Маяк прогноза погоды: 4 шага (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

В этом проекте я представляю модель местного метеомаяка, которую я сделал с помощью 3D-печати, светодиодных лент, источника питания и платы Arduino с Wi-Fi, чтобы получить доступ к прогнозу погоды на следующий день.

Основная цель проекта - показать текущий прогноз погоды, но его также можно использовать как световое шоу, компас или лампу. Прогноз погоды на следующий день отображается по светящемуся цвету мяча и различным временным курсам освещения мяча и древка.

Дисплей означает:

для мяча: синий свет: от яркого до облачного, сухой желтый свет: от пасмурно до облачно, без осадков белый свет: осадки (дождь или снег) Постоянный свет: постоянная погодная тенденция Мигающий свет: непостоянная погодная тенденция для вала: восходящий свет: температура поднимается падающий свет: температура падает постоянный свет: температура остается прежней.

Всего можно отобразить 3 × 2 × 3 = 18 различных комбинаций. Конечно, вы можете использовать любую возможную индивидуальную цветовую комбинацию, в зависимости от использования, так как каждый светодиод можно контролировать отдельно.

Запасы

1x Arduino Nano 33 IoT Amazon

1x адаптер питания 5V 12A Amazon

1x BTF-LIGHTING WS2812B 5M 60 светодиодов / пикселей / м Amazon

Светодиодная полоса, которую я использовал, является водонепроницаемой и сертифицирована по стандарту IP65, потому что иногда я пропускаю маяк наружу, для использования внутри помещений вы можете использовать версию IP30.

1x 470 Ом резистор

1x 1000 мФ конденсатор

15x кабелей Dupont

Шаг 1: Создание базового и верхнего фреймов

Модель разработана в Autodesk Fusion 360, а затем распечатана на 3D-принтере. Используя файлы.stl, вы можете распечатать кадры в 3D. Как вы видите на фотографиях, модель на чертеже и печатный продукт выглядят немного иначе, потому что я внес некоторые улучшения в дизайн.

Первоначальная высота маяка - одиннадцать метров, выбранный масштаб - 1:35, что означает, что высота модели составляет около 35 см. Общая длина светодиодных полос составляет 1,72 м, что соответствует 103 светодиодам.

Если вы хотите построить меньшую или большую модель, не стесняйтесь изменять размеры или дизайн, манипулируя файлом Autodesk Fusion 360 (.f3d).

Шаг 2: Монтаж и пайка светодиодных полос вместе

Светодиодную полосу можно разрезать в отмеченных точках, см. Первое фото. Очень важно расположить каждую часть полосы в правильном направлении и после пайки двух полосок, чтобы проверить, работает ли соединение.

Для основы вам понадобятся три полосы по двенадцать светодиодов. Все полосы должны быть соединены последовательно, поэтому первые 36 светодиодов основания разделены на три полосы по восемь и должны быть соединены, как показано на четвертом рисунке. Убедитесь, что вы припаяли положительный, отрицательный и контактный штырьки между полосками правильно.

После соединения двух полос вместе проверьте, правильно ли выполнено соединение, измерив сопротивление между контактами с помощью омометра. Измерение должно быть меньше 1 Ом. Вы также должны проверить соединение, подключив полосы к вашей плате, как показано на последнем рисунке, и запустить скетч. Библиотека FastLED.h должна быть установлена, а закомментированные строки кода должны быть настроены. Если все работает правильно, светодиоды должны включиться на секунду и погаснуть на одну секунду.

Шаг 3: Установка и пайка полос верхней рамы

Соединения полос вверху можно увидеть на первой картинке. Для верхней рамки требуется шесть полос из восьми светодиодов и одна полоса из девятнадцати светодиодов. После разрезания полос начните с припайки контактов на конце светодиода 44 кабелем длиной 6 см, другая сторона должна быть припаяна к контактам светодиода 45. Обратите внимание на направление тока и данных, стрелки на картинке показывать правильное направление и должны совпадать с выводами данных; Вывод Do светодиода 44 должен быть припаян к выводу DIN светодиода 45.

Если клейкая лента некоторых полосок не прилипает к раме, используйте стяжки, чтобы закрепить пораженные полосы на месте.

После пайки и монтажа всех полосок остается одно, припаиваем светодиод 36 основания к контактам светодиода 37 верхней рамки.

Последнее, что нужно сделать, это заполнить клеем или силиконом области в точках пайки, если вы собираетесь вывести маяк наружу, чтобы сделать его водонепроницаемым.

Шаг 4: Подключение внешнего источника питания

Текущее изображение полос зависит от яркости и цвета светодиодов. Каждый светодиод потребляет 60 мА при полной яркости, что означает, что требуется 6,2 А, если все светодиоды включены одновременно. Поскольку порты USB могут обеспечивать ток только до 500 мА, необходим внешний источник питания. Вы также можете запитать маяк от Arduino, используя блок питания 5 В, подключенный к USB-порту платы, но вы должны уменьшить яркость светодиодов до минимума, иначе светодиоды будут мигать, и, что наиболее важно, ваша плата Arduino может быть необратимо повреждена..

Для этой цели я использовал адаптер питания 5 В постоянного тока и 12 А, который должен быть аккуратно подключен к источнику питания переменного тока в зависимости от стандартов вашей страны. Клеммы под напряжением, нейтраль и заземление должны быть правильно подключены к проводу вилки питания, как показано на фотографиях. !! Работа с переменным током может быть опасной, обратитесь за профессиональной консультацией, если у вас нет опыта работы с цепями переменного тока!

Сторона постоянного тока адаптера питания должна быть подключена к полосам и вашей плате.

Вот и все, аппаратная часть готова, во второй части мы увидим несколько примеров кода для различных вариантов использования проекта.