Đèn pha ngoài trời thông minh 2D đa sắc dùng WLED và WLAN

Xin chào!

Tôi muốn có một chiếc đèn pha LED thông minh dùng ngoài trời, điều khiển qua WLAN, tích hợp vào hệ thống smarthome và ưu tiên là có ứng dụng (app) điều khiển. Tôi cũng muốn có hiệu ứng màu 2D, nghĩa là các bóng LED có thể được điều khiển độc lập, cho phép tạo ra các hiệu ứng hoạt ảnh màu sắc đẹp mắt hơn thay vì tất cả các LED lúc nào cũng hiển thị cùng một màu.

Trên thị trường hiện nay không có sản phẩm nào đáp ứng được yêu cầu này với mức giá hợp lý. Hầu hết các loại đèn giá rẻ từ Trung Quốc đều có chất lượng rất tệ và không thể điều khiển riêng lẻ từng bóng LED. Tôi đã mua thử vài mẫu và cuối cùng phải trả lại hết vì chúng hỏng chỉ sau vài giờ hoạt động.

Ngoài ra, một xu hướng đáng lo ngại hiện nay là nhiều hệ thống điều khiển thông minh không có giao diện mở, bắt buộc phải dùng app riêng và cần kết nối internet tới máy chủ của họ để điều khiển một cái đèn trong mạng WLAN nội bộ.

Vậy nên chỉ có một cách giải quyết duy nhất: Tự làm (DIY)!

Trước hết, có một giải pháp tuyệt vời cho toàn bộ hệ sinh thái smarthome, kiểm soát và tích hợp app, đó chính là dự án WLED, hỗ trợ hầu hết những gì tôi cần. Việc còn lại là chế tạo một lớp vỏ ngoài trời chống nước bền bỉ, đồng thời phải cho phép truyền nhiệt từ các đèn LED ra bên ngoài để tránh quá nhiệt.

Bạn có thể tìm hiểu dự án WLED tại đây: https://kno.wled.ge/

1. Danh sách linh kiện

(Danh sách linh kiện và nguồn mua như trong bản gốc - vui lòng giữ nguyên bảng)

Tấm LED Matrix Bạn sẽ cần một tấm LED Matrix 16x16 với tổng cộng 256 LED, kích thước thông thường là 16x16cm. Tôi đã sử dụng tấm WS2815 từ BTF-lighting, đắt hơn một chút nhưng dùng nguồn 12V nên ít kén bộ cấp nguồn hơn và có thêm dây dữ liệu dự phòng. Điều này có nghĩa là nếu một bóng LED bị hỏng thì toàn bộ bảng mạch vẫn hoạt động bình thường.

Bộ tản nhiệt Tôi dùng một tản nhiệt khá nhỏ, nhưng đã chạy thử nghiệm dài hạn ở mức sáng trắng 100% (công suất tối đa) và nhiệt độ ổn định ở mức ~80°C tại các bóng LED và 60°C trong khoang chứa linh kiện. Nhiệt độ tối đa cho phép của LED WS2815 là 85°C, tuy hơi sát giới hạn nhưng vẫn ổn. Bạn có thể dùng tản nhiệt lớn hơn nếu muốn.

2. Công cụ

• Dao rọc giấy hoặc dao sắc: Làm sạch các chi tiết in 3D
• Bộ lục giác: Cho ốc M4 và M6
• Mỏ hàn: Gắn insert ren và thay dây LED
• Dũa: Làm sạch các bề mặt
• Keo tản nhiệt: Dán tấm LED vào tấm nhôm tản nhiệt
• Máy khoan cầm tay: Khoan lỗ

3. Bắt tay vào làm thôi!

3.1 In 3D và lắp các chi tiết

In các bộ phận bằng nhựa PETG thay vì PLA để có khả năng chịu thời tiết, độ bền cơ học cao hơn và chịu nhiệt tốt hơn. (Làm theo các bước hướng dẫn lắp ráp, dán các linh kiện và tấm LED vào khung như chỉ dẫn ở hình https://cdn.f3d-ai.com/uploads/public/6a3/dbd/815/6a3dbd8151166133011319.jpg đến https://cdn.f3d-ai.com/uploads/public/6a3/dbd/832/6a3dbd8325a5b062937916.jpg8)

3.5 Cài đặt phần mềm WLED

WLED có thể cài đặt trực tiếp qua trình duyệt, rất đơn giản! Hãy dùng trình duyệt Edge (không dùng Firefox), truy cập https://install.wled.me/ và kết nối với bộ điều khiển thông qua USB Programmer.

3.6 Cấp nguồn và thiết lập cuối cùng

Sau khi lắp ráp xong, hãy vào phần "2D Configuration" trong app WLED và chọn cấu hình cho ma trận 16x16. Nhớ chọn "Save" để lưu lại cấu hình.

4. Kiểm tra lần cuối

Giờ bạn có thể thử các hiệu ứng màu sắc! Tôi cũng khuyên bạn nên cho đèn sáng trắng 100% trong khoảng 30 phút để kiểm tra khả năng thoát nhiệt.