Segnalatore di previsioni del tempo: 4 passaggi (con immagini)

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

In questo progetto presento un modello di un segnalatore meteorologico locale che ho realizzato utilizzando la stampa 3D, strisce LED, un alimentatore e una scheda Arduino con connessione wifi per accedere alle previsioni del tempo del giorno successivo.

Lo scopo principale del progetto è quello di visualizzare le previsioni del tempo attuali, ma può anche essere utilizzato come spettacolo di luci, bussola o lampada. Le previsioni del tempo per il giorno successivo sono indicate dal colore luminoso della palla e dai vari andamenti temporali dell'illuminazione della palla e dell'asta.

Il display significa:

per la palla: luce blu: da luminoso a nuvoloso, asciutto luce gialla: da nuvoloso a nuvoloso, senza precipitazioni luce bianca: precipitazioni (pioggia o neve) Luce fissa: tendenza meteorologica costante Luce lampeggiante: tendenza meteorologica incoerente per l'asta: luce crescente: temperatura aumenta luce calante: la temperatura scende luce costante: la temperatura rimane la stessa.

In totale ci sono 3 × 2 × 3 = 18 diverse combinazioni che possono essere visualizzate. Naturalmente è possibile utilizzare qualsiasi possibile combinazione di colori personalizzata, a seconda dell'uso, poiché ogni singolo led può essere controllato separatamente.

Forniture

1x Arduino Nano 33 IoT Amazon

1x adattatore di alimentazione 5V 12A Amazon

1x BTF-LIGHTING WS2812B 5M 60 LED/Pixel/m Amazon

La striscia led che ho usato è impermeabile e certificata IP65 perché a volte lascio il faro all'esterno, per uso interno puoi usare la versione IP30.

1x 470 resistore

1x condensatore da 1000 mF

15 cavi Dupont

Passaggio 1: creazione di cornici di base e superiori

Il modello è stato progettato in Autodesk Fusion 360 e poi è stato stampato in 3D. Utilizzando i file.stl è possibile stampare in 3D le cornici. Come puoi vedere nelle immagini, il modello sul disegno e il prodotto stampato hanno un aspetto leggermente diverso, perché ho apportato alcuni miglioramenti al design.

L'altezza originale del faro è di undici metri e la scala scelta è 1:35, il che significa che il modello è alto circa 35 cm. La lunghezza totale delle strisce led è di 1,72 m, che corrisponde a 103 led.

Se desideri costruire un modello più piccolo o più grande, sentiti libero di modificare le dimensioni o il design manipolando il file Autodesk Fusion 360 (.f3d).

Passaggio 2: montaggio e saldatura delle strisce LED insieme

La striscia led può essere tagliata nei punti segnati, vedi prima foto. Molto importante è posizionare ogni parte della striscia nella giusta direzione e dopo aver saldato due strisce per controllare se la connessione funziona.

Per la base avrai bisogno di tre strisce di dodici led. Tutte le strisce devono essere collegate in serie quindi i primi 36 led della base sono divisi in tre strisce da otto e devono essere collegati come mostrato nella quarta immagine. Assicurati di saldare correttamente il pin positivo, negativo e dati tra le strisce.

Dopo aver collegato due strisce insieme, controlla se la connessione è stata effettuata correttamente misurando la resistenza tra i pin con un ohmmetro. La misura dovrebbe essere inferiore a 1 Ohm. Dovresti anche testare la connessione collegando le strisce alla tua scheda come mostrato nell'ultima immagine ed eseguire lo schizzo. La libreria FastLED.h deve essere installata e le righe commentate del codice devono essere personalizzate. Se tutto funziona correttamente i led dovrebbero accendersi per un secondo e spegnersi per un secondo.

Passaggio 3: montaggio e saldatura delle strisce del telaio superiore

Le connessioni delle strisce in alto si trovano nella prima immagine. Per il telaio superiore sono necessarie sei strisce di otto led e una striscia di diciannove led. Dopo aver tagliato le strisce iniziate saldando i pin all'estremità del led 44 con un cavo da 6 cm, l'altro lato va saldato ai pin del led 45. Fate attenzione al verso della corrente e dei dati, le frecce in foto mostra la giusta direzione e dovrebbe corrispondere ai pin dei dati; il pin Do del Led 44 va saldato al pin Din del Led 45.

Se il nastro adesivo di alcune strisce non si attacca al telaio, prendi in considerazione l'uso di tiranti per fissare le strisce interessate sul posto.

Dopo aver saldato e montato tutte le strisce rimane una cosa, saldare il led 36 della base i pin del led 37 del telaio superiore.

L'ultima cosa da fare è riempire di colla o silicone le zone in corrispondenza dei punti di saldatura se si intende far uscire il faro, in modo da renderlo impermeabile.

Passaggio 4: cablaggio dell'alimentatore esterno

L'assorbimento attuale delle strisce dipende dalla luminosità e dal colore dei led. Ogni led consuma 60 mA a piena luminosità, il che significa che sono necessari 6,2 A se tutti i led sono accesi contemporaneamente. Poiché le porte USB sono in grado di fornire solo fino a 500 mA di corrente, è necessario un alimentatore esterno. Puoi anche alimentare il beacon da Arduino utilizzando un power bank da 5V, collegato alla porta USB della scheda, ma devi ridurre al minimo la luminosità dei Led, altrimenti i Led lampeggeranno e cosa più importante la tua scheda Arduino potrebbe essere danneggiata in modo permanente.

A questo scopo ho utilizzato un adattatore di alimentazione da 5 V CC 12 A, che dovrebbe essere accuratamente collegato all'alimentazione CA della tua casa a seconda degli standard del tuo paese. I terminali Live, Neutro e Terra devono essere correttamente collegati ad un cavo di alimentazione come si vede nelle foto. !! Lavorare con l'AC può essere pericoloso, chiedi consiglio a un professionista se non hai esperienza con i circuiti AC!!

Il lato CC dell'alimentatore deve essere collegato alle strisce e alla scheda.

Ecco fatto, la parte hardware è pronta, nella seconda parte vedremo alcuni esempi di codice per molti usi diversi del progetto.