Digitalni sat od punog drveta: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Kako izgraditi drveni digitalni sat koji pokreće atmega168 (arduino) s ugrađenim alarmom i igrama.

Prvi put sam pomislio na ovo, kad sam ugledao LED sat prekriven drvenim furnirom. Svidjelo mi se kad sam vidio, dok nisam vidio cijenu. Tada sam odlučio izgraditi vlastiti, htio sam da ga sagradim za mnogo manje, od punog drva i igram igre!

Korak 1: Što vam treba

Materijali:- 4, 18 "x 4" x 1 "drvene daske (išao sam s javorom)- 85 crvenih LED dioda- 85 zelenih LED dioda (po izboru)- 1 4 do 16 pinski demiltiplekser- 15 NPN tranzistora (takav 2N3904)- 1 ATMEGA168 Mikrokontroler (ili Arduino)- 1 kristal 20 MHz- 1 regulator od 5 volti- 2 kondenzatora od 220 uF (za izjednačavanje napona)- 1 stari džepni radio- 2 1/8 "audio priključnice- 1 zidni adapter 5-9 V DC- 1 (ili više) Stari kontroleri za igre- 4 3-1/2 "vijci za drvo- žica od pune jezgre (s njima je lakše raditi)- lemljenje- štapići za vruće ljepilo- bijelo ljepilo- brusni papirZa kontroler igre koristim Atari 2600 joystick (ili čak veslati ako ponovno programirate), ali je također kompatibilan sa Sega Master System Controllerima, Atari 7800 joystickom (teoretski) ili čak sa Sega Genesis kontrolerima. - Topljivo ljepilo- Mitra

Korak 2: Pripremite prednju ploču

Uzmite najbolji komad ploče veličine 1 "x4" x1-1/2 'i odaberite najbolju stranu koja će biti prednja strana sata.

Pokušajte izbjeći bilo kakve čvorove ili vidljive nedostatke u drvu jer će beskrajno otežati bušenje LED rupa. Počnite ispisivanjem predloška priloženog ovom koraku u mjerilu 1: 1. Zalijepite je na stražnju stranu prednje ploče, tako da dobra strana bude okrenuta prema dolje kada ispis bude okrenut prema gore. Uzmite prednju ploču i postavite je sa predloškom prema gore na ploču koja izgleda najgore. Zatim to stavite na bušilicu. Uzmite svrdlo nešto veće od ravnog hobi bita i podesite mjerač dubine tako da vrh bude samo 0,8-1 mm iznad donje ploče, to znači da ne prolazi do kraja kroz prednju ploču. Toplo predlažem da prvo upotrijebite testnu ploču da vidite radi li. Izbušite najmanje 10 ispitnih rupa (kasnije će se koristiti!). Jaka svjetlost trebala bi moći zasjati tamo gdje je vrh svrdla završio. Izbušite po jednu rupu u svakom krugu na predlošku kao na donjoj slici.

Korak 3: Dovršite prednju ploču

Ovaj korak je vrlo izazovan, poanta je u tome da se pomoću alata za hobi poravnaju rupice kako bi svjetlo ravnomjerno sijalo.

Započnite stavljanjem nastavka za hobi alat u bušilicu (pazite da ne ostavite više od 1 izvan stezne glave). Iz sigurnosnih razloga, bit nije tako dizajniran za upotrebu i predstavlja opasnost, stoga budite dodatni oprezno. Podesite mjerač dubine tako da bit bude jedva iznad donje ploče kao na trećoj slici. Poravnajte bit s ispitnom rupom i lagano držite 1 sekundu i pustite. Ponovno je držite pritisnutu 1 sekundu, a zatim pustite i isključite bušilicu. Bušilica je isključena tako da možete sastrugati bilo kakvu nakupinu s dna svrdla. Ako to ne učinite, izgorjet će rupu čineći lice bez boje. Ponavljajte ovo dok ne budete zadovoljni koliko svjetlosti prodire (pogledajte slike ispod za referencu). Kad vam bude ugodno izbušiti rupe, prijeđite na posljednji komad drveta i izbušite svaku rupu. Budite upozoreni da je za to potrebno strpljenje, nemojte žuriti ili možda ćete izgorjeti rupu i morati ćete je ponovo pokrenuti.

Korak 4: Pripremite srednje ploče

Ovaj korak priprema srednje ploče za smještaj elektronike.

Ako ste zabrljali u posljednjem koraku, drvo nije izgubljeno, upotrijebite ga ovdje! Za ovaj korak sve što trebate učiniti je izrezati rupu na svakoj srednjoj ploči nešto veću od veličine LED matrice, tako da sve žice i elektronika stanu unutra. Učinio sam to tako da sam izbušio preostale nosače neuspjele prednje ploče i dlijetom je očistio. Ponovite ovo za koliko god ploča želite, ja sam koristio 2.

Korak 5: Pripremite zadnju ploču

U ovom koraku pomoću priloženog predloška izbušite i izrežite rupe za DB9 konektor koji se koristi za kontroler, te 2 1/8 audio priključnice koje se koriste za napajanje i radio.

Da biste izrezali priključak kontrolera, izbušite unutarnju liniju na predlošku. Zatim vanjskim dijelom šablone izrežite dlijeto dubokim (budite oprezni u ovom koraku, oštar je). Da biste izbušili rupe za priključke od 1/8 , počnite s bušenjem rupe dovoljno velike da se kraj audio priključka može uklopiti u nju. Zatim izbušite veću rupu s unutarnje strane ploče do unutar 3 mm od vanjske površine (ovo ovisi o vašoj utičnici). To omogućuje da kraj utičnice čvrsto sjedne u manju rupu, a ostatak je skriven iza drva. U ovom trenutku želite spojiti žice na priključke za napajanje, audio i kontroler. Uključeno priključak kontrolera, spojite žicu s pina 5 na žicu s pina 6 kao što je prikazano na posljednjoj slici. Na kraju, pričvrstite sve priključke na stražnju ploču pomoću vrućeg ljepila s unutarnje strane.

Korak 6: Lemite Matrix

Za ovaj korak, postavite jednu od svake vrste LED dioda u svaku rupu tako da se zaglave. Ako ste koristili 2 LED diode od 5 mm poput mene, tada ćete morati proširiti rupe za LED diode. Budite oprezni dok to radite, svrdlo se može lakše uhvatiti i povući ploču prema gore, izvlačeći rupu.

Ako ste koristili 2 LED diode, kad umetnete LED diode u rupe, postavite katode na sredinu rupe, tako da se 2 ravne strane spoje. Za početak lemljenja prvo savijte sve katode (kraće vodove) prema dolje tako da tvore 17 stupova vrlo blizu ploče, a zatim ih lemite zajedno. Za lemljenje anoda prvo savijte anodu u jednoj boji prema gore, a zatim ih vodoravno savijte, tako da postoji 5 redova anode za tu boju. Savijte vodiče druge boje anode prema dolje, a zatim vodoravno, tako da tvore još 5 redova anode. Sada lemite sve redove zajedno tako da ih ima ukupno 10. Završni dio ovog koraka je lemljenje žica na redove i stupce na koje se elektronika može spojiti. Prilikom odabira duljine žice, vodite žicu od reda/stupca do mjesta na koje želite postaviti elektroniku i dodajte dodatnih 5-10 cm za rad.

Korak 7: Počnite sastavljati ploče

Za ovaj korak trebat će vam jedna srednja ploča, prednja ploča i 2 'žrtvena' komada drveta (bit će vidljivo udubljeni).

Za početak, uzmite bijelo ljepilo i nanesite ga na prednju stranu srednje ploče, nemojte se bojati nanijeti previše, bolje je nego premalo. Prstom ravnomjerno obrišite ljepilo po cijeloj strani i zalijepite ga sa stražnje strane prednje ploče (za više objašnjenja pogledajte slike). Za jaku vezu postavite jedan komad 'žrtvenog' drveta s obje strane sada zalijepljenih komada i pričvrstite ga (brzo ga poravnajte jer se brzo suši). Za najbolje brtvljenje pričvrstite ga svime što imate (pogledajte drugu sliku ispod), ali pripazite da ne slomite drvo ili izbijete LED rupe.

Korak 8: Programirajte mikrokontroler

Ovaj korak može zvučati jednostavno, ali može varirati zbunjujuće što nije učinjeno kako treba. Učitao sam program na atmega168 koristeći avrisp mk II da zaobiđem bootloader na većini čipova koji se koriste s Arduinom. To je zato što sam htio trenutno pokretanje, a omogućuje i više programskog prostora (iako, ne mnogo). Da biste to učinili, ovdje, ovdje i ovdje postoje dobri resursi za snimanje pokretačkog programa. Umjesto pokretačkog programa samo upotrijebite.hex datoteku koja se nalazi u mapi apleta arduino mape skica (koju sam priložio ovom koraku i uvodu). Da bih promijenio sve aspekte datoteke, uključio sam i sve kodiranog koda, samo kliknite "upload to board" (dobit ćete pogrešku ako nemate priključen arduino) za ponovno sastavljanje i.hex datoteka će se promijeniti u novi kod. Zadaje se da vaš kristal neće biti točno 20,0 MHz, pa će ga trebati kalibrirati kako bi se zadržalo točno vrijeme. Da biste to učinili, samo promijenite varijablu oneMin u kodu, moja je 60116. Taktna brzina trenutno je sastavljena za rad na 20 MHz. Da biste ga promijenili, morat ćete promijeniti neke brojeve u arduino postavkama i datotekama definicije ploče, kako se ovdje nalazi.

Korak 9: Izgradite elektroniku

Za izradu elektronike slijedite priloženu shemu. Priložio sam shemu kao bmp, dvije različite veličine PDF -a i izvornu.ms10 datoteku stvorenu u multimim softveru nacionalnih instrumenata za one koji to žele koristiti.

Katode LED dioda spajaju se na izlaze multipleksera, a lijevi stupac LED dioda je stupac 0. Demultiplekser mora utapati LED diode jednu po jednu, poput one u priloženom listu s podacima. Anode LED dioda pričvršćene su na skup od 3 tranzistora. To znači da prvi tranzistor ima napajanje izravno iz adaptera spojenog na njegov kolektorski pin, odgovarajući anodni pin (iz mikrokontrolera) je spojen na vrata. Također ima emiter koji ide izravno na vrata drugog tranzistora, a pomoću otpornika od 1 kOhm spojen je na vrata trećeg tranzistora. Drugi tranzistor ima svoj kolektor pričvršćen na zeleni pin (pin 1 na arduinu), a njegov odašiljač spojen na zeleni (ili vaš LED s najvećim izvlačenjem) red. Treći tranzistor tada ima svoj kolektor pričvršćen na crvenu iglu (pin 0 na arduinu), a njegov odašiljač spojen na odgovarajući LED red. Valja napomenuti da sam LED redove naručio od 0 na vrhu do 4 na dnu. Napajanje radija priključeno je na pin zvučnika (pin 9 na arduinu), tako da se kad se oglasi alarm uključi i automatski podešava najjaču postaju. Igle regulatora (analogni pinovi 0-5) imaju otpornik na izvlačenje od 200 kOhm. pinovi od 0-5 (iza kojih slijedi odgovarajući broj DB9) priključuju se na kontroler sljedećim redoslijedom: gore (1), dolje (2), lijevo (3), desno (4), gumb1 (5 i 6), button2 (9, također izborno). pin 7 na konektoru DB9 je +5V, a pin 8 je uzemljen. Za slike i upute pogledajte slike, ali ako vam nešto nije jasno, javite mi u komentarima i potrudit ću se pomoći. Za portove i LED redove i stupce predlažem ugradnju utičnica kako bi se dijelovi mogli lako ukloniti ili zamijeniti. Sada spojite žicu na LED diode, napajanje i kontroler i testirajte. Prije nego umetnete bilo koji čips, provjerite je li napajanje koje prima ispravno 5V kako se ne bi uništilo.

Korak 10: Završite sat

Za ovaj korak, spojite sve ploče zajedno, a zatim pomoću predloška pričvršćenog na ovaj korak, izbušite probne rupe za 4 vijka za drvo (samo do početka prednje ploče, zbog čega se lijepi ona iza). Ako želite, možete poništiti rupe tako da vijci sjednu u ravnini.

Sada umetnite vijke u rupe. Posljednje što trebate učiniti je očistiti rubove. Uzmite pilu za rezanje i odrežite krajeve na jednakoj udaljenosti od vijaka s obje strane kao u predlošku (u ovom trenutku budite vrlo oprezni kako ne biste izbili rupu na pili!). Sada samo izbrusite sve neravne ili hrapave rubove (ne prednje) i gotovi ste !.

Korak 11: Kako koristiti sat

Za postavljanje vremena pritisnite i držite gumb 3 sekunde, zaslon bi trebao postati crn. Za promjenu trepćućeg broja pritisnite gore i dolje. Za prebacivanje između brojeva pritisnite lijevo i desno. Prilikom prebacivanja između brojeva doći ćete do debelog crijeva, kada se na dvotočki prebaci između AM i PM pritiskom na gore i dolje, boja će se promijeniti između crvene i zelene (AM i PM su ono što želite da budu). Ponovno pritisnite gumb za postavljanje vremena. Za prebacivanje između različitih drugih funkcija pritisnite gumb 1. Također je moguće pritisnuti gumb 2 (ne u kontrolerima atari 2600) za uključivanje i isključivanje radija. Za povratak na sat pritisnite i držite tipku 1 u bilo kojem trenutku. Redoslijed funkcija softvera je sljedeći: Alarm - postavite na isti način kao sat. 1 -D Pong - Sve je u tempiranju, Igra se pritiskom na gore /dolje za odabir broja igrača i gumb 1 za potvrdu. Igrati tipku 1 (za igrača 1) ili tipku 2 (za igrača 2) dok lopta dolazi prema vama, ali ne prerano ili kasno ili ćete propustiti. Labirint - Pronađite izlaz, To je labirint, ali potrebno je prikupiti sve ključeve za otvaranje izlaza. "Skoči" - platforma igra, izbjegavajte crvene točkice i nemojte pasti da biste došli što dalje. Ako imate pitanja, ne ustručavajte se ostaviti komentar ! Javi mi što misliš.