Fotokromni sat sa svjetlom u mraku: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovaj sat koristi prilagođeni 4-znamenkasti 7-segmentni zaslon izrađen od UV LED dioda. Ispred zaslona postavljen je zaslon koji se sastoji ili od fosforescentnog ("sjaj u mraku") ili fotokromnog materijala. Gumb na vrhu osvjetljava UV zaslon koji zatim osvjetljava zaslon na nekoliko sekundi tako da počne svijetliti ili promijeniti boju koja zatim polako nestaje.

Ovaj projekt inspiriran je sjajnim Glow-In-The-Dark Plot satom Tuckera Shannona. Kad sam obnovio njegov projekt, malo sam ga zaokrenuo zamijenivši zaslon koji svijetli u mraku zamijenivši jedan 3D ispisan iz fotokromne niti koja mijenja boju kada je izložena UV svjetlu. U međuvremenu sam vidio da su i drugi ljudi imali istu ideju (vidi npr. Ovdje). Iako je mehanički mehanizam iscrtavanja sata zasigurno izvrstan, on ima nedostatak što brojke izlaze pomalo krivo pa sam razmišljao o drugom načinu da brojke izgledaju čistije. Isprva sam pokušao zamijeniti pozadinsko osvjetljenje LCD zaslona UV LED diodama, a zatim sam na vrh stavio fotokromni zaslon sa svjetlom u mraku. Međutim, pokazalo se da je intenzitet koji se prenosi putem LCD -a vrlo nizak. Nakon toga odlučio sam izgraditi 4-znamenkasti 7-segmentni zaslon pomoću UV LED dioda za osvjetljavanje zaslona što je dalo mnogo bolje rezultate.

Pribor

Materijali

• DS3231 RTC modul (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• UV nit koja mijenja boju (amazon.de)
• 96x39x1 mm Naljepnica Glow-in-the-Dark (ebay.de)
• 96x39x1 mm prozirni plastični lim (amazon.de)
• MT3608 DC DC modul za pojačavanje (ebay.de)
• 30 kom 5 mm UV LED (ebay.de)
• TM1637 4-znamenkasti 7-segmentni zaslon (ebay.de)
• 12x12 mm trenutno dugme (ebay.de)

Alati

• 3D pisač
• pištolj za vruće ljepilo
• lemilica
• multimetar

Korak 1: 3D ispis

Sljedeće stl datoteke moraju biti 3D ispisane. Dijelovi kućišta ispisani su iz crnog PLA, dok sam za datoteku 4digits.stl koristio bijeli PLA. Zaslon je ispisan sa filamenta ljubičaste UV boje. Lemilica se može ispisati iz bilo kojeg materijala.

Korak 2: Raspakiranje 7-segmentnog zaslona

Trebao mi je samo I2C ruksak četveroznamenkastog 7-segmentnog zaslona pa je prvi korak bio odlijepiti zaslon s modula.

Korak 3: Pripremite PCB prototipa

Zatim sam izrezao komad iz prototipa PCB -a za UV LED diode i označio mjesta na koja želim postaviti LED diode prema lemilici. Na donji dio kasnije sam pričvrstio muške iglice za povezivanje s I2C ruksakom.

Korak 4: Lemljenje LED dioda i zaglavlja pinova

Zatim sam lemio sve UV LED diode na prototip PCB -a i također pričvrstio muške pin zaglavlja. Koristio sam lemilicu za skidanje UV LED dioda.

Korak 5: Ožičenje LED dioda

Zatim su LED diode ožičene prema priloženoj shemi koja kopira izgled četveroznamenkastog zaslona koji je odspojen iz stražnjeg paketa I2C. Za povezivanje pojedinih jednoznamenkastih segmenata koristio sam posrebrenu bakrenu žicu, dok su ostali spojevi izvedeni izoliranom žicom. Cijela stvar na kraju izgleda prilično neuredno.

Korak 6: Pričvrstite I2C ruksak

Zatim sam priključio prototip PCB -a na I2C ruksak. Dok sam lemio oba dijela izravno, bilo bi pametnije koristiti ženske glave na ruksaku kako bi se oba dijela mogla priključiti i isključiti.

Za testiranje sam se povezao s arduinom nano i prenio primjer TM167test iz biblioteke TM1637.

Korak 7: Dovršite prikaz s 4 znamenke

Zatim se 3D ispisani dio 4digits.stl pričvršćuje na LED diode. Kako bih raspršio svjetlo LED dioda, napunio sam segmente vrućim ljepilom i zapečatio ih Kapton trakom dok se ljepilo ne stvrdne. Ovo mi je ostavilo lijepi prilagođeni 4-znamenkasti zaslon sa 7 segmenata.

Korak 8: Zaslon svijetli u mraku

Isprva sam pokušao 3D zaslon ispisati i sa žarne niti koja svijetli u mraku. Međutim, pokazalo se da previše raspršuje svjetlost, pa se čini da su brojke nekako isprane. Stoga sam odlučio koristiti naljepnicu koja je bila pričvršćena na prozirni plastični zaslon. Većina plastike je još uvijek dovoljno prozirna za svjetlo LED dioda ~ 400 nm.

Korak 9: Montirajte komponente u kućište

Konačno, komponente se mogu ugraditi u 3D ispisano kućište koristeći ponovno puno vrućeg ljepila.

Prije uporabe modula DS3231 pametno je onemogućiti krug punjenja baterije. Tek nakon što sam sagradio nekoliko satova s ovim modulom, naišao sam na nit koja objašnjava da je VCC spojen na dugmastu bateriju. To znači da kada napajate modul putem VCC -a, napon se konstantno primjenjuje na bateriju. Budući da modul dolazi s baterijama CR2032 koje se ne mogu puniti, to nije dobra ideja. Krug punjenja možete jednostavno onemogućiti odlemom diode ili otpornika označenog na priloženoj slici.

Korak 10: Povežite module

Zatim su komponente ožičene pomoću Dupont kabela prema priloženoj shemi. Modul za pojačavanje korišten je za povećanje opskrbnog napona za I2C ruksak na 7 V budući da sam htio UV LED diode učiniti što svjetlijima. Napon koji se primjenjuje na LED diode je VCC-2 V, to jest 5 V, dok je to više od preporučenog napona naprijed LED dioda (3 V), trebali bi ga moći podnijeti jer neće stalno svijetliti.

11. korak: prenesite kôd

Prvo sam postavio trenutno vrijeme u RTC modulu. U tu svrhu upravo sam učitao primjer SetTime biblioteke DS1307RTC. Nakon toga se može učitati priloženi kôd sata. Kada pritisnete gumb, zaslon će zasvijetliti na 5 sekundi i pokazivati trenutno vrijeme.

Korak 12: Završen sat

Evo još neke slike gotovog sata. Tijekom dana fotokromni zaslon može se koristiti, dok se noću može zamijeniti zaslonom Glow-in-the-Dark.

Sve u svemu, vrlo sam zadovoljan rezultatom, iako bi brojke na oba ekrana mogle biti još svjetlije. Druga mogućnost koju bih mogao isprobati je miješanje sjaja u mraku u prahu s epoksidom, a zatim ga upotrijebiti za popunjavanje segmenata zaslona umjesto vrućeg ljepila. Također bi bilo lijepo koristiti profesionalno PCB sa SMD LED diodama umjesto 5 mm LED dioda.