارتفاع.

خطوات:

1. استخدم أي صناديق أو كتب لتحقيق ارتفاع 6 سم (أو أي شيء حوالي 6 سم).
2. احتفظ بعلامة أفقية على الصندوق ، أمسك أنبوب PVC على الحائط واجعل طرف العلامة يلمس الأنبوب. قم بتدوير أنبوب PVC ببطء باستخدام دعامة الحائط لعمل خط جميل وسلس حول الأنبوب.
3. قطع على الخط باستخدام منشارا. التأكد من أن التخفيضات مستقيمة قدر الإمكان ، والتي ستكون مفتاح جودة الانتشار.
4. إذا كان هناك أي نتوءات / عدم استواء على جانب الأسطوانة ، فيمكننا استخدام ورق الصنفرة أو قاطع الصندوق لإزالة النتوء من جانب واحد. يكفي إزالة الحواف من جانب واحد ، لكن إزالة الحواف من الجانبين سيكون أمرًا رائعًا.
5. إذا كان لديك جانب واحد فقط ضع علامة على هذا الجانب بحرف "D". سيواجه هذا الجانب صفيحة الموزع والجانب الآخر بحرف "L" يشير إلى الجانب الذي سيتم وضع LED فيه. إذا كنت قد قمت بإلغاء تحديد كلا الجانبين ، يمكنك رؤية أي جانب يجلس بشكل عمودي أكثر على الأرض وتمييز هذا الجانب بحرف "D" على والجانب الآخر بـ "L"
6. كرر 134 مرة:)

الخطوة 4: لصق جميع الأنابيب البلاستيكية

الآن بما أننا قمنا بتقطيع جميع الأنابيب حسب الطول ، يمكننا لصقها في شبكة واحدة ضخمة. من أجل لصق جميع الأنابيب معًا ، نستخدم cyanoacrylate المعروف باسم superglue.

خطوات:

1. نبدأ بلصق أنبوبين معًا. احتفظ بأنبوبين أفقيين على الطاولة. تأكد من أن كلاهما يجلس بشكل متساوٍ على الطاولة والجانب المكتوب عليه "D" متجهًا بنفس الطريقة وأنهما على نفس المستوى. بمجرد محاذاة كل شيء ، يمكننا وضع قطرتين من الغراء الفائق بين الأنابيب.
2. من أجل لصق الأنبوب الثالث ، اتبع نفس الخطوات الموضحة أعلاه. احتفظ بالشبكة اللاصقة على طاولة وضع الأنبوب الثالث فوقها. تأكد من أن الجانب "D" من الأنابيب مواجه كلها في نفس الاتجاه وفي نفس المستوى. ضع قطرتين من الغراء الفائق على كل درزة. إذا كنت قد فعلت كل شيء بشكل صحيح ، عندما تحتفظ بالشبكة عموديًا ، مع وجود حرف "D" لأسفل ، فلا ينبغي أن يكون هناك أي حركة هزازة ويجب أن يكون الهيكل بأكمله مستقرًا على المنضدة.
3. من أجل لصق الأنبوب الرابع والأنابيب المتبقية ، يمكننا بسهولة الاحتفاظ بالقطع الثلاث الملصقة عموديًا (مع توجيه الحرف "D" للأسفل بالطبع ^ _ ^) ووضع الأنبوب الرابع على أي جانب من القطع الثلاثة الملصقة. تأكد من مواجهة حرف "D" بنفس الطريقة. بعد ذلك يمكننا ببساطة لصق القطعة الرابعة بالقطع الملصقة الثلاث ، ويمكن تكرار نفس الشيء لبقية الأنابيب لتحقيق الهيكل كما هو موضح أعلاه.

الخطوة 5: قص الأكريليك

لقص لوح الأكريليك ، حدد الأشكال المرغوبة باستخدام الأبعاد الواردة في الصورة. عدا ذلك ، يمكنك طباعة ملفات SVG المتوفرة وإرفاق الصفحات أعلى ورقة الأكريليك واستخدامها كدليل للقص.

ملاحظة: قد تتغير الأبعاد إذا كنت قد استخدمت قطرًا مختلفًا لأنابيب PVC

خطوات:

1. إذا كنت تستخدم المطبوعات الخاصة بملفات SVG ، فقم بلصق الصفحات المطبوعة على أوراق الأكريليك باستخدام أي عصا غراء أو قم بلصقها على الأكريليك باستخدام قطعة من الشريط اللاصق.
2. إذا كنت لا تنوي استخدام الصفحات المطبوعة ، يمكنك استخدام الأبعاد المحددة أعلاه لتمييز الأشكال على ورقة الأكريليك.
3. استخدم أداة تسجيل النقاط لتسجيل الخطوط المراد قطعها. سجل حتى تصبح النتيجة عميقة تقريبًا مثل نصف سماكة لوح الأكريليك.
4. عند الانتهاء من التسجيل ، احتفظ بخط النتيجة على حافة الطاولة واضغط بشدة على جانب لوح الأكريليك المعلق في الهواء. سيؤدي ذلك إلى قطع لوح الأكريليك على طول خط النتيجة. إذا كان مقدار الضغط المطلوب لالتقاط الأكريليك مرتفعًا جدًا ، فحاول القيام بمزيد من الدرجات على الخط مع استخدام المزيد من الضغط للتسجيل.
5. افعل هذا لجميع التخفيضات المطلوبة.
6. باستخدام مثقاب 12 مم ، قم بعمل ثقب في أحد الألواح الجانبية لزر الضغط

الخطوة 6: لصق الإطار بالشبكة

هذه الخطوة مباشرة إلى الأمام. نحن نقوم بلصق وإطار أكريليك لشبكة PVC التي أنشأناها للتو. نظرًا لأن أنابيب PVC تبدو قبيحة ، فإننا نضعها في علبة أكريليك لطيفة.

خطوات:

1. ضع شبكة الأنابيب البلاستيكية على الأرض مع التأكد من أن الجانب الذي يحتوي على حرف "D" موجه لأسفل.
2. يمكنك وضع اللوحة الجانبية بالزر الموجود على أي جانب تريده. قررنا الذهاب مع أسفل اليمين.
3. ضع كل الألواح الأكريليك حول شبكة PVC مع التأكد من تماسكها مع الأرضية. تأكد من أن الجانب المكتوب عليه الحرف "D" على قطع الأكريليك مواجه للأرض. قم بإجراء أي تغييرات بأحجام ألواح الأكريليك إذا لزم الأمر.
4. استخدم شريطًا لاصقًا لتثبيت كل قطع الأكريليك معًا ، أو اطلب من صديق المساعدة عن طريق تثبيت قطع الأكريليك بقوة على الشبكة.
5. استخدم بعض الغراء الفائق أو مكونين من المواد اللاصقة للصق جميع صفائح الأكريليك بشبكة الأنابيب البلاستيكية.

ملحوظة: إذا كنت تخطط لتركيب شاشة العرض هذه على الحائط ، فيجب أن تكون كمية الغراء التي يجب استخدامها أكثر قليلاً من المعتاد لأن الوزن الكامل سيتم دعمه على لوحة أكريليك واحدة ولا تريد الانحناء أو الأسوأ من ذلك ، السقوط بعيدا، بمعزل، على حد.

الخطوة 7: لصق جميع المصابيح داخل شبكة PVC

وفقًا لمقدار العمل الشاق ، يجب أن تكون هذه هي العملية الأخيرة التي تتطلب الكثير من العمل ،

خطوات:

1. قبل البدء في عملية اللصق ، ضع سلاسل LED على الأرض بالتتابع. تحتوي كل سلسلة LED على 50 مصباحًا. ضع بداية السلسلة التالية حيث تنتهي السلسلة السابقة. الآن ، قم بتوصيل موصلات JST الخارجة من مؤشر LED الأخير للسلسلة السابقة بمصباح LED الأول للسلسلة التالية. من خلال القيام بذلك ، يجب أن يكون لديك سلسلة طويلة 150 LED.
2. يمكنك الآن لصق الغراء الساخن الأول في أنبوب PVC العلوي والأيسر كما هو موضح أعلاه. لتحديد أول مؤشر LED للسلسلة ، ابحث عن مؤشر LED الذي يحتوي على موصل يخرج منه كما هو موضح في الصورة التي توضح لصق مؤشر LED الأول.
3. بعد لصق الأول ، فإن الأمر يتعلق فقط باتباع الرسم التخطيطي المذكور أعلاه للصق جميع مصابيح LED في أماكنها الخاصة ، على سبيل المثال ، سيذهب مؤشر LED الثاني إلى الأنبوب المجاور له مباشرةً
4. بعد الانتهاء من الصف الأول عن طريق لصق جميع مصابيح LED في الصف الأول ، يمكنك البدء بالصف الثاني ، وسيذهب المصباح الأول من الصف الثاني إلى الأنبوب الموجود مباشرة إلى اليمين وأسفل الصفوف الأولى أخيرًا LED كما هو موضح في الدليل
5. بتكرار هذه العملية ، قم بملء الأنابيب المتبقية حسب الدليل المحدد.
6. بعد الانتهاء من لصق جميع مصابيح LED في الأنابيب الخاصة بها ، سيظل لديك بعض مصابيح LED المتبقية ، ويمكنك قطع السلك الذي يخرج من آخر مؤشر لإزالة الفائض من مصابيح LED.
7. بعد قطع السلك ، يمكنك استخدام شريط كهربائي لعزل الأسلاك الخارجة من آخر مصباح فقط حتى لا تخلق أي شورت

الخطوة 8: توزيع الطاقة على جميع مصابيح LED

من هذه الخطوة فصاعدًا ، سنركز على الجانب الكهربائي باستثناء بعض أنشطة اللصق البسيطة.

خطوات:

1. سترى أن لديك 3 أزواج من الكابلات الحمراء والبيضاء تخرج من مصباح LED لكل سلسلة فردية.
2. قم بتوصيل جميع الأسلاك الحمراء معًا باستخدام سلك سميك متعدد الخيوط. يمكنك القيام بذلك ببساطة عن طريق لف أطراف الأسلاك أو لحامها معًا أيهما يناسبك. ستحصل على نتائج متطابقة في كلتا الحالتين.
3. افعل الشيء نفسه مع جميع الأسلاك البيضاء. تأكد من استخدام سلك سميك متعدد الخيوط ، ويفضل أن يكون بلون مختلف ، للتمييز بين القطبين.
4. في النهاية ، يجب أن يكون لديك سلكان يخرجان من الشاشة بالكامل لإيجابيات وسلبيات
5. قم بتوصيل هذه الأسلاك السميكة متعددة الأشرطة بمقبس التيار المستمر عن طريق لف الأطراف أو اللحام. تأكد من عزل الأطراف بشريط لاصق كهربائي.

الخطوة 9: توصيل الأسلاك في Arduino

في هذه الخطوة سنكمل جميع التوصيلات الكهربائية.

ملاحظة: قد لا يأتي زر الضغط الخاص بك بأسلاك ملحومة مسبقًا ، وقد تضطر إلى لحامها أو لفها في مكانها ، أيهما يناسبك. اعزل الوصلات باستخدام بعض الشريط الكهربائي. إذا لم يكن لديك أسلاك ملحومة مسبقًا ، فيمكنك اتباع مخطط pinout الموضح أعلاه لتحديد المسامير المعنية.

استخدم الأسلاك من ذكر إلى أنثى ومن ذكر إلى ذكر لإجراء جميع الاتصالات الضرورية مع Arduino UNO كما هو موضح أدناه.

1. قم بتوصيل وحدة DS3231 RTC إلى Arduino

• قم بتوصيل VCC لوحدة RTC بـ VIN الخاص بـ Arduino
• قم بتوصيل SDA لوحدة RTC إلى Pin A4 على Arduino
• قم بتوصيل SCL of RTC Module بـ Pin A5 على Arduino
• قم بتوصيل GND الخاص بوحدة RTC بدبوس GND على Arduino

2. قم بتوصيل وحدة زر الضغط بأردوينو.

لتحديد المسامير المختلفة على زر الضغط ، قم بما يلي. الدبوس الذي توجد بجانبه علامة "+" هو دبوس زر LED (+) والدبوس المقابل له هو دبوس زر LED (-). الدبابيس الأخرى هي دبابيس الأزرار.

• قم بتوصيل أي دبوس زر واحد بالدبوس 13 من Arduino
• قم بتوصيل دبوس الزر الآخر بالدبوس 12 من Arduino
• قم بتوصيل زر LED (-) بالدبوس 11 من Arduino
• قم بتوصيل زر LED (+) بالدبوس 10 من Arduino

3. قم بتوصيل سلسلة LED بـ Arduino UNO

حدد بداية LED لسلسلة LED الكاملة.

• قم بتوصيل السلك الأحمر للموصل بمصدر الطاقة 5 فولت
• قم بتوصيل السلك الأخضر للموصل بـ Pin 5 من Arduino
• قم بتوصيل السلك الأبيض للموصل بالأرض

بعد الانتهاء من توصيل الأسلاك ، يمكنك تأمين زر الضغط على جانب اللوحة الجانبية للبناء عن طريق تثبيت الزر بالصامولة المتوفرة.

ملحوظة: استخدمنا الغراء الساخن على الوصلات للتأكد من أنها لن تخرج أثناء الانتهاء وتستقر على الرف

الخطوة 10: برمجة Arduino

لبرمجة Arduino ، قمنا بإسقاط الكود أدناه ، فقد تم التعليق على الكود جيدًا وتوضيحه ذاتيًا ، إذا كنت لا تريد أي وظيفة أو تريد إضافة بعض الوظائف الخاصة بك ، فمن السهل حقًا تعديلها بنفسك.

إذا كنت تخطط لاستخدام الكود دون تعديل الكود نفسه ، فهناك عامل واحد فقط تحتاج إلى تعيينه وهو الوقت. تعليمات ضبط الوقت واردة في الكود.

أثناء تحميل الكود ، يجب التأكد من تثبيت مكتبة FastLED ومكتبة DS3231 في Arduino IDE.

الخطوة 11: الانتهاء من كل شيء

لقد انتهينا تقريبًا من بنائنا ، في هذه الخطوة سننهي جميع الأشياء الصغيرة المتبقية.

إدارة الإلكترونيات

ستبدو الإلكترونيات فوضوية كثيرًا وربما تنفصل عن نفسها إذا لم يتم لصقها بشكل صحيح في مكانها. هذا شيء يمكن تجنبه بسهولة عن طريق لصق جميع الأجهزة الإلكترونية داخل العلبة الخاصة بنا.

يمكنك البدء بلصق Arduino بقاعدة الشاشة ووحدة DS3231 بقاعدة الشاشة أيضًا. يمكن وضع مقبس التيار المستمر في المكان الأكثر ملاءمة مع الأخذ في الاعتبار المكان الذي تريد تركيب الهيكل وطول سلك مصدر الطاقة وعوامل أخرى مماثلة.

التثبيت على الحائط (اختياري)

إذا كنت ترغب في تثبيت هذه الشاشة على الحائط ، فيمكنك حفر ثقوب 5 مم في اللوحة العلوية وإرفاق بعض المشابك "L" باللوحة العلوية مع بعض البراغي والغسالات والصواميل M5 ، والتي من شأنها توفير فتحات تثبيت لتثبيتها على حائط. إذا كنت تنوي الاحتفاظ بها على الرف كما فعلنا ، فلن تحتاج إلى إضافة مشابك "L" للتركيب.

لصق ورقة الناشر

الخطوة الأخيرة والأسهل هي لصق لوح الموزع على شبكتنا الضخمة PVC. تأكد من إزالة الغطاء البلاستيكي الواقي على لوح الأكريليك قبل المتابعة. استخدم 10-15 قطرة من الغراء الساخن المنتشر عبر الورقة واضغط عليها على الشبكة لتلتصق بالورقة. نستخدم الغراء الساخن حيث يمكن إزالته بسهولة بواسطة قاطرة بسيطة لإجراء أي إصلاحات.

ملاحظة: إن تقشير اللوح الواقي البلاستيكي من لوح الأكريليك هو الجزء الأكثر إرضاءً من التصميم.

اللوحة الخلفية (اختياري)

إذا كنت تريد أن يكون الجانب الخلفي من المصفوفة أكثر أناقة ، فيمكنك قص قطعة من الأكريليك الأسود مقاس 6 مم لها نفس أبعاد ورقة الناشر ولصقها على الجزء الخلفي من المصفوفة باستخدام بعض الغراء الساخن

تم الانتهاء من

الآن يجب أن يكون لديك مصفوفة LED تعمل بكامل طاقتها والتي تبدو جيدة في النهار ومدهشة في الليل. أنا أقدر بصدق أنك وصلت إلى هذا الحد. نظرًا لأن هذا هو أول تعليم لي ، فهناك العديد من الأشياء التي يجب تحسينها ، لا سيما الصور التي التقطتها لم تكن الأفضل ، والتي سأحاول بالتأكيد تحسينها في المستقبل (ملاحظة: كاميرا هاتفي لا تنصف حقًا هذه الشاشة لأنه يبدو أكثر برودة في الحياة الحقيقية). إذا كنت تقوم بالبناء ، آمل أن تكون قد استمتعت بالبناء وقضيت بعض الوقت الممتع. نرحب بالتحسينات حقًا ولا أطيق الانتظار لمعرفة ما يمكنك تحسينه والقيام به بشكل مختلف ^ _ ^