Lampe météo/matrice : 42 étapes (avec photos)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-23 14:46

Par Gosse AdemaSuivez plus par l'auteur:

Dans ce Instructable, je décris la conception, la construction et la programmation d'une lampe matricielle LED. Le design ressemble à une lampe ordinaire, mais l'intérieur a été remplacé par une matrice de LED ws2812. Le contrôle se fait au moyen d'un Raspberry Pi, de sorte que l'ensemble peut être programmé selon vos propres souhaits.

La lampe mesure environ 12 pouces (30 cm) de haut avec un diamètre de 4 pouces (10 cm). L'extérieur se compose principalement d'un cylindre de verre.

Avec plus de 40 étapes, il est devenu un Instructable assez complet. Cela commence par la conception de la lampe. Cela couvre à la fois la conception 3D dans Fusion 360 et la partie électrique. Une attention particulière est accordée à la consommation électrique des LED. Par exemple, une carte spéciale a été conçue pour la distribution d'énergie.

Après la conception, l'Instructable continue avec l'assemblage des différentes pièces: Le support LED et le pied de lampe. Le support LED contient 16 bandes de 18 LED chacune, soit un total de 288 LED. La base de la lampe contient le Raspberry Pi, un petit ventilateur et des composants électroniques supplémentaires.

En plus de la conception et de la construction, la programmation de la lampe est décrite. Cela commence par le contrôle des LED et la récupération des données météorologiques avec Python. Suivi des différentes fonctions de la lampe.

La fonction principale de cette lampe est d'afficher les données météorologiques. En raison du design choisi, il est possible d'utiliser cette lampe à d'autres fins. Comme une horloge ou un indicateur de médias sociaux (le code Python pour un éclairage de secours et une lampe à lave est inclus dans ce Instructable).

Étape 1: premiers croquis et conception

Il y a environ un an, j'ai fait des décorations de sapin de Noël illuminées. Ceux-ci contenaient une interface Web pour modifier les couleurs des LED. Dans une version ultérieure, cette interface Web a été remplacée par l'utilisation de données météorologiques. La couleur des LED dépend de la température extérieure, toutes les LED ayant la même couleur.

Plus tard, j'ai eu l'idée de faire un 'thermomètre'. En lisant la température réelle, minimale et maximale. Toutes les LED auraient des couleurs différentes en fonction de ces valeurs. Cela n'a jamais été développé en un prototype fonctionnel car j'ai eu une autre idée, qui a abouti à cette lampe matricielle à LED. Où l'affichage des données météorologiques n'est qu'une des possibilités.

En faisant quelques croquis, je suis arrivé aux fonctions suivantes:

1. Affiche la température actuelle.
2. Affichage des températures minimales et maximales attendues.
3. Affichage des précipitations attendues pour la prochaine heure (bleu = pluie, blanc = neige).
4. Affichage de la vitesse actuelle du vent, et si possible de sa direction.

Les dessins ci-dessus sont une première conception de cette lampe.

Les possibilités de cette lampe ne se limitent pas à l'affichage des données météorologiques. L'utilisation d'un Raspberry PI offre beaucoup plus de possibilités. Comme une horloge, une lampe à plasma ou à lave et plusieurs indicateurs de réseaux sociaux.

Il existe 2 façons de placer les LED à l'intérieur d'une lampe: Une grille carrée ou une spirale de LED. La version en spirale est plus facile à construire. Mais les LED s'inclinent un peu lors de l'utilisation d'une spirale, et sont donc moins belles. De plus, le dégradé de couleurs sera plus difficile à programmer. C'est pourquoi j'ai choisi de créer une grille LED à l'aide de bandes LED ws2812.

La bande LED ws2812 est placée verticalement à travers la lampe, en zigzag. Toutes les connexions LED sont en haut ou en bas du cylindre. Cela donne de la place à l'intérieur du cylindre, pour les autres composants électroniques.

Parce que la première idée était d'afficher les données météo, j'ai choisi 16 LED par rangée. Cela permet 16 directions du vent:

• N
• NNE
• NE
• ENE
• E
• ESE
• SE
• ESS
• S
• SSW
• SW
• WSW
• W
• WNW
• NO
• NNO

Le projet précédent "Ornement de sapin de Noël" était basé sur un icosaèdre régulier, avec une fenêtre circulaire pour chaque LED. Ce projet obtient une structure similaire pour les LED. Mais alors à l'intérieur d'un cylindre de verre.

Étape 2: Couleurs LED

La température pendant une année aux Pays-Bas se situe approximativement entre -10 et +30 degrés Celsius. Il peut faire plus chaud ou plus froid, mais ce sont des exceptions. Les couleurs de température universelles sont le rouge pour le chaud et le bleu pour le froid. J'ai ajouté une troisième couleur: le jaune. Cela donne plus de couleurs et rend le dégradé plus beau.

Les températures minimales et maximales changent au cours des saisons. En conséquence, la différence de température n'est jamais supérieure à 25 degrés. En d'autres termes, près de la moitié de toute la gamme de couleurs. Pour augmenter cette plage, une échelle dynamique peut être utilisée. Par exemple, l'échelle peut dépendre du mois. La couleur bleue peut atteindre 10 degrés Celsius en été et -10 degrés Celsius en hiver.

Cette échelle devrait changer lentement. Par exemple:

-10 au +15 janvier

février -10 à +15 mars -5 à +20 avril -5 à +20 mai 0 à +25 juin +5 à +30 juillet +10 à +35 août +10 à +35 septembre +5 à +30 octobre 0 à +25 novembre -5 au +20 décembre -10 à +15

La traduction entre la température et la couleur peut être stockée dans une table. Par conséquent, un calcul minimal est requis. Et la lampe est facile à adapter à d'autres climats. Une table permet également de faire de petits réglages d'intensité de couleur en toute simplicité.

Étape 3: Cylindre en verre

Un cylindre de verre a été utilisé pour cette lampe. C'est une pièce de rechange d'une lampe bien disponible. J'ai acheté la lampe dans une boutique en ligne néerlandaise. Il a les spécifications suivantes:

Dimensions: 10 cm de diamètre à +/- 27 cm de haut

Couleur: Blanc laiteux Raccord: Taille du trou E27 (raccord normal / grand) 4 cm Matériau: Verre Remarques: Convient pour les lampes suspendues ainsi que les lampadaires. D'un côté se trouve le trou pour la connexion, l'autre côté est ouvert. Délai de livraison: Environ 2 semaines (depuis l'Autriche)

Le cylindre de verre appartient aux lampes du type 'Troy'. Qui sont fabriqués par une entreprise du nom d'Eglo.

Si le cylindre de verre n'est pas vendu séparément, il est également possible d'acheter la lampe elle-même. Il existe une version suspendue et une version de table (USA-link, UK-link, EU-link).

Il est toujours possible de faire sa propre version en utilisant une autre lampe.

Malgré l'image simple pour les dimensions, elles sont correctes. La hauteur est de 270 mm (10,6 pouces) et le diamètre est de 100 mm (3,9 pouces).

Étape 4: Interface Web Wemos

Grand Prix du Concours LED 2017

Deuxième prix du concours Raspberry Pi 2017