Luci post LED: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Il mio cortile in origine era un caos di cespugli di ginepro e rocce. Dopo che l'uomo è arrivato e ha strappato tutto, mi è rimasta la terra e la possibilità di far risplendere il mio giardino. Il mio nuovo cortile ha 6 pali di mattoni che avevano bisogno di un po' di brio ma non troppo. Volevo solo qualcosa di unico. Cercando tra vari rivenditori online e negozi di grandi dimensioni, non avevo intenzione di pagare $ 250 x 6 per fornire i miei post con luci che mi piacevano a malapena. Sembrava che potessi mettere in preventivo qualcosa per molto meno e godermi i risultati.

Fortunatamente, posso riferire che credo di avere le luci postali più intelligenti e cool nel mio quartiere e più degne di un post di Instructables in modo che io possa aiutare gli altri a imparare dai miei passi falsi o incoraggiare qualche nuovo progetto.

Attualmente, ho 6 strisce di 100 LED WS2818 controllati da 6 chip ESP32 sincronizzati con il software WLED collegati al mio cablaggio orizzontale da 12 V. L'illuminazione può essere sottile o può essere sopra le righe. Sono alloggiati in un alloggiamento acrilico personalizzato con una base stampata in 3D. Funzionano di notte con una manutenzione minima (beh, se fai alcune cose correttamente).

Sono molto orgoglioso di loro e rendono festivi le feste e altri eventi. Ecco la mia storia.

Forniture

-6 Strisce da 100 LED indirizzabili. WS2812b 5m 60leds/Pixels/m Impermeabile IP65 flessibile individualmente indirizzabile Strip Light. (SK9882 originariamente usato)

-6 EPBOWPT Regolatore convertitore DC 12V 24V a DC 5V 10A 50W Trasformatore modulo step down 5V 50W Alimentatore

-6 ESP32 ESP32-DEVKITC inc ESP-WROOM-32

-6 ESP32 DevKitC Wi-Fi e controller LED BLE

-Un mucchio di rottami di acrilico

-Colla Acrilica

-6 basi stampate in 3D

Strumenti che ho usato

-taglio laser

-stampante 3d

Passaggio 1: prototipi

Non ero sicuro di quale dimensione e geometria sarebbero andate bene. Avevo un sacco di idee e ne ho lavorate alcune. Questo è stato il mio primo prototipo. Era molto grande per coprire l'intera parte superiore dei mattoni, ma non sembrava proprio giusto. Sapevo di voler massimizzare la diffusione dei LED, ma alla fine era troppo costoso dal punto di vista dell'acrilico poiché avrei dovuto laserarne grandi fogli.

L'acrilico resiste bene ai raggi UV. Alla fine, falliranno per il clima, ma non volevo lavorare con il vetro e il metallo con questo progetto. Un diffuso acrilico bianco traslucido era quello che volevo.

La prova del concetto ha funzionato e sembrava eccellente di notte. L'ho appena eseguito con un clone di Arduino nano e mi sentivo come se stessi andando in una buona direzione.

Quando devi fare 6 di qualcosa, può diventare costoso molto rapidamente. Non volevo farne uno e poi rendermi conto che potevo farlo meglio, quindi ho passato molto tempo a pensare a come avrei fatto e come avrei ridotto al minimo il mio lavoro.

Passaggio 2: piani in acrilico

Quindi, dopo aver deciso un disegno che ho disegnato in OpenSCAD/Fusion 360, ho usato dell'acrilico di scarto per formare le pareti in uno schema di acrilico trasparente, traslucido e fumoso. Volevo principalmente nascondere i LED e usare la diffusione per farlo, ma volevo anche dell'acrilico trasparente in modo che quando camminavi o guidavi davanti ai tuoi occhi non fossi sicuro di cosa stessero vedendo. Ho fatto un jig per mantenere le pareti in posizione e per mantenere l'ordine dritto. Era tutto realizzato con alcuni scarti di acrilico che avevo acquistato dal negozio di plastica locale, quindi era molto più economico del mio piano originale. È stato un grande dolore togliere tutta la carta da ogni pezzo tagliato, ma ho avuto un po' di aiuto. Li maneggio con cura anche se sono solidi.

Passaggio 3: base acrilica

La base in acrilico è stata costruita in modo da poter legare i LED alle pareti e aprirla un po' in modo da poter infilare le dita all'interno per tirare le fascette. Sono tutti scanalati e ho usato un foglio acrilico trasparente sopra per tenerlo allineato. Le fessure sulla parte superiore si adattano perfettamente alla parte superiore. Le immagini a LED mostreranno come sono fissate con nastro adesivo e zip alle pareti. Dovevano esserci circa 17 mm tra le pareti esterne e le posizioni interne dei LED per diffondere e mantenere separati i colori. L'ho modellato in molti modi per assicurarmi che fondessero la luce insieme ma non troppo. Quindi ho incollato la base stampata in 3d sul fondo.

Passaggio 4: base stampata in 3D

La base è disponibile in due parti. La parte inferiore è avvitata nei mattoni e la parte superiore incollata sul fondo dell'alloggiamento in acrilico. Le viti laterali lo tengono insieme. La possibilità di rimuovere un'intera luce post e sostituirla sembrava una proposta ragionevole nel caso avessi bisogno di ricostruirne una. Progettato in Fusion 360 e stampato in ABS per resistere alle intemperie.

Passaggio 5: selezione del LED

Inizialmente ho iniziato con SK9822 a 60 LED/M. Il mio pensiero iniziale era che fossero più luminosi e avessero una frequenza di aggiornamento rapida. Sembravano belli per il primo anno, ma non sono riuscito a comprare quelli con impermeabilità. Pensavo che sotto le coperte l'acqua non sarebbe mai entrata e che avrei dovuto stare bene, ma a volte la pioggia cadeva davvero forte. Alla fine, alcune strisce si sono guastate a causa di danni causati dall'acqua e hanno dovuto essere sostituite.

Li ho sostituiti con WS2812B più economici con la stessa densità ma con impermeabilità.

Se dovessi ricostruirli o se dovessi inventare un nuovo design, penso che cercherei strisce RBG con un componente W. Avere il LED bianco extra può far risparmiare un po' di energia e sceglierei il bianco caldo per l'esterno.

L'altro problema è la tensione. La maggior parte delle strisce LED indirizzabili sono 5V, ma ci sono nuove strisce da 12V che si adatterebbero al mio cablaggio orizzontale. La CPU per ogni Post Light è 5V, quindi decido di limitarmi a 5V e un convertitore stepdown.

Assicurati di fare i conti per ciascuna delle tue luci. Non devi far passare troppo amperaggio attraverso un filo molto sottile. 5V*.060A*100 LED = 30 W (6A) per ciascuna delle mie luci. Non li avrei mai fatti funzionare a tutto volume molto a lungo, ma mi sono assicurato che i fili fossero robusti. Il mio alimentatore da giardino scatterebbe se avessi un problema, ma considera di aggiungere un fusibile a molti LED, specialmente se sono vicini a una struttura importante o infiammabile.

Passaggio 6: elettronica

Fastidioso con le comunicazioni su fili tra i post per mantenerli sincronizzati sembrava essere una commissione da sciocchi, quindi wireless è. Ho selezionato la scheda ESP32 DevKitC perché ha Bluetooth, wifi e altre funzionalità. Alla fine, la selezione del software avrebbe raggiunto l'hardware che avevo ragionato l'anno scorso e che si è rivelata una buona ipotesi.

Evil Genius Labs ha uno scudo economico che si interfaccia con ESP32 che consiglio vivamente. Puoi acquistare un controller LED BLE e Wi-Fi ESP32 DevKitC da Tindie e risparmiare lo sforzo di resistori e condensatori per un controllo LED impeccabile. Richiede un po' di saldatura, ma per me è un passatempo piacevole. ESP32 si connette proprio in alto.

Dopo aver fatto i conti per le strisce LED, per motivi di sicurezza, ho ordinato un regolatore convertitore da DC 12V 24V a DC 5V 10A 50W per convertire la mia potenza paesaggistica a 5V. 50 W è eccessivo per 20 W, ma mi ha fatto sentire un po' più a mio agio.

Passaggio 7: software integrato

Le mie luci funzionano da più di un anno e sono molto affidabili. In origine, erano tutti connessi al wifi e usavano ESPHome perché funzionava molto bene con Home Assistant. Entrambi i sistemi sono fantastici software, ma questo è un intero Instructable da solo. Sono felice di condividere il mio codice di base, ma ho scoperto che c'erano molti modelli LED che volevo fare che sono piuttosto limitati dalle impostazioni predefinite di ESPHome. Non ho il tempo né la voglia di fare ciò che ho scoperto che qualcuno ha già fatto o almeno sperato che qualcuno facesse.

Ed è successo. WLED sono le ginocchia dell'ape. Puoi programmare ESP32 ed ESP8266 su un milione di modelli, tavolozze e opzioni diversi. Inoltre si sincronizza tra ogni microcontrollore. Ho già detto che esiste un'app per smartphone per la tua piattaforma preferita? Lo adoro! Ho cambiato tutti i miei controller in WLED poche settimane fa. È come se avessi un nuovo display Post Light. È reattivo, sincronizzato e offre molte opzioni. Altamente raccomandato.

Passaggio 8: considerazioni/risultati finali

Con oggetti luminosi, può essere difficile catturare quanto bene il progetto sia andato a finire. Ho realizzato diversi progetti e questo è stato uno dei più soddisfacenti. La maggior parte dei giorni, quando si cammina vicino a casa mia, i miei post brillano lentamente di una calda luce bianca o di una sottile tavolozza di tre colori che riflette la stagione. Mi piace che non sia fastidioso, appariscente o esagerato. È diverso e si nota solo se stai prestando attenzione.

Tuttavia, quando una vacanza si avvicina al mio cortile te lo fa sapere. È verde per il giorno di San Patrizio, fuochi d'artificio rossi, bianchi e blu per il 4 luglio, arcobaleni per il mese dell'orgoglio, fiamme per Halloween e luccicanti extra per Natale. Un giorno ho intenzione di aggiungere un tocco capacitivo a uno dei pilastri per consentire ai bambini di cambiare i modelli, ma per ora è solo un piacere personale che mi diverto a mescolare di tanto in tanto.

Lavoriamo tutti sulle spalle di persone che ci hanno ispirato o ci hanno dato strumenti per esprimerci. Dai un'occhiata a WLED, ESPHome, Home Assistant, Evil Genius Labs, Fusion 360, Tindie, ecc. Grazie per il tuo interesse.

Primo Premio al Concorso Make it Glow