Kako stvoriti minimalistički LED sat: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Svi ti digitalni zidni satovi mogu biti toliko zaposleni, zar ne? Ne želite baš da vam veliki svijetli 7-znamenkasti zaslon zatrpa zid, ometa vas, zar ne? Čak i analogni satovi, iako jednostavniji, još uvijek imaju ružne crne brojeve i kazaljke na vašem rubu. A otkucavanje, ponekad vas može izludjeti.

Mogu li vam predstaviti LED sat za rješavanje svih vaših problema. Umjesto ružnog ekrana ili glasnih i neuglednih ruku, tihe svjetlosne točke kruže po obodu, označavajući sekunde, minute i sate. Potpuno prilagodljiv, od svega možete napraviti lice. Drvo, akril, čak i mramor. Bez obzira na dom, LED sat može odgovarati estetici. Želite li čistu bijelu ploču, s blagim plavetnilom koja se probija po rubu? Možeš. Ili biste možda voljeli rustikalniji izgled, drveno lice s narančastim svjetlima? Crno lice sa zelenim svjetlima? Sve što zamislite, možete stvoriti s ovim jednostavnim dizajnom.

Postupak u nastavku je vodič. Ako želite, možete stvoriti sat na slici. Ako želite nešto veće, možete. Vjerno ga pratite ili dizajn učinite svojim. Ipak je to vaš sat.

Pribor

Materijali koji se koriste za sat su:

Bijeli akril (proziran, iako bi jednako dobro funkcionirao i s neprozirnim materijalima)

WS2812B LED traka, 144 LED diode po metru

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB na TTL adapter (za programiranje Arduina)

Taktilni gumb (x2)

USB (više informacija u koraku ožičenja)

Spojna žica

Višežilna žica (s dvije žice unutar nje)

Čokoladica. Ne mora se nužno koristiti za sat, ali je ipak važno …

Alati koji će vam trebati su (bez određenog redoslijeda):

Slagalica

Lemilica, lem i spužva

Pištolj za vruće ljepilo

Kompas

Super ljepilo

Korak 1: Pregled i proces projektiranja

Bit ću iskren, okvir LED sata je nešto što sam udario zajedno u dva tjedna, bez obzira na sve što sam imao kod kuće dok sam bio u zatvoru. Nikako nije savršen i definitivno ću ga ponovno posjetiti kasnije u godini. S obzirom na to, prijeđimo na zašto.

Osnovni princip koji stoji iza toga je da, iako NeoPixel LED satovi postoje, svi oni sijaju svojim LED diodama ravno (pravo na vaše lice.) Smatram da je to malo agresivno (da ne spominjem ometanje), pa sam došao na bolju ideju: sjaj svjetlo na zidu. To stvara neke vrlo lijepe svjetlosne efekte, kao i neželjene nuspojave stvaranja meke rasvjete na licu.

Okvir je potpuno prilagodljiv, i iako ne preporučujem da imate više od 60 LED dioda, ako želite veći sat, programiranje to može podnijeti. Za većinu ljudi, čak i za početnike, trebalo bi biti jednostavno to prilagoditi, a ja ću vas u sljedećem koraku provesti kroz to kako to učiniti. Za vas koji imate određeno iskustvo s Arduinom, puno toga što govorim bit će očito, ali za ljude koji to nikada u životu nisu dotaknuli, nastojao sam to učiniti što jednostavnijim.

Čitanje sata isto je što i čitanje analognog sata, što će za mnoge tinejdžere (poput mene) potrajati. Različite boje predstavljaju različite kazaljke, pri čemu je zadana plava satima, zelena minutama, crvena sekundama. Rečeno je, počnimo!

Korak 2: Programiranje 1. dio: Postavljanje

Programiranje sata relativno je jednostavno. Odradio sam težak dio za vas i napisao sam ga. Idite na web mjesto Arduino i preuzmite instalacijski program. Ne aplikacija. To je važno. Nakon što to preuzmete, nastavite i instalirajte ga. Uzmite čašu vode dok se to dogodi, morate ostati hidrirani. Nakon što je instaliran, trebali biste moći otvoriti priloženu datoteku "ClockV2.ino".

Korak 3: Programiranje Dio 2: Instaliranje knjižnica

Nakon što provjerite je li softver Arduino instaliran, odavde morate preuzeti biblioteku FastLED.zip. Ako koristite Windows, ubacite mapu u Documents/Arduino/libraries.

Na Mac računaru otvorite softver Arduino, a zatim pri vrhu prozora kliknite 'skica'. Na padajućem izborniku zadržite pokazivač iznad "uključi biblioteku" i kliknite "Dodaj. ZIP knjižnicu". Odaberite. ZIP koji ste upravo preuzeli i kliknite otvoriti.

Time je ovaj korak učinjen. To je bilo lako, zar ne?

Korak 4: Programiranje 3. dio: Prilagođavanje koda

Sada dolazi zabavni dio: prilagođavanje! Sve u kodu je komentirano, pa čak i ako imate najosnovnije razumijevanje programiranja, moći ćete vidjeti što se događa. Dijelovi koje biste možda htjeli promijeniti su sljedeći.

#define NUM_LEDS 60

Ovaj je prilično jednostavan, koliko LED ima u vašoj traci? Ja osobno preporučujem da se smanji na 60 jer je lijepo i jednostavno. to je ujedno i jedini broj s jednim LED -om u sekundi (za lijepo glatko brojanje.)

FastLED.setBrightness (255);

Kontrola svjetline nalazi se pri vrhu. To će prihvatiti broj između 1 i 255, pri čemu je 1 najmekši, a 255 puna svjetlina.

LED diode [ledMins] = CRGB:: Zeleni;

LED diode [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; LED diode [ledHrs] = CRGB:: Plava;

Oni se mogu pronaći desno na dnu koda. Sve što rade je reći programu na koju boju postaviti svaku 'ruku'. Eksperimentirajte, vidite što vam se sviđa. Ako ne želite drugu ruku (iz razloga koji mi izbjegavaju), mogli biste čak izbrisati drugu liniju i potpuno se riješiti te 'ruke'.

Korak 5: Programiranje Dio 4: Prijenos

Skoro smo završili s aspektom koda ovog projekta, samo još jedan korak: prenošenje koda sa vašeg računala na Arduino. Ovo se u početku može činiti pomalo zastrašujućim, ali ako možete spojiti točke, to možete učiniti. Prvo lemite igle na svoj Arduino. Potreban vam je samo donji red koji će se saviti na 90 stupnjeva.

Na adapteru USB na TTL pronađite pinove RX, TX, 5V, RST i GND. Spojite pinove na adapteru s pinovima na dnu Arduina. RX na RX, TX na TX, 5V (ili VCC) na VCC, GND na GND. Napomena: neki adapteri će imati mali kratkospojnik za kontrolu napona. Postavite ovo na položaj 5V.

Kad to učinite, uključite ga u računalo. Pričekajte nekoliko minuta dok se upravljački programi instaliraju (opet, popijte malo vode.) Kada to završi, otvorite softver Arduino. Na vrhu kliknite "alati" (ili "skica" na Macu) i promijenite "ploču" u "Arduino Pro ili Pro Mini". Nakon toga promijenite "procesor" u "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

'Luka' je stvar eksperimentiranja. Kada isključite adapter, koji port nestaje? Pojavljuje li se ponovno kad ga uključite? Iskoristi to. Kad je sve povezano, pritisnite strelicu u gornjem lijevom kutu zaslona i pritisnite gumb pri vrhu Arduina. Pričekajte minutu i na dnu zaslona pojavit će se poruka koja kaže "dovršeno učitavanje". Ako iz bilo kojeg razloga ne uspije, pokušajte ponovno, pritiskom na gumb nakon drugačijeg vremena, dok ne proradi. I to je sve! softver je gotov!

Korak 6: Elektronika

Četiri su glavna koraka za sortiranje elektronike. Baza, LED diode, ožičenje i utikač. Ipak prvo prvo.

Prsten

Postoje dvije mogućnosti za to: možete 3D ispisati bazu ili je izrezati iz drveta. Stvaranje 3D ispisa mnogo je manje bola u stvaranju, ali očito neugodno ako nemate, znate, 3D pisač. Međutim, u slučaju da ga imate, datoteka.stl je priložena.

I to je jednostavno. To je jednostavno prsten izrezan od šperploče 12 mm, promjera 132 mm (ako koristite više od 60 LED dioda, morat ćete sami izračunati promjer.) Zatim se na gornju četvrtinu zalijepi ploča s izrezom od njega za smještaj čavla (ili komandne trake, ako želite) na koji visi. Za vizualni prikaz pogledajte donji model.

Dovoljno jednostavno, zar ne? Imajte na umu da debljina stijenke nije osobito važna ako je izrađujete od drveta, ja sam je učinio samo tankom radi uštede filamenta.

LED traka

LED traka je srž projekta. Iako dolazi s industrijskim ljepilom prethodno nanesenim na stražnju stranu, otkrio sam da nije dovoljno jak da ga drži na mjestu. Možda bi vam savršeno odgovaralo, ali preporučujem da koristite super ljepilo kako biste ga smanjili. Za svaki slučaj.

Normalne duljine koje možete kupiti su 50 cm i 1 m, u svakom slučaju morate izrezati traku na veličinu. Izbrojite 60 LED dioda i izrežite po crnoj liniji. MNOGO pažljivo računajte, ne želite kupiti više LED dioda.

Obratite pažnju na strelice na traci. Ovo je smjer u kojem će se 'ruke' okrenuti. Okrenite prsten tako da zarezna ploča gleda prema dolje. Poravnajte prvu LED diodu s vrhom visećeg zareza i čvrsto je pritisnite prema dolje. Omotajte LED diode u smjeru kazaljke na satu, provlačeći žice prema dolje kroz zarez. LED diode bi se trebale potpuno omotati, završavajući neposredno prije prve LED diode. LED dioda na položaju šest sati treba neke izmjene. Zgrabite svoj zanatski nož i vrlo pažljivo izrežite zarez na traci. Urez bi trebao biti dovoljno širok da primi vaš kabel za napajanje (dvožilna žica), ali ne širi od prostora između dva bakrena kontakta. Pravilo koje koristim je, pokušajte izrezati strelicu iz trake. Također je imperativ da ne izrežete lemne točke LED dioda.

Ožičenje

Ožičenje sata je najjednostavnije moguće. Postoje tri vrste žica: spojna žica, jer u samom satu, deblja žica, koja dolazi predlemljena na LED diode, i dvožilna žica, za prijenos energije na sat.

Gornji dijagram bi za početak mogao izgledati malo neodoljivo, ali sve što trebate učiniti je spojiti točke. Ispod je moja fotografija procesa, tako da imate osjećaj kako bi to trebalo izgledati. USB veza vodi se putem dvožilne žice, tako da izgleda što urednije.

Utikač

Zbog velike potrošnje energije sustava, moramo ga negdje uključiti. Nadam se da ću to kasnije riješiti, ali zasad se moramo snaći. Odabrao sam USB utikač jer je prikladan, svatko ima rezervnu ciglu za napajanje i ne moramo rastavljati nikakve transformatore (pročitajte: ne želim da se itko povrijedi dok to radi glupošću i lizanjem kondenzatora.)

Nakon lova uokolo, pronašao sam stari kabel za punjenje iz igračke helikoptera. Sigurno su svi imali jedan od onih 15 dolara vrijednih RC helikoptera koji su se pokvarili nakon mjesec dana?

Ako to ne učinite, iz bilo kojeg razloga morat ćete kupiti muški USB priključak i omotač. U svakom slučaju, skinuo sam kućište sa svog punjača, i eto, lako se raspalo.

Nakon odlemljivanja dva priključka, utikač se odmah isključio. Sve što sada trebate učiniti je lemljenje na dvožilnu žicu. Ako držite USB tako da su kontakti okrenuti prema vama, a jezičci okrenuti prema dolje, ožičenje ide na sljedeći način: Napajanje, Signal, Signal, Uzemljenje. Kako nećemo koristiti dva signalna konektora, žice povezujemo samo na dva vanjska. Žica koja ide do GND -a na Arduinu ide do priključka za uzemljenje (desno,), a VCC -a do napajanja (lijevo.)

Te dvije preklopljene žice jednostavno su bile tu jer je kabel koji sam pronašao bio četverojezgreni, umjesto dvožilni, ne obraćajte pažnju na njih. Sada preostaje samo vratiti kućište oko utikača i napumpati ga vrućim ljepilom.

Uključite ga da biste ga testirali. Provjerite pojavljuju li se minute, sati i sekunde. Ako je tako, savršeno.

NAPRIJED! Na sljedeći korak!

Korak 7: Brojčanik sata

Ovdje dolazi do zbilja: ručno izrezivanje savršenog kruga. Pa, savršeno je izborno, ali oboje znamo da nećete moći živjeti sami sa sobom ako napravite neobičan sat. Lice je samo krug, promjera 162 mm (ili oko 15 mm veće od prstena s obje strane, ako izrađujete veći sat.) Uzmite kompas, označite ga i spremite se za rezanje.

Ako se odlučite koristiti neki drugi materijal osim akrila, želim vam sreću. Mogu vam reći iz prve ruke, akril od 6 mm je tvrd. Ozlijedio sam lakat otkrivši ovo. Nakon dvadesetak minuta čvrstog rezanja, konačno sam završio s impresivno ujednačenim (ako tako kažem) akrilnim diskom. Dva savjeta. Prvo, idi polako. Ne žurite, ako zeznete, morat ćete sve ispočetka. Drugo, nosite masku. Režete spoj koji vjerojatno ne želite u plućima.

Sada je vrijeme da nakon puno mukotrpnog rada dobijete tu čokoladicu. Zaslužuješ to. Iskoristite priliku i da popijete još koju. Nakon rezanja, sve što je zaista potrebno je montaža. No, prije nego nastavite, zapišite rub vašeg diska kako biste bili sigurni da je pravilno zaobljen.

Korak 8: Lijepljenje (i puno toga)

Sada smo na domaćem terenu, samo još nekoliko stvari za napraviti. Prvo uzmite disk koji ste izrezali u posljednjem koraku. Nacrtajte krug na njemu, nešto veći od promjera vašeg prstena (ili nešto manji od unutarnjeg promjera, ako ste ga 3D ispisali.)

(Da, znam, to je lijepa i vješto povučena linija)

Poravnajte svoj prsten s njim što je bolje moguće, često je dobra ideja imati jako svjetlo koje sjaji točno iznad vašeg posla kako biste uklonili sve sjene koje bi vas mogle zbuniti. Kad budete sigurni da je na pravom mjestu, jednostavno ga zalijepite lijepom po unutrašnjosti (kako biste smanjili mogućnost zamagljivanja LED dioda.)

Posljednji korak je zalijepiti komponente, kako bi se smanjile šanse da se nešto pokvari. Vruće ljepilo ovdje će pomoći.

Aaaand, gotovi ste! preostaje samo isprobati! Sljedeći korak to pokriva.

Korak 9: Dovršavanje

Posljednja stvar koju treba učiniti na ovom satu je primijeniti rješenje visoke tehnologije na problem. Možda ste primijetili da Arduino ima izuzetno jarko, izuzetno crveno svjetlo za napajanje koje svijetli kroz akril (ako doista imate akril.) To možete riješiti nevjerojatno jednostavnim načinom da izrežete mali kvadrat električne trake i zalijepite je LED dioda. Blu-Tack bi također radio. Ili slikati. Samo pokrijte svjetlo. Da biste postavili sat, jednostavno pritisnite gornji gumb za povećanje sati, a donji za povećanje minuta.

Možda ćete otkriti da sat dobiva ili gubi vrijeme, to je zbog činjenice da je kristal u Arduinu pouzdan samo oko 90% vremena. To možete normalno prilagoditi promjenom 'druge' varijable, pri vrhu. 1013 milisekundi mi je uspjelo, ali možda ćete otkriti da ga je potrebno prilagoditi. Nakon što ga promijenite, ponovno ga učitajte i pričekajte dan da vidite je li i dalje točan.

To je sve od mene, sada znate napraviti jedinstveno prilagođen minimalistički sat koji, iskreno govoreći, izgleda jako, jako dobro. Fotografije ne čine pravdu, mnogo su očaravajuće osobno. Definitivno ga planiram ponovno posjetiti u budućnosti sa značajkama poput namjenskog sata, zatamnjivanjem noću, stražarskim načinom rada (gdje se uključuje samo ako je netko u blizini) i punom baterijom. Ostanite uz nas.