Napravite sami Arduino Wordclock: 7 koraka (sa slikama)

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

Moja verzija sata sa riječima neće sadržavati 12 × 12 LED-Matrix zaslon. Umjesto toga, napravljen je LED trakama i mogu zasvijetliti samo značajne riječi na satu. Ovom metodom ne možete prikazati prilagođene poruke, ali ni cijela verzija neće vas toliko koštati.

Ovo uputstvo je gotovo točna kopija mog članka, koji je objavljen ovdje.

Korak 1: Prikupite potrebne materijale

Slučaj

Za kućište će vam trebati sljedeće stavke. Većinu ovih komponenti trebali biste moći nabaviti u lokalnoj trgovini hardvera (sva mjerenja u mm!):

1. Prednja ploča od akrila/stakla (270 × 270 [mm])

2. Lasercut sat - lice (1, 5 mm crni mat karton)

Naručio sam ga s ponoko.com

3. Drvo:

2x 300x80x15 [mm] 2x 270x80x15 [mm] 2x 270x40x10 [mm] 2x 250x40x10 [mm]

4. Ploče od šperploče

2x 270x270x5 [mm]

5. Pjenaste ploče

Koristit će se kao razmaknica i kao rešetka za riječi na satu, tako da svjetlost ne prodire do drugih slova koja nisu namijenjena za osvjetljavanje. Teško ih je pronaći, nabavio sam ih iz amazona.

Elektronika

Za elektroniku će vam trebati:

1. LED traka s WS2812B ili sličnim integriranim kontrolerom

1 metar (60 LED dioda)

2. Otpor 330 ohma (ili nešto blizu njega, samo za zaštitu od kratkog spoja)

3. RTC Modul

Ovo sam nabavio sa banggood.com

Važno! Možete koristiti bilo koju LED traku koju želite, sve dok se LED diode mogu adresirati zasebno ili ako izgradite vlastiti kontroler, koji uključuje zasebne segmente. Sastavio sam popis sa sličnim kontrolerima LED traka. Ovdje ga možete preuzeti.

Korak 2: Preuzimanja i sučelja za gledanje

Font šablone

Prvo morate pronaći lijep jednoprostor, font šablone. Što znači da svi likovi imaju istu širinu i da su potpuno povezani. Nažalost, o tome nisam razmišljao kada sam gradio sat, pa nekim slovima nedostaju njihovi unutarnji dijelovi. Međutim, sviđa mi se ovaj font. No, slobodno upotrijebite bilo koji font koji vam se sviđa.

Pogled na sat

Zatim ćete morati izraditi izgled sata. Za ovaj proces jednostavno sam otkucao 12 redaka besmislica koji se sastojao od 12 znakova po retku. Poslije sam dodao potrebne riječi (to je četvrtina, pola, jedan, dva, …, sat i tako dalje). (vidi sliku 1).

Nakon što sam to učinio, kopirao sam sav svoj tekst i zalijepio ga u Photoshop. Ovdje možete koristiti i GIMP ako nemate Photoshop. U Photoshopu morate promijeniti font u font matrice koji ste preuzeli ranije i rasporediti sve tako da lijepo izgleda na slici veličine 270x270 mm (ovo će biti veličina našeg prednjeg mjesta), kao što je prikazano na slikama 2 i 3.

Nakon toga tekst pretvorite u putanju i sve izvezite kao vektorsku grafiku za lasersko rezanje. Pogledajte smjernice usluge laserskog rezanja kako to učiniti ispravno jer se to razlikuje od usluge do usluge.

Firmver

Jednostavno ga preuzmite ovdje. Ovo će vam trebati kasnije, a o tome ću kasnije raspravljati u ovom uputstvu.

Korak 3: Sastavite kućište

Cijelo kućište sastoji se od dva kvadrata, a unutarnji bi se trebao savršeno uklopiti u vanjski kvadrat. Zajedno čine dovršeni slučaj. Unutarnji djeluje kao odstojnik i mjesto za montažu LED ploča. Drvene komade zalijepite zajedno kao što je prikazano na slici 1.

U središtu kućišta trebao bi biti prazan prostor 250 × 250. Ovdje će se kasnije postaviti separatori pjene. Preporučujem da prvo izgradite vanjsku školjku, a zatim koristite prednju ploču i lice sata kao vodiče pri izgradnji unutarnjeg okvira, tako da dobijete mali rub gdje se ove dvije komponente mogu ugraditi kasnije u procesu. Na taj će način biti u ravnini s rubovima drvene futrole i izgledat će sjajno nakon završetka, kao što je prikazano na slici 2. Ne zaboravite uzeti u obzir debljinu vaše laserski izrezane stranice sata. Jednostavno dodajte to, ovisno o odabranom materijalu.

Sa stražnje strane, kućište bi trebalo izgledati kao moje prikazano na slici 3. Nemojte krivotvoriti izrez za dc-utičnicu ili kabel negdje na kućištu, po mogućnosti s donje strane.

Korak 4: Elektronika

Ovo je bio dio koji mi je dugo trajao. Nije bilo teško to učiniti, ali sve ćete ožičenje morati obaviti ručno, pa se pripremite za barem dva sata lemljenja!

Najprije uzmite jednu od dvije ploče od šperploče i prednju stranu te ih poravnajte tako da prednja strana sjedne na ploču. Nakon toga uzmite olovku i prenesite slova koja želite kasnije osvijetliti na ploču od šperploče. Nakon toga bi trebao izgledati kao što je prikazano na slici 1. (Napomena: umjesto šperploče koristio sam ploču od pjene, ali preporučio bih upotrebu drva jer se pjena pri lemljenju otapa i predstavlja potencijalnu opasnost od požara i zdravlja).

Zaglavci postavljaju LED traku na ovu ploču. Pokušajte ravnomjerno rasporediti LED diode po riječima. Koristio sam svih 60 LED dioda koje su došle na traku, ali možete koristiti manje, ako želite. Međutim, što više koristite po riječi, to će bolje izgledati na kraju, jer će sva slova te jedne riječi svijetliti ravnomjerno. Slika 2 prikazuje kako sam ih rasporedio.

Kad ste zadovoljni izgledom, odlijepite zaštitnu foliju sa stražnje strane LED trake i postavite LED diode. Pokušajte ih postaviti u središte svake riječi. Ako vaša traka nije samoljepljiva, upotrijebite uobičajeno ljepilo i pustite da se osuši.

Postavite ih u pravom smjeru. Moja traka je imala malu strelicu na sebi, koja pokazuje put kojim će upravljački signal uzeti (vidi sliku 3). Poravnajte sve trake tako da strelica uvijek pokazuje u istom smjeru.

Nakon što to učinite, morat ćete izbušiti rupe od 2 mm. Na obje strane svake LED trake izbušite tri rupe blizu bakrenih kontakata na traci, kao što je prikazano na slici 4. Sa stražnje strane montažna ploča trebala bi izgledati kao moja na slici 5.

Sada dolazi lukavi dio: Morat ćete spojiti dijelove LED trake zajedno, tako da opet tvore jednu dugu traku. To znači: Spojite dijelove LED traka u svaki red zajedno (GND -> GND, 5V -> 5V, Podaci -> Podaci).

Kao što možete vidjeti na slici 5, spojio sam sve vodove i napravio lijevu i desnu stranu montažne ploče zajedničku +5V i zajedničku GND šinu. Tako su dijelovi trake spojeni zajedno u jednu liniju, a posljednji dio svake linije spojen je na GND s lijeve strane, a svaki prvi dio linije spojen je na +5V.

Nakon toga sam spojio podatkovne retke svakog komada trake jedne linije zajedno i posljednji izlaz na liniji s prvim ulazom sljedećeg retka. Zatim sam testirao ploču u kućištu. To se može vidjeti na slici 6.

Koristio sam fleksibilne žute žice za spajanje kraja linije sa sljedećom i žice od tvrdog bakra za povezivanje između dijelova LED traka koji su na istoj liniji. Nakon toga sam testirao veze pokretanjem test-skripte i kad sam vidio da sve funkcionira, učvrstio sam žute žice vrućim ljepilom, tako da ne lete posvuda u kućištu, te sam dodao crvenu i crnu žicu za tračnice za napajanje.

Ako ste za priključivanje napajanja koristili DC-Jack, spojite ga sada. Koristio sam punjač za telefon i spojio ga na mjesto.

Korak 5: Završna montaža

Kad ste se uvjerili da sve radi, postavite ploču sa LED diodama u kućište tako da LED diode budu okrenute prema naprijed. To bi trebalo izgledati ovako prikazano na slici 1.

Možete ga pričvrstiti vijcima ili samo upotrijebiti ljepilo. Odlučio sam se za drugu opciju, jer je ne planiram više uklanjati.

Nakon što je to učinjeno, počeo sam stvarati rešetku od pjene koja će spriječiti da se neželjena slova zapale na prednjoj strani. Tako sam prvo izrezao jedanaest komada 250 x 40 mm iz pjenastih ploča i zalijepio ih na LED ploču. Zalijepite ove između redova teksta na prednjoj strani i vaša bi građa trebala izgledati nešto poput moje prikazane na slici 2.

Sada izrežite pjenu na manje komade, koji idu između linija i stavite ih gdje je potrebno. Trebao bi izgledati kao moj na slici 3.

Na ovaj način stvarate pojedinačne ćelije za svaku riječ, koje će na kraju zasvijetliti. Nakon što to učinite, ostavite da se sve osuši i izrežite komad papira 250 x 250 mm ili nešto slično. Koristio sam ga za raspršivanje svjetla koje dolazi od LED dioda. stavite ga na rešetku od pjene i učvrstite s nekoliko kapi ljepila. Pokušajte ga ne stavljati na drvene dijelove.

Nakon toga zalijepite laserski izrezanu prednju stranu na mjesto, a zatim je dovršite staklenom prednjom stranom. Ne zaboravite ukloniti sve zaštitne folije. Gotov proizvod trebao bi izgledati kao na slici 4.

Sada umetnite sve preostale elektroničke komponente i uspostavite potrebne veze. Linija podataka LED trake spojena je na moj Arduino na svom drugom pinu (pin 2) i dodao sam otpornik od 330 Ohma za dodatnu zaštitu.

Zatim spojite RTC-modul na Arduino SDA i SCL pinove te na 5V i GND na Arduinu.

Nakon toga zatvorite kućište preostalom pločom od šperploče i gotovi ste s kućištem!

Korak 6: Firmware

Za firmver sam koristio ubrzane i Sodaq-DS3231 knjižnice za Arduino.

Ovaj firmver ispravno će raditi samo ako koristite isti kontroler LED traka, kao i ja. Ako želite koristiti drugi, možda ćete morati promijeniti kôd tako da odgovara vašim dijelovima. Pokušao sam učiniti kôd što lakšim za razumijevanje, tako da ga možete brzo promijeniti prema svom prednjem dijelu ili LED rasporedu. Ako ste koristili samo drugi LED-kontroler, trebali biste biti dobri samo promijenite ovaj redak u setup ()-Metoda:

FastLED.addLeds (LED diode, NUM_LEDS);

Međutim, ako ste napravili drugu prednju ploču, promijenite broj LED dioda koji je definiran na početku programa. Mislim da bi kôd trebao biti relativno lak za razumijevanje i dodao sam komentare.

Priznajem, program nije lijepo napisan (sve je strogo kodirano) i nipošto nije optimiziran, ali pokušao sam zadržati što jednostavniji i lakši za razumijevanje.

Korak 7: Zaključak

Ovo je bilo moje prvo uputstvo i nadam se da vam se svidjelo. Kao što je gore spomenuto, imam i web stranicu na kojoj objavljujem još zanimljivih stvari poput ovoga. Slobodno ga posjetite.

Također je u prvom koraku priložen video zapis, ako ga radije gledate, a ne čitate.

Ovim uputstvom htio sam vam pokazati da je još uvijek moguće izgraditi jeftin sat za riječi kod kuće bez ikakvih profesionalnih alata ili materijala. Dobro, i dalje će vam trebati laserski izrezana prednja strana, ali mogli biste to učiniti sami ako imate strpljenja i vremena izrezati svako slovo pojedinačno.

Najbolja stvar u vezi s ovim je: izvana nitko ne može vidjeti koliko je jednostavno iznutra, pa se i dalje možete pretvarati da ste taj inženjerski voditelj, kad ljudi dođu u posjet vašem domu, pa čak i ako to ne namjeravate učiniti, i dalje ćete imati lijep način predstavljanja trenutnog vremena!