منارة تنبؤات الطقس: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

في هذا المشروع ، أقدم نموذجًا من منارة الطقس المحلية التي صنعتها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد وخطوط LED ومصدر طاقة ولوحة Arduino مع اتصال wifi من أجل الوصول إلى توقعات الطقس في اليوم التالي.

الغرض الرئيسي من المشروع هو عرض توقعات الطقس الحالية ولكن يمكن أيضًا استخدامها كعرض ضوئي أو بوصلة أو مصباح. يشار إلى توقعات الطقس لليوم التالي من خلال اللون المضيء للكرة ودورات زمنية مختلفة لإضاءة الكرة والعمود.

الشاشة تعني:

للكرة: ضوء أزرق: ضوء أصفر ساطع إلى غائم ، ضوء أصفر جاف: ملبد بالغيوم إلى غائم ، بدون هطول ضوء أبيض: هطول الأمطار (مطر أو ثلج) ضوء ثابت: اتجاه ثابت للطقس وميض الضوء: اتجاه الطقس غير المتسق للعمود: ارتفاع الضوء: درجة الحرارة يرتفع هبوط الضوء: درجة الحرارة تنخفض ضوء ثابت: درجة الحرارة تبقى على حالها.

في المجموع هناك 3 × 2 × 3 = 18 مجموعة مختلفة يمكن عرضها. بالطبع يمكنك استخدام أي مجموعة ألوان مخصصة ممكنة ، حسب الاستخدام ، حيث يمكن التحكم في كل مصباح LED منفصل.

اللوازم

1x Arduino Nano 33 IoT Amazon

1x 5V 12A محول إمداد الطاقة أمازون

1x BTF-LIGHTING WS2812B 5M 60 LEDs / Pixels / m أمازون

شريط LED الذي استخدمته مقاوم للماء ومعتمد من IP65 لأنني أترك أحيانًا لحم الخنزير في الخارج ، للاستخدام الداخلي ، يمكنك استخدام إصدار IP30.

1x 470 المقاوم

1x 1000 mF مكثف

15x كابلات دوبونت

الخطوة 1: إنشاء الإطارات الأساسية والعلوية

تم تصميم النموذج في Autodesk Fusion 360 ثم تم طباعته ثلاثية الأبعاد. باستخدام ملفات.stl ، يمكنك طباعة الإطارات ثلاثية الأبعاد. كما ترى في الصور ، يبدو النموذج الموجود في الرسم والمنتج المطبوع مختلفًا بعض الشيء ، لأنني أجريت بعض التحسينات على التصميم.

يبلغ الارتفاع الأصلي للمنارة أحد عشر مترًا والمقياس المختار 1:35 مما يعني أن النموذج يبلغ ارتفاعه حوالي 35 سم. يبلغ الطول الإجمالي لشرائط LED 1.72 مترًا ، وهو ما يتوافق مع 103 مصابيح LED.

إذا كنت ترغب في إنشاء نموذج أصغر أو أكبر ، فلا تتردد في تغيير الأبعاد أو التصميم من خلال معالجة ملف Autodesk Fusion 360 (.f3d).

الخطوة 2: تركيب ولحام خطوط LED معًا

يمكن قص شريط LED في النقاط المحددة ، انظر الصورة الأولى. من المهم جدًا وضع كل جزء من الشريط في الاتجاه الصحيح وبعد لحام شريطين للتحكم في ما إذا كان الاتصال يعمل.

بالنسبة للقاعدة ، ستحتاج إلى ثلاثة خطوط من اثني عشر مصباحًا. يجب توصيل جميع الخطوط في سلسلة بحيث يتم تقسيم أول 36 مصباحًا للقاعدة إلى ثلاثة خطوط من ثمانية ، ويجب توصيلها كما هو موضح في الصورة الرابعة. تأكد من لحام دبوس البيانات الموجب والسالب الصحيح بين الشرائط.

بعد توصيل خطين معًا ، يرجى التحقق مما إذا كان الاتصال قد تم بشكل صحيح عن طريق قياس المقاومة بين المسامير باستخدام مقياس أوم. يجب أن يكون القياس أقل من 1 أوم. يجب عليك أيضًا اختبار الاتصال عن طريق توصيل المشارب بلوحك كما هو موضح في الصورة الأخيرة وتشغيل الرسم. يجب تثبيت مكتبة FastLED.h ويجب تخصيص أسطر الكود المعلقة. إذا كان كل شيء يعمل بشكل صحيح ، فيجب تشغيل المصابيح لمدة ثانية وإيقاف التشغيل لمدة ثانية واحدة.

الخطوة 3: تركيب ولحام خطوط الإطار العلوي

يمكن العثور على وصلات الخطوط في الأعلى في الصورة الأولى. بالنسبة للإطار العلوي ، يلزم وجود ستة خطوط من ثمانية مصابيح LED وشريط واحد من تسعة عشر مصباحًا. بعد قطع الشرائط ، ابدأ بلحام المسامير في نهاية الصمام 44 بكابل 6 سم ، يجب أن يكون الجانب الآخر ملحومًا بمسامير الصمام 45. انتبه إلى اتجاه التيار والبيانات ، الأسهم الموجودة على الصورة إظهار الاتجاه الصحيح ويجب أن يتطابق مع دبابيس البيانات ؛ يجب أن يكون دبوس Do من Led 44 ملحومًا بدبوس Din في Led 45.

إذا كان الشريط اللاصق لبعض الخطوط لا يلتصق بالإطار ، ففكر في استخدام ربطة عنق لتأمين الخطوط المصابة في مكانها.

بعد لحام جميع المشارب وتركيبها ، يتم ترك شيء واحد ، قم بلحام الصمام 36 من القاعدة ودبابيس الصمام 37 للإطار العلوي.

آخر شيء يجب القيام به هو ملء المناطق الموجودة عند نقاط اللحام بالغراء أو السيليكون إذا كنت تنوي ترك المنارة بالخارج لجعلها مقاومة للماء.

الخطوة 4: توصيل مصدر الطاقة الخارجي

يعتمد السحب الحالي للخطوط على سطوع ولون المصابيح. يستهلك كل مصباح LED 60 مللي أمبير في السطوع الكامل ، مما يعني أن 6.2 أمبير مطلوبة إذا تم تشغيل جميع المصابيح في وقت واحد. نظرًا لأن منافذ USB قادرة على توفير تيار يصل إلى 500 مللي أمبير فقط ، فمن الضروري وجود مصدر طاقة خارجي. يمكنك أيضًا تشغيل المنارة من Arduino باستخدام بنك طاقة 5 فولت ، متصل بمنفذ USB للوحة ، ولكن يجب عليك تقليل سطوع المصابيح إلى الحد الأدنى ، وإلا ستومض مصابيح LED والأهم من ذلك ، قد تتضرر لوحة Arduino بشكل دائم.

لهذا الغرض ، استخدمت محول إمداد طاقة بجهد 5 فولت تيار مستمر 12 أمبير ، والذي يجب توصيله بعناية بمصدر طاقة منزل التيار المتردد وفقًا لمعايير بلدك. يجب توصيل المحطات الطرفية Live و Neutral و Earth بشكل صحيح بسلك قابس الطاقة كما يظهر في الصور. !! قد يكون العمل مع التيار المتردد أمرًا خطيرًا ، يرجى طلب المشورة المهنية إذا لم تكن لديك خبرة في دوائر التيار المتردد !!

يجب توصيل جانب التيار المباشر لمحول الطاقة بالشرائط واللوحة الخاصة بك.

هذا كل شيء ، جزء الأجهزة جاهز ، في الجزء الثاني سنرى بعض الأمثلة من التعليمات البرمجية للعديد من الاستخدامات المختلفة للمشروع.