Beeldcollectie: Tasmota - Bouw een wereldkaartlamp

Geplaatst op door

Dit artikel is eigenlijk meer een bonte verzameling van foto's uit de tijd voor Nerdiy.de. Destijds bouwde ik een wereldkaartlamp om de muur van de woonkamer te versieren, die toen nog vrij kaal was.

Dus helaas zul je hier geen gedetailleerde stap-voor-stap instructies vinden. Toch denk ik dat de informatie nuttig kan zijn als iemand besluit deze lamp te bouwen.

Let op: Als je van plan bent om deze lamp te bouwen, moet je zeker het hele artikel lezen. Ik heb een aantal (ook domme) fouten gemaakt die de bouw onnodig moeilijk hebben gemaakt. Als ik de lamp opnieuw zou bouwen, zou ik (en jij vast ook) een aantal dingen anders doen 🙂

Veiligheidsinstructies

Ik weet dat de volgende opmerkingen altijd een beetje vervelend zijn en onnodig lijken. Helaas hebben veel mensen die "beter" wisten door onvoorzichtigheid ogen, vingers of andere dingen verloren of zichzelf verwond. Gegevensverlies is in vergelijking bijna te verwaarlozen, maar zelfs dit kan erg vervelend zijn. Neem daarom vijf minuten de tijd om de veiligheidsinstructies te lezen. Omdat zelfs het coolste project geen blessure of andere problemen waard is.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

Affiliate links / reclame links

De hier vermelde links naar online winkels zijn zogenaamde affiliate-links. Als u op zo'n affiliate-link klikt en via deze link een aankoop doet, ontvangt Nerdiy.de een commissie van de betreffende onlineshop of aanbieder. De prijs verandert voor jou niet. Als u via deze links uw aankopen doet, steunt u Nerdiy.de om in de toekomst andere nuttige projecten aan te kunnen bieden. 🙂 

Eisen

Handige artikelen:
Voordat u met dit artikel begint, moet u de basisprincipes van solderen hebben behandeld. Informatie hierover vind je in het volgende artikel.
Elektronica - Mijn vriend de soldeerbout

Benodigd materiaal:

In de volgende lijst vindt u alle onderdelen die u nodig heeft om dit artikel te implementeren.

Vereist gereedschap:

In de volgende lijst vind je alle tools die je nodig hebt om dit artikel te implementeren.

Verzamel de onderdelen die je nodig hebt

Ik denk dat dit het meest tijdrovende deel van alles was. Want om de gewenste "patch"-stijl te krijgen, heb ik allerlei soorten Holt in verschillende maten nodig.

Veel kleine stukjes waren ook handig, omdat ze perfect waren om kleine gaatjes op te vullen.

Het puzzelwerk begint

Mijn (naar later bleek domme) plan was destijds om alle afzonderlijke latten aan elkaar te schroeven tot een grote "houten plank", dan de contouren over te brengen op deze houten plank en ze dan gewoon uit te zagen. Dus laten we gaan puzzelen.

Het eerste puzzelwerk was snel gedaan. Later wordt het echter pas echt uitdagend als de gaten die ontstaan moeten worden opgevuld.
De houten latten, die voorlopig in elkaar zijn gezet, moeten nu in elkaar worden geschroefd - opnieuw voorlopig.
Om de kieren zo klein mogelijk te houden, hielp het om de houten latten als "pakketjes" met klemmen op elkaar te drukken en ze dan vast te schroeven aan de zijlijst.
Dus werd het pakketje voor pakketje verbonden met de (ook tijdelijke) steunbalk aan de zijkant. Een schroef per houten lat was hier voldoende 🙂
Omdat de afzonderlijke pakken houten latten op een gegeven moment te groot werden voor het bereik van mijn klem, werd er tijdelijk een andere lamel op de al verbonden houten latten geschroefd (weer provisorisch). De klem kon hieraan worden vastgehaakt om de nieuwe houten latten op de reeds verbonden latten te trekken.
Na wat meer puzzelwerk...
...alle houten latten werden toen verbonden met de tijdelijke zijlijst.
De "voorkant" van de houten latten zat nu al heel netjes aan elkaar. De andere uiteinden van de houten latten zaten echter nog erg los en waren niet erg samenhangend. Daarom werden ze (voorlopig) vastgezet met een dwarsbalk.
Hiervoor werden ze weer "pakketje voor pakketje" bij elkaar getrokken met de klem en vastgeschroefd aan de houten lijst.
Elke houten strip werd vervolgens afzonderlijk aan de houten lijst vastgeschroefd tot...
... resulteerde dit in een vrij net, samenhangend "houten paneel" van afzonderlijke houten latten.
Naar mijn mening zou het oppervlak van het resulterende houten paneel voldoende moeten zijn voor het eerste continent. Nu was het dus tijd om de contouren over te brengen op het houten paneel.

De contouren overbrengen op het houten oppervlak

Om de contouren op de houten plank over te brengen, was ik van plan om gewoon een afbeelding van een wereldkaart op de houten plank te projecteren met een kleine projector en dan de contouren over te trekken. Helaas werkte dit niet meteen. Maar daarover meer in de loop van de foto's...

1e poging: Contouren direct op het hout projecteren:

Gewapend met laptop en beamer gingen we aan de slag.

Mijn eerste probleem op dit punt: Ik had echt geen ruimte voor alle spullen. Op dit soort momenten benijd ik iedereen met een goede werkplaats met veel ruimte 🙂
Om het beeld van de projector überhaupt te kunnen herkennen, moet de...
...werd de garage een beetje donkerder.
De projector werd vervolgens met een (wederom tijdelijke) beugel onder het plafond gemonteerd om het beeld naar beneden op het houten paneel te projecteren.

In theorie werkte dit ook. Helaas had mijn (weliswaar vrij eenvoudige) projector geen zoomfunctie. Dit betekende dat het resulterende beeldgedeelte op het houten paneel veel te klein was om de contouren er in de gewenste grootte op over te brengen.

Natuurlijk had je het houten paneel verder weg van de projector kunnen zetten. Maar dat was te onpraktisch voor mij. Dus besloot ik de volgende route te volgen.

2e poging: Breng eerst de contouren over op behang om sjablonen te maken:

Er waren nog een paar rollen behang over van de vorige verhuizing. Het nieuwe plan was om de gewenste contouren over te brengen op behang, dan de resulterende sjablonen uit te knippen en te gebruiken om de contouren over te brengen op het houten paneel.

Ik hing de stukken behang op de muur met plakband en projecteerde er vervolgens de wereldkaart op.
Hierdoor was het eenvoudig om de contouren en posities van de lampen over te brengen op het behang.
Natuurlijk is één strook behang niet genoeg voor Eurazië en Afrika. Daarom werden twee bij elkaar passende stroken aan elkaar gelijmd en werden de contouren erop overgebracht.
De respectieve continenten moesten worden afgebakend langs de contouren ...
...dan hoeven ze er alleen maar uitgeknipt te worden.

Hiaten vullen

Toen de mallen voor het eerst werden gelegd, bleek al snel dat het houten paneel dat in elkaar was geschroefd veel te klein was. Het moest dus worden vergroot. Nu begon het puzzelwerk dus helemaal opnieuw.

Een tafelcirkelzaag was ook erg handig om de latten op de juiste breedte voor de kieren te zagen.
Dit betekende dat de resterende gaten konden worden opgevuld met houten latten die eigenlijk ongeschikt waren.
Naast een cirkelzaag is een afkortzaag ook erg handig. Je kunt hem gebruiken om de houten latten snel op de juiste lengte te zagen.
Na nog wat puzzelwerk was het houten paneel klaar...
...is bijna verdubbeld in omvang.

Overdrachtscontouren

Nu was het tijd om de contouren over te brengen op het resulterende houten paneel.

De eerste contouren werden daarom aanvankelijk...
...ruw overgebracht op het houten paneel.
En op dat moment werd de eerste, of eigenlijk de grote fout in mijn bouwplan duidelijk.
De eerste individuele lattenpuzzelstukken moesten afzonderlijk aan de achterkant van het houten paneel worden vastgeschroefd. Dat leidde natuurlijk onvermijdelijk tot wat dwarsverbindingen. Ik had me toen echter nog niet gerealiseerd hoe problematisch dit was.
Daarom gingen we eerst verder met het aanbrengen van stencils...
...en maak vast...
...met plakband.
De eerste contouren werden vervolgens snel overgebracht op het houten paneel.

Het zagen begint

Mijn plan (tot dan toe) was om de continenten gewoon uit te zagen langs de omtrek die ik had getekend. Tot zover ging het goed. Als ik niet een paar valkuilen had ingebouwd (die je van tevoren had kunnen zien aankomen).

De eerste snede was nog steeds mogelijk zonder problemen. Ik moest alleen een paar korte stukjes opnieuw bevestigen met extra schroeven.
Tijdens de volgende "zaagsnede" realiseerde ik me echter een kleine schande. Door eerst alle houten latten met elkaar te verbinden en daarna de juiste vorm uit te zagen, had ik volledig genegeerd dat de zaagsneden door "de tak waar je op zit" zouden kunnen snijden. Door de contouren uit te zagen, verloren de individuele houten latten dus gedeeltelijk hun verbinding met elkaar.
Dit betekende dat ik steeds afzonderlijke stukken van de houten latten aan elkaar moest koppelen.
Uiteindelijk bleek het nogal een rommelige klus te zijn omdat ik constant kleine onderdelen afzonderlijk aan elkaar moest schroeven met de overgebleven houten latten.
Natuurlijk zijn daarbij ook een of twee lattes gebroken. :'(
Na de eerste moeizame vooruitgang kwam ik al snel dichter bij de gewenste vorm.
Onderweg moesten een paar dwarsverbindingen worden toegevoegd aan de achterkant van het respectieve continent.
Na een paar uur stonden Eurazië en Afrika (nog zonder de uitsnede voor de Middellandse Zee) bijna klaar voor me. De schaal en afmetingen kloppen zeker niet, maar je ziet wel wat het moet voorstellen 🙂
We gingen verder met Noord- en Zuid-Amerika.
Deze keer wilde ik leren van mijn vorige fouten. Daarom zijn de contouren aan de voorkant eerst gespiegeld en daarna ...
... correct genoteerd op de achterkant.
Zo kon ik controleren welke dwarsbalken aan de achterkant moesten worden aangepast voordat ik de eigenlijke contour uitzaagde.
Dit was vooral praktisch/noodzakelijk voor de nogal "instabiele" verbinding tussen Noord- en Zuid-Amerika, omdat er later relatief veel gewicht aan een compacte dwarsbalk zou hangen.
"Zuid-Amerika" met dwarsbalken.
detailweergave.
detailweergave.
Als laatste werd er een wat stabielere dwarsbalk toegevoegd om de hele constructie wat meer stevigheid te geven.
Dit werd indien mogelijk aan elke houten lat vastgeschroefd.
Meer detailfoto.
Meer detailfoto.
Meer detailfoto.
Nu kon het complete "houten paneel" worden omgedraaid en konden de eerste contouren worden uitgezaagd.
Om ervoor te zorgen dat de contouren op de voor- en achterkant gelijk zijn, zaagde ik eerst een paar gebieden uit langs de contour die op de achterkant was getekend. Hierdoor ontstonden duidelijke markeringen waarop ik de sjabloon op de voorkant kon plaatsen en zo ook de congruente contour op de voorkant kon aanbrengen.
Het uitzagen van de contour gebeurde daarna snel. 🙂
Gedetailleerd overzicht van de eerste uitgesneden contour "Noord- en Zuid-Amerika".
Het ruwe zaagwerk was dus gedaan.
"Florida" moest nog steeds afzonderlijk worden bevestigd, ondanks de eerdere versteviging aan de achterkant.
Australia" werd vervolgens opgenomen en gesneden volgens hetzelfde principe.

De posities van de lichten overbrengen

Het laatste ruwe werk bestond uit het overbrengen van de posities van de lampen op de sjablonen naar de uitgeknipte continenten.

Om dit te doen, plaatste ik de sjablonen weer op de uitgeknipte continenten en gebruikte ik een schroef om de posities door de sjabloon in het hout te drukken.
Deze konden dan zelfs na het verwijderen van het sjabloon worden herkend en gemarkeerd met een potlood.
Uiteindelijk heb ik door de gaten geboord en ze "afgebraamd" met een verzinkboor.

Schuurwerk voor mooie randen

Om de ruwe gezaagde randen en sommige van de zeer ruwe houten latten wat aantrekkelijker te maken, werd alles opnieuw geschuurd met deltaschuurpapier en zeer fijn schuurpapier. Zo kunnen ook eventuele potloodstrepen worden verwijderd.

detailweergave.
De nog ongeschuurde zaagrand.
detailweergave.
detailweergave.
detailweergave.
detailweergave.
detailweergave.
De afgewerkte en geschuurde "continenten".
"Noord- en Zuid-Amerika"
"Eurazië en Afrika
"Australië"

Installatie van de LED lampen en strips

Na het houtwerk was het tijd voor de elektronica. Ik wilde twee verschillende lampen installeren die onafhankelijk van elkaar konden worden bediend. Enerzijds indirecte achtergrondverlichting. Anderzijds moeten de ingebouwde minilampjes ook kunnen branden. Het zou natuurlijk het mooist zijn als beide ook gedimd konden worden 🙂 .

Ik heb ook de open "uiteinden" van de houten latten/panelen bedekt met koperen plakband om het geheel een iets mooiere/waardevollere uitstraling te geven.

Australia" voorkant inclusief geplaatste mini-lampjes.
De achterkant van "Australia" met de bevestigde LED-strips voor indirecte verlichting.
De LED-strips werden ook gemonteerd op "Eurazië" en "Afrika" en zijn al gedeeltelijk met elkaar verbonden.
Detailaanzicht van de voorzijde.
Gedetailleerd zicht op de "Mediterrane" sectie inclusief fineren met koperen plakband.
De meeste LED-strips zijn hier al aangesloten. En de mini-lampjes worden bijna aangesloten.
Hetzelfde gebeurde toen met de LED-strips en minilampjes van de Amerikaanse "continenten".
Hier nogmaals het aanzicht van de voorzijde afgedekt met kopertape.
De eerste weergave van de geplande structuur.

De besturingselektronica

Met de toenmalige besturingselektronica (die ook op de foto's te zien is) konden de minilampjes en de indirecte verlichting in de vorm van de LED-strips elk met een potentiometer worden gedimd. Er was geen aan/uit-schakelaar. Om de LED's aan te sturen, werden ze via een MOSFET aangesloten op de 12V voedingsspanning. De MOSFET's werden aangestuurd met pulsbreedtemodulatie van een Aruino Nano, die ook de stroomwaarden van de potentiometers uitlas. Inmiddels is deze schakeling echter grotendeels vervangen.

In ieder geval zijn de potentiometers en de Arduino Nano vervangen door een WEMOS D1-Mini inclusief Tasmota firmware. Desondanks zal ik zowel de schakelschema's als de firmware van de "Arduino Nano besturingselektronica" hier toevoegen.

De elektrische verbinding tussen de afzonderlijke continenten is gemaakt met vieraderige NYM-K kabel. Theoretisch zouden drie aders hier voldoende zijn geweest, omdat twee verbruikers geschakeld kunnen worden als ze een massakabel delen, maar deze kabel was net beschikbaar. 🙂

Het ziet er niet alleen erg slordig uit, het was ook erg slordig. Zo zou ik vandaag de dag niet meer werken en ik raad iedereen aan om het netter te maken. De getoonde printplaat hoorde eigenlijk bij een ander project, maar was nog over en kon dus gebruikt worden voor de wereldkaartlamp. Toch had de routing van de kabel en de bevestiging van de potentiometers en printplaat mooier en netter gekund dan ze simpelweg met hete lijm op de achterkant te plakken.

Schakelschema's en firmware

Het schakelschema voor het aansturen van de wereldkaartlamp hoeft niet erg krachtig te zijn. In principe is het voldoende als je er twee uitgangen mee kunt aansturen. Je kunt dit realiseren met het onderstaande schakelschema. Dit betekent dat de LED-globes en de indirecte verlichting niet alleen onafhankelijk van elkaar kunnen worden in- en uitgeschakeld, maar dat ook hun helderheid kan worden geregeld.

Het schakelschema voor het aansturen van je wereldkaartlamp zou er als volgt uit kunnen zien.

Het is belangrijk dat als u de Tasmota-firmware wilt gebruiken om uw wereldkaartlamp te bedienen, u de StelOption68 in op 1 ingesteld. Dit is de enige manier om beide PWM-kanalen onafhankelijk van elkaar te regelen.

Resultaat

Na in totaal ruim 20 uur bouwtijd was het zover: de lamp ging voor het eerst aan.

Eerste test van de wereldkaartlamp.
Alleen indirecte verlichting ingeschakeld.
De eerste "testhang".
Gedetailleerd zicht in verlichte toestand.
Gedetailleerd zicht in verlichte toestand.
Gedetailleerd zicht in verlichte toestand.

Voordat u begint, moet u nu de tips uit het artikel volgen Eektronik - Inbedrijfstelling van een nieuw circuit observeren.

Veel plezier met het project

Ik hoop dat alles werkte zoals beschreven. Zo niet, of als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten in de commentaren. Ik zal dit dan zo nodig aan het artikel toevoegen.
Ideeën voor nieuwe projecten zijn altijd welkom. 🙂

PS Veel van deze projecten - vooral de hardwareprojecten - kosten veel tijd en geld. Natuurlijk doe ik dit omdat ik het leuk vind, maar als je het cool vindt dat ik de informatie met je deel, dan zou ik blij zijn met een kleine donatie aan het koffiefonds. 🙂

Koop Me a Coffee op ko-fi.com       

Kommentar hinterlassen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Erforderliche Felder sind mit * markiert

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.