Sat svemirskih osvajača (s ograničenim proračunom!): 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Nedavno sam vidio cool izgradnju GeckoDiode -a i odmah sam je poželio izgraditi. Instructable je stolni sat Space Invaders i preporučujem da ga pogledate nakon što ovo pročitate.

Projekt je gotovo isključivo izgrađen od dijelova dobivenih iz Adafruta s 3D tiskanim kućištem i laserski izrezanom facom. Dodavanje svega u cijenu izgradnje postaje vrlo skupo! (oko 100 funti ili više). Problem je u tome što ako ne posjedujete 3D pisač morate platiti za ispis svog modela ili kupiti ružno kućište s ebaya koje je često samo malo premalo, preusko, prekratko ili obrnuto.

Većina mojih gradnji mora biti izvedena iz proračuna hobista, a kućišta uvijek završe kao najskuplji dio. Odlučio sam izgraditi isti sat, ali uz pristojan proračun.

Ako volite gledati čudne satove, pogledajte moj Steampunk Voltmetarski sat, koji koristi iste građevinske materijale za kućište:-)

Korak 1: Skupite dijelove

Za izradu ovog projekta trebat će vam sljedeće. Imajte na umu da ćete s materijalima za kućište imati MNOGO zaostataka koje možete koristiti u drugim projektima (što čini troškove budućih gradnji još nižim). Učitao sam PDF -ove stvari koje su vam potrebne ako želite provjeriti cijenu itd. Na ebayu.

Alati (pretpostavljam da ćete ih već imati)

• Lemilica
• Lem
• Pumpa za lemljenje (ako pogriješite i morate ukloniti lem)
• Pištolj za vruće ljepilo
• Vruće ljepilo
• Zanatski nož (zvani Stanley nož)
• Ravnalo / mjerna traka / Vernier čeljust
• Akumulatorska bušilica + svrdla (1 mm do 13 mm)
• Rotacijski višenamjenski alat s reznom pločom (zv. Dremel)
• Tekućina za čišćenje poput izopropil-alkohola (djeluje i jeftino nakon brijanja)
• Zaštitna maska (koristi se pri lakiranju raspršivanjem)

Elektronika (trošak elektronike = 13,05 GBP)

Neke od njih imao sam besplatno. Stare elektroničke igračke imaju ove lijepe Mylar zvučnike unutra ako ih rastavite. Dok ste tamo, vjerojatno možete nabaviti istosmjernu cijev i gumb.

• Dupont / Jumper kabeli - 0,99 GBP
• DS1307 Modul sata u stvarnom vremenu - 0,99 GBP (preporučio bih da umjesto toga nabavite DS3231 gdje je dostupan)
• Arduino nano + USB kabel - 2,23 GBP
• Zvučnik Mylar od 8 ohma - 0,99 GBP
• SPST trenutni gumb - 1,49 GBP
• Utičnica s 5,5 mm istosmjernom cijevi - 1,26 GBP
• 5v, 0.5A istosmjerno napajanje - 2,83 £
• MAX7219 Matrični zaslon - 3,76 GBP

Kućište (cijena materijala za kućište = 17,19 GBP)

• Četvrtasta odvodna cijev 60 mm - 5,99 GBP (ostat će vam UMORNO za više projekata)
• Crna boja u spreju - 4,85 funti
• Crni PVC (foamboard) - 2,99 £
• Super ljepilo - 0,99 GBP
• 60 mm završne kape - 2,37 GBP

Ukupni trošak = 30,24 GBP:-) ……..sada je to ekvivalent od 38 USD za sve međunarodne čitatelje.

Uživam raditi s PVC kvadratnom cijevi. Lako ih je bušiti, rezati, bojati, a ja sam ih koristio za svoj Steampunk sat.

Korak 2: Pripremite odvodnu cijev

Označite gdje želite staviti stvari

Ovo je bilo tako lako. Nisam koristio ništa otmjeno. Prvo sam nožnom pilom izrezao duljinu od 2,5 m na razumnu veličinu za svoju klupu kod kuće (oko 30 cm). Kasnije sam ovo izrezao dremelom kako bi rubovi bili lijepi i ravni. Zatim sam stavio komponente na površinu cijevi i pomoću stalnog tržišta označio gdje želim bušiti i rezati. Trasirao sam oko vanjske strane LED matrice i pomoću rotirajućeg višenamjenskog alata izrezao četvrtastu rupu kako bi odgovarala u ravnini. Koristio sam digitalnu čeljust za mjerenje promjera gumba i DC cijevi za izrezivanje rupa ispravne veličine na stražnjoj i gornjoj strani.

Izrežite okvir

Imam hrpu PVC ploča od prethodnih projekata. Izvrsni su za ugradnju strujnih krugova u kućišta, pomoću kojih se na njemu miješa epoksid, te za izradu drugih bitova. Uzmite komad veličine A4 ili A5 i izrežite kvadratni okvir od 5 mm ili okvir kako biste uokvirili LED matricu. Ovo će sakriti sve nesigurne rubove koje ste napravili pri rezanju kvadratne rupe za matricu. Za to sam nacrtao mali predložak na Inkscapeu i isprintao ga (SVG datoteka u privitku). Zatim sam ga ljepljivom trakom zalijepio na foamboard i pažljivo zarezao oko njega zanatskim nožem. Teško je doći udesno, preporučujem da prvo izrežete unutrašnjost pa vanjsku.

Sve obojiti

Nakon što su sve rupe izbušene i izrezane, uklonite sve izbočene rubove. Očistite površine nekim alkoholnim maramicama kako biste uklonili prašinu ili onečišćenje (ili neki jeftini dodatak nakon brijanja ako nemate IPA). Pokušajte prskati u dobro prozračenom prostoru i koristiti masku gdje je to moguće. Učinio sam to vani s nekim kartonom na podu, ali nije idealno, čak i mali povjetarac može uzrokovati da vam boja ponovno naleti u lice. Budite oprezni i nosite zaštitnu opremu gdje je to moguće.

Poprskajte cijev, okvir i završne kape tako da budu sve iste vrste, a zatim ostavite da se osuši nekoliko sati.

Korak 3: Programirajte Arduino

Neke informacije o kodu

Svaka čast GeckoDiodeu jer sam uzeo njegov kôd i izmijenio ga za rad s čipom MAX7219. Verzija Adafruit koristi I2C sabirnicu, a MAX koristi SPI sabirnicu. Za to sam upotrijebio knjižnicu MaxMatrix, koju sam preuzeo i instalirao u Arduino IDE. Ako želite saznati više o MaxMatrixu i principu rada LED matrice, postoji vrlo kratak vodič na HowToMechatronics.com. LED matrica sastoji se samo od jedne boje LED dioda, a ne s višebojnim zaslonom.

Jedna frustracija koju sam imao bila je ta što NE postoje jasne definicije koje su funkcije knjižnice i koje argumente treba prenijeti u svaku. Srećom, pokušajem i pogreškom uspio sam otkriti što je učinio, pa na kraju nije bilo teško natjerati ga da radi ispravno. Prvo što morate razumjeti je da morate definirati koliko 8x8 modula ima u vašoj matrici. U mom kodu ovo je pohranjeno u cijeli broj koji se zove "moduli" ovako:

"int moduli = 4;"

Ovo je BROJ 8x8 modula koje ste povezali na zaslonu. Ne broj LED dioda ili pin koji koristite za slanje podataka. Sljedeća stvar koju treba zapamtiti je da ako vaš "sprite" ili bilo što drugo pokriva sve četiri matrice, niz bajtova treba definirati ovako:

"byte text_start_bmp = {32, 8,…*neki bajt podataka*…};"

Brojevi označavaju količinu redaka i stupaca u matrici. Ovom prilikom bajt pod nazivom "text_start_bmp" prikazuje se u 32 stupca i 8 redaka. Brojevi su prikazani samo na jednoj matrici 8x8, pa minuta 10 izgleda ovako:

"byte minute_ten_bmp = {8, 8,…*neki bajt podataka*…};"

Napadači pokrivaju dvije matrice pa će bajt dobiti 16, 8 u bajtskim podacima.

Druga stvar koja me privukla je pozicioniranje sprite podataka. Možete zatražiti od Arduina da prikaže sprite u drugom X/Y položaju na matrici od zadanog početnog položaja. Kod izgleda nula minuta:

"matrix.writeSprite (8, 0, minute_zero_bmp);"

Jedan broj je podešavanje X, a drugi Y. Ne mogu se sjetiti koji je koji sada, ali ako želite gurnuti sprite gore ili dolje za 1 redak ili stupac, jednostavno povećavate broj pozitivno ili minus. Dovoljno jednostavno za matricu 8x8, ali kada vaš sprite pokriva više od jedne matrice morate prema tome postaviti početni položaj. "POP" sprite je prikazan ispod:

"matrix.writeSprite (16, 0, invader_pop_bmp);"

Primijetite sada kako je početni položaj 16, a ne 8? Ovdje kôd pokazuje da se sprite prikazuje s lijeva na desno iz reda retka/stupca 16. On smatra da su dva zaslona 8x8 jedan zaslon veličine 16x8 iako postoje 4! Stoga je važno razmisliti o tome koliko će se prikaza sprajta prikazati i prema tome odrediti veličinu bajtnog niza svakog spriteta. Inače ćete imati vrlo zanimljive spratove!

DS1307 RTC

Iako DS1307 radi dobro s bibliotekom Adafruit RTClib.h, ne možete ručno postaviti vrijeme što je samo bol. Upravo sam krenuo s ovim jer je značilo manje koda za promjenu. DS1307 postavlja vrijeme koristeći vrijeme i datum kada je kôd sastavljen s vašeg računala. Umjesto toga naučite kako koristiti biblioteku DS3231 i postavite je jednom na jednu ili dvije minute unaprijed u budućnosti. Također ima manje "drifta" pa s vremenom održava bolje vrijeme. Oba modula koriste I2C sabirnicu i vjerujem da se DS3231 može koristiti s RTClib.h ako ga želite nastaviti koristiti.

Učitajte kôd

Kad budete zadovoljni kodom, prenesite ga na Arduino. Priložio sam Arduino skicu na vaše razmatranje.

Korak 4: Sastavljanje elektronike

Prilikom učitavanja koda preporučio bih da se elektronika prvo sastavi s žicama dupont/kratkospojnik na ploči, tako da kad učitate kôd znate da sve radi kako je predviđeno. To vam omogućuje da riješite sve probleme s prikazivanjem spritesa itd. Prije nego počnete lijepiti i lijepiti. U mom kodu možete vidjeti da koristim digitalne pinove 4, 5, 6, 7, 9, ali možete ih promijeniti ako je potrebno. Možda ćete morati lemiti kabele na gumb, istosmjernu utičnicu i zvučnik, ali većina bi trebala biti jednostavna utičnica u stilu uklapanja.

Kad budete sretni da elektronika radi kako je predviđeno, razmislite o lemljenju priključaka. To možete učiniti s bakrenom trakom/veroboardom, ali za malu količinu komponenti možete lemiti izravno na iglice Arduina. Izgledat će kao gnijezdo štakora, ali nitko neće vidjeti unutrašnjost kućišta nakon što ga ionako sastavite, samo pazite da svi metalni dijelovi budu odvojeni, ne želite da se u kućištu nešto skraćuje.

Učinio sam da gumb radi ako je pin "mainButton" povučen prema dolje. Otkrio sam da je Arduino prepoznao lažno pritisnuto dugme kada se plutajuća elektronika smjestila na njega. Korištenje 10K padajućeg otpornika na gumbu i postavljanje pina na "INPUT_PULLUP" riješilo je taj problem za mene.

U privitku je shema u PDF -u i-p.webp

Korak 5: Montirajte elektroniku i izbliza

Za sat sam montirao elektroniku vrućim ljepilom, ali pazite da ne nanesete previše (elektronika ne voli predugo zagrijavanje). Koristio sam malu kap super ljepila razbacanog oko okvira i pritisnuo ga s prednje strane. Završio sam kućište pritiskom na krajnje kape na svakom kraju. Naravno da možete zalijepiti poklopce kako biste potpuno zatvorili sklop, ali jednu sam stranu ostavio otvorenom kako bih i dalje mogla pristupiti USB priključku arduina za poništavanje datuma i vremena u budućnosti.

Korak 6: Uživajte

Sve u svemu, zadovoljan sam načinom na koji je ovo ispalo, s obzirom na to da je riječ samo o olučnoj cijevi i boji u spreju. Nadam se da vam se sviđa i javite mi ako se sjetite kakvih super nadogradnji koje se mogu dodati. Zanimalo bi me može li netko ovo učiniti jeftinijim ili postoji li još jedan štedljiv način izrade kućišta koji mogu isprobati u svom sljedećem projektu.