£ 5* Pizza Box RGB sat: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Ovaj je projekt započeo kad sam imao sreću pronaći na tržnici štandove WS2811 RGB LED trake za 1 GBP/role. Povoljno je bilo previše dobro da bih ga propustio, pa sam morao pronaći razlog da upotrijebim svojih novostečenih 25 m od onoga što je u biti NeoPixel traka. U ovom sam projektu koristio oko 3 m.

Nadahnuće je došlo u dva oblika od dva vrlo cijenjena imena u zajednici proizvođača - od kojih nijedno u to vrijeme nije gradilo satove. Mehanika kutije bila je jako inspirirana videom Frana Blanchea o izradi divovskog 7 -segmentnog zaslona, a ideja korištenja NeoPixela za promjenu boje svakog segmenta došla je od Unexpected Maker -a i njegovog projekta Neo7Segment Display (YouTube i Tindie). Trebali biste pogledati oboje - super su.

Ovaj Instructable je korak po korak vodič za stvaranje radnog zaslona i postavljanje osnovnog sata na njega. Na kraju postoji korak pod nazivom "Učinite to svojim" s nekim savjetima i savjetima o tome kamo dalje. Ako ga ipak napravite, objavite sliku u komentarima - volio bih vidjeti kako ljudi to čine svojim.

Korak 1: Popis dijelova

Cijena od 5 funti u naslovu je zaista ono što me ovaj projekt koštao izrade. Hoće li se moći ponoviti po toj cijeni, ovisit će o prevladavajućim cijenama u trenutku kupnje potrebnih dijelova. Pogodio sam se s LED trakama i cijenim da neće svi imati takvu sreću. Nisam uključio troškove pizze u projekt jer su se kutije koristile tek nakon što su pojedene:-)

Koristio sam sljedeće kupljene dijelove (gdje su veze u ovom odjeljku označene sa * to su partnerske veze - to znači da zarađujem nekoliko penija za svaku kupnju, ali ne plaćate ništa više). Ovdje prikazane cijene su točne na dan pisanja:

• Wemos D1 Mini (https://s.click.aliexpress.com/e/eMzZNz3 *) [£ 2.10]
• Wemos D1 Mini Prototype Sheild (https://s.click.aliexpress.com/e/cL0f39Su *) [£ 1.90/5] - Koristio sam ovo kako bih u budućnosti mogao oporaviti ESP za neki drugi projekt, možete izravno lemiti na Wemos D1 mini ako želite
• 3m LED trake od 12V WS2811 (https://s.click.aliexpress.com/e/EubEE27 *) [1,55 GBP/m na ovom popisu, platio sam 1 GBP za 5 milijuna pa me to koštalo 60 p]
• Pretvarač istosmjernog i istosmjernog napona (https://s.click.aliexpress.com/e/iuRRRzJ *) [31p]
• Utičnica (https://s.click.aliexpress.com/e/fUJyNVF *) [58p]
• Gumb (https://s.click.aliexpress.com/e/by8JYjri *) [1,85 £/10]

*Ukupni troškovi za mene za ovaj projekt = 4,15 GBP (8,20 £ po cijenama na gornjim vezama)

Također sam koristio sljedeće materijale koje sam imao po kući:

• 4 velike kartonske kutije od smrznutih pizza
• Dvostrano ljepilo u različitim širinama
• Metalna traka (iako je dovoljna gafer traka ili bilo koja traka koja će spriječiti prodiranje svjetlosti)
• Limena folija
• Spojna žica
• Ostatak proto-ploče
• Napajanje od 12V, spašeno sa starog pisača

Alati koje sam koristio bili su:

• Čelično ravnalo
• Skalpel ili oštar nož
• Podesivi rezač rupa za papir i kartice
• Bušilica 10 mm
• Lemilica i lemljenje

Jako sam koristio ono što sam imao pri ruci, možda postoje različiti ili bolji načini za postizanje istih rezultata. Ako odlučite promijeniti jedan dio (na primjer LED traku na primjer), možda ćete također morati promijeniti druge (poput izvora napajanja).

Korak 2: Napravite kutiju

Vrh kutije napravljen je od jedne kutije za pizzu, a donji od druge. Dimenzije koje sam koristio bile su nesreća veličine kutija za pizzu koju sam imao, ali su radile prilično dobro. Gornje i donje dimenzije nakon obrezivanja bile su 632 mm x 297 mm. Konačni sat dubok je 562 mm x 227 mm x 40 mm (uključujući gumb).

Pažljivo provucite prst kroz sve zalijepljene rubove pa otvorite prvu kutiju pa obrežite stranice sa svih strana tako da imate dva velika kvadratna komada pričvršćena uskom trakom. Ponovite to s drugom kutijom pazeći da su obje iste veličine. Na sredini svake kutije trebali bi ostati samo bodovi.

Uz pomoć alata za bodovanje (ako ga imate) ili tupim nožem ili biro zarežite sve strane svake kutije. Razdjelne crte trebaju biti 37 mm sa svih rubova na jednom (to će postati dno) i 35 mm sa svih rubova na drugom (vrhu). Razlika ovdje osigurava da će dva dijela sjediti jedan preko drugog kada projekt bude završen.

Linije za bodovanje tvore kvadrat na svakom uglu. Izrežite uz bok kvadrata na dugom rubu kako biste ostavili kraće rubove s jezičcima na svakom kraju, a zatim izrežite mali trokut s kvadrata uz liniju reza tako da jezičak stane unutar ispunjene polovice okvira. Nanesite dvostrano ljepilo na sivu stranu ovih pločica. Učinite to i za gornji i za donji dio. Detalje kartica i mjesta za rezanje možete vidjeti na slici koja prikazuje predložak pričvršćen na vrh.

Sljedeći ćemo raditi na dnu. Na drugoj slici (ispričavam se zbog problema s fokusom - nisam primijetio dok nije bilo prekasno) možete vidjeti kamo bi trebala stajati limena folija - sve označeno s 'X' nalazi se na mjestu gdje ne želite da se ostalo treba pokriti. Ostavite podlogu na mjestu gdje se nalazi X, postavite foliju i pažljivo obrežite ta područja. Pazite da izbjegnete postavljanje folije u dva srednja dijela gdje će ići elektronika. U biti morate napustiti područja za elektroniku (pogledajte slike u posljednjem odjeljku) i svako od mjesta na kojima će se jezičci zalijepiti kako biste dovršili okvir i uklopili razdjelnike.

Donji okvir tada se može sastaviti presavijanjem rubova prema gore i zalijepljenjem 4 mala jezička. Zatim se mogu dodati 4 razdjelnika jedan sa svake strane malog središnjeg dijela i jedan u sredini svakog rezultirajućeg kvadrata. Mogu se izraditi iz treće kutije za pizzu i trebaju biti iste širine kao gornji i donji dio te imaju zarez od 37 mm sa svakog kraja. Dva koja se uklapaju u sredinu moraju biti prekrivena folijom sa svih strana na strani koja pokazuje od srednjeg dijela, a samo za središte 120 mm sa strane koja pokazuje prema sredini. Druga dva se mogu potpuno pokriti.

Za vrh ispišite priloženi SVG (prilagodite ga veličini kutije ako je različite veličine), a zatim izrežite bijele dijelove s unutarnje strane svake crne crte. Primijenite ovaj predložak na vrh i povucite ga tako da oblikujete 4 znamenke, po 2 sa svake strane središta. Možda će vam biti najlakše započeti s dvije središnje znamenke, po jednom sa svake strane središnjeg dijela, a zatim s dvije vanjske znamenke koje obrubljuju rub predloška s linijama za bodovanje. Pažljivo ih izrežite skalpelom ili oštrim zanatskim nožem. Pomoću rezača rupa za rezanje širine presjeka uklonjenih s predloška izrežite dvije rupe u središnjem dijelu za debelo crijevo. Oni bi trebali biti udaljeni otprilike dva suprotna segmenta u istoj znamenci. Na kraju, okrenite vrh, podignite sva četiri ruba na bodovima i zalijepite jezičke kako biste dovršili okvir. Vrh je sada gotov i može se odložiti do zadnjeg koraka.

Na kraju napravite dva mala komada u obliku slova U i jedan dio mosta kao što je prikazano na slikama. Prva dva trebaju ojačati područja u kojima će biti smještena elektronika, a potonji drži LED diode za debelo crijevo u središtu sata.

Korak 3: Izradite znamenke

Ovaj odjeljak je mnogo lakši nego što izgleda!

Jednostavno izrežite 32 oblika prikazana na prvoj slici (koristeći dimenzije na drugoj) i spojite ih zajedno kao što je prikazano na trećoj slici. Ako ste koristili kutiju druge veličine, morat ćete koristiti različita mjerenja. Oni u biti slijede crne crte na predlošku za vrh, ali se protežu prema van do kutova i rubova svakog od četveroznamenkastih odjeljaka.

Pokrila sam ispisanu stranu kartice bijelim ljepljivim stražnjim papirom kako bih povećala vjerojatnost da reflektiraju svjetlost i sakriju slike pizze od pogleda.

Korak 4: Priključite LED diode

Cijeli ovaj proces prilično je škakljiv i pametno ga je polako i strpljivo poduzimati. Traka je prilično elastična, ali se može oštetiti ako je savijete previše oštro ili previše puta. Slike prikazuju ono što ciljate (prvi ima prvi segment s lijeve strane, a drugi ga ima na vrhu).

LED traka koju sam koristio napravljena je tako da se 1 piksel sastoji od 3 LED diode. Tako sam koristio 3 LED diode za svaki segment svake znamenke. Mogli biste, jednako lako, koristiti 1 LED po segmentu ako ste koristili pojedinačne NeoPixel LED diode.

Ako ste kupili LED traku na kojoj je samoljepljiva traka - dobro obavljeno, uštedjeli ste si sat vremena boli. Ako, poput mene, vaša traka nema ljepljivu podlogu - uzmite dvostranu ljepljivu traku i zalijepite je na stražnju stranu trake. Utvrdio sam da je najjednostavniji način da jedan rub poravnate, a zatim oštrim nožem odrežite prevjes sa suprotne strane.

Kako bi se povećao kut gledanja zaslona, LED traku je potrebno montirati što je moguće bliže vrhovima segmentnih kutija, što je više postavljena, manja je šansa da vidite same LED diode dok gledate zaslon. Ako koristite pojedinačne NeoPixele, oni bi se iz istog razloga trebali montirati što dalje u "središnje kutove" svakog segmenta.

LED diode moraju imati jedan "piksel" po odjeljku. U svakoj znamenci počinju u gornjem segmentu i zaobilaze rubne segmente u smjeru kazaljke na satu. Strelice na traci uvijek moraju biti usmjerene i u ovom smjeru. Posljednji piksel ide u srednji segment. Pokušao sam na nekoliko načina, a slike prikazuju najjednostavniji način. Možda ćete otkriti (kao što sam i ja isprva) da ne možete postići da se dijelovi trake poravnaju sa segmentima znamenke - ne brinite, prerežite vrpcu na mjestu rezanja i započnite novi odjeljak na sljedećem segmentu.

Nakon što su LED diode položene u jedan segment, izrežite prorez u razdjelniku segmenata tako da se vrpca može provući bez propuštanja svjetla, a zatim nježno presavijte traku tako da se zalijepi u sljedeći segment prema slici.

Odlučio sam pričvrstiti LED diode na segmentne razdjelnike, ali bilo bi ih isto tako moguće pričvrstiti na okvir i razdjelnike znamenki (iako ako to namjeravate učiniti, ne prekrivajte ove dijelove folijom prilikom izrade kutije, prekrijte umjesto toga segmentni razdjelnici.

Nakon što zalijepite svu LED traku u svaki segment, morat ćete spojiti sve dijelove koje izrežete (barem srednji dio). Linija podataka mora biti jedna neprekinuta putanja oko svake znamenke, počevši od vrha, nastavljajući u smjeru kazaljke na satu oko ruba, a zatim preko sredine. Za to će se obično pobrinuti traka na mjestu gdje ste je izrezali, jednostavno spojite `Dout` na kraju jednog odjeljka s` Din` na početku sljedećeg.

Sada imate podatkovnu liniju, spojite napajanje. Ovdje je jedini zahtjev da jedan `12v` priključak na svakom odjeljku i jedan` GND` priključak na svakom odjeljku moraju biti spojeni ili na drugi odjeljak ili na napajanje. Ne mora biti na kraju pa čak ni na istom mjestu. Sve što je potrebno je da su svi dijelovi trake u znamenci povezani na neki način zajedno. U sljedećem koraku povezat ćemo znamenke na vodove i međusobno.

Korak 5: Okupite sve zajedno

S obzirom na veličinu, nikada ne biste vjerovali, ali ovo je najslađi dio cijelog projekta. Cilj je vrlo jednostavan, staviti sve dijelove zajedno i zalijepiti ih kako bi se osiguralo da što manje svjetla može dospjeti iz svjetlosne kutije jednog segmenta u sljedeću.

Najprije zalijepite male odstojnike na vrhu i na dnu malih središnjih dijelova - krajevi s izrezima za žice trebali bi biti okrenuti prema sredini. Izbušite rupu od 10 mm pravo kroz svaku do stražnje strane kutije (ona na vrhu za gumb i na dnu za utičnicu).

Na krajnju lijevu znamenku napravljenu ranije, spojite dva dugačka naponska repa (dugačka oko 40 cm) u donji desni kut priključaka. Do sljedeće znamenke učinite isto s kraćim repovima (oko 20 cm). Ponovite sa znamenkama 3 i 4 dodajući repove u donji lijevi kut s kratkim repovima na znamenki 3 i dugim na znamenki 4.

Umetnite prvu znamenku u prvi prostor, ubacite njene energetske repove ispod razdjelnika na dnu sve dok ne izađu u srednjem dijelu. Spojite žicu na prvi `Din` i ubacite je na isti način u gornji srednji dio (zeleni na slikama). Ponovite sa sljedećim odjeljkom, a zatim spojite zadnji `Dout` (srednji segment) prve znamenke s prvim` Din` (gornji segment druge znamenke.

Ponovite s desnim znamenkama pazeći da je "Dout" jedne znamenke uvijek spojen na "Din" sljedećeg, zapravo postoji jedna kontinuirana duljina LED trake

Nakon što su sva 4 postavljena, zalijepite traku na 4 unutarnja ruba srednjeg dijamanta svake znamenke i na stražnju stranu kutije, ponovite ovo za donji i gornji trokut, a također uz lijevu stranu svakog okomitog razdjelnika (ja sam ovo u dva odjeljka kako bi se omogućilo da žica koja povezuje segmente prođe kroz sredinu. Teško je opisati točno kamo ide traka, ali to bi trebalo biti prilično očito na slici.

Nakon što su sve četiri znamenke na mjestu, spojite žice za napajanje i priključivanje na mali središnji dio LED dioda na donjem kraju i podatkovnu žicu na `Din 'na vrhu. Provucite ih kroz odgovarajuće praznine i postavite razmaknicu u središte središnjeg dijela.

Korak 6: Povežite ga

Započnite lemljenjem repova na utičnicu i gumb i dodajte malo trake ili termoskupljajućeg sloja kako biste spriječili kratki spoj kontakata. Stavite ih u njihove rupe i zavrnite ih.

Ako koristite štit za izradu prototipa, dodajte odgovarajuća zaglavlja štitu i Wemosu (oni se obično isporučuju s Wemosom, a daljnji set isporučuje se sa štitovima koje sam također kupio).

Uzmite mali komad otpadne ploče i lemite DC-DC pretvarač na sredinu (kao na slici).

Idemo prvo raditi pri dnu srednjeg dijela. Uzmite sve pozitivne veze (ukupno bi trebalo biti 6 žica - jedna od svake znamenke, jedna iz dvotočke u sredini i jedna iz utičnice). Lemite sve ovo na proto ploču u rupe uz `+in` DC-DC pretvarača. Zatim savijte svaki i lemite ga na sljedeći tako da su svi oni i `+in` pretvarača povezani zajedno.

Sada uzmite sve spojeve GND i ponovite gore navedeno povezujući ih sve na proto ploču i `-in` DC-DC pretvarača. Model pretvarača koji imam povezuje masu s masom na PCB -u, ako vaš ne radi i ovo.

Prva fotografija prikazuje proto ploču sa svim repovima LED dioda i napajanjem spojenim s DC-DC pretvaračem i jednom od žica za napajanje Wemosa.

Spojite dvije dugačke žice s izlaza DC-DC pretvarača (ponovno ih lemite u susjedne rupe na proto-ploči i savijte ih tako da dodiruju pinove pretvarača) i spojite ih na višemetarski postavljen na `Vdc`, primijenite 12VDC na utičnicu i izmjerite napon na izlazu pretvarača. Podesite pretvarač dok ne očita 3.3v. Odspojite repove s mjerača brojača i postavite ih do gornjeg dijela središnjeg dijela.

Spojite ove repove sa štitom za izradu prototipova (ili izravno s ESP -om ako ne koristite štit) na položajima označenim `3v3` i` GND`. Spojite i jednu stranu gumba na `GND`. Na slici ćete vidjeti mali prekidač na matičnoj ploči, koji je trebao omogućiti testiranje za onemogućavanje napajanja iz DC-DC pretvarača kad sam ESP spojio na USB. Nije potrebno za normalno trčanje.

Na kraju, dva seta NeoPixela (duga traka za znamenke i dvotočka u sredini) i drugu stranu gumba potrebno je spojiti na sljedeći način:

• Mjerač - D2
• Traka debelog crijeva - D3
• Gumb - D7

Jednostavno lemite tri žice na štit (ili ESP) i to je sve spojeno. Ljepljivom podlogom od pjene ili sličnom pričvrstite protoboard na njegovo mjesto, a također i štitnik ili ESP.

Korak 7: Dodajte kôd

Prvo, ako nikada prije niste koristili ESP8266, pogledajte ovaj video Brian Lough za detalje o tome kako ga postaviti.

Najveći problem pri izgradnji sata je stvaranje korisničkog sučelja za njegovo postavljanje. Da bih to zaobišao, koristio sam ESP8266 i sat se postavlja s NTP -om. Na taj način vrijeme uvijek treba biti točno.

Neću prolaziti kroz crtež po redak objašnjavajući kako to funkcionira jer ovo nije vodič za kodiranje Arduina/ESP -a i već je dovoljno dug. Ima nekoliko komentara za one koje zanima kako to funkcionira.

Priložena skica vrlo je jednostavna za prikaz osnovnih značajki sata. Skica ovisi o nizu knjižnica kako bi funkcionirala (neke su zadano instalirane, neke su dostupne u upravitelju knjižnice, neke samo na GitHubu):

• Žica
• ESP8266WiFi
• Adafruit_NeoPixel [https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel]
• TimeLib [https://github.com/PaulStoffregen/Time]
• NtpClientLib [https://github.com/gmag11/NtpClient]
• RGBDigit* [https://github.com/ralphcrutzen/RGBDigit]
• Oznaka
• OneButton [https://github.com/mathertel/OneButton]

*Zahvaljujem Ralphu Crützenu što je spojio potrebne izmjene u svoju biblioteku RGBDigit kako bih mogao ponuditi ovaj projekt bez održavanja njegove druge verzije.

Trenutno su implementirane sljedeće značajke:

• Prikazuje vrijeme u boji postavljenoj u kodu
• Treperi debelo crijevo u sredini zelenom bojom gdje postoji internetska veza i crvenom ako nema.
• Prebacuje se između prikaza vremena (HH: MM) i datuma (DD: MM) svaki put kada se pritisne tipka.

U konačnici, moguće je mnogo više stvari u smislu manipulacije bojama pomoću biblioteke RGBDigit, ali i u smislu dohvaćanja informacija za prikaz s interneta (uostalom, ovo koristi ESP8266).

Namjeravam nastaviti poboljšavati kôd, a buduće verzije bit će dostupne na stranici GitHub. Ako ovo napravite i sami dodate značajke kodu, slobodno podnesite zahtjev za povlačenje.

Korak 8: Neka to bude vaše…

Sada imate potpuno funkcionalan sat za pizzu. Pitanje je sada što učiniti s tim!

Trenutno je moj sat još uvijek u "brutalističkoj" sivoj boji ploče. Međutim, na kraju će se pretvoriti u nešto nježnije za oko. Imam nekoliko ideja kako bih to na kraju mogao učiniti boljim, a ovo su na popisu u nastavku:

• Razmišljao sam o tome da sprijeda obložim vinilom s efektom drveta, a zatim ga jednostavno izrežem oštrim nožem na mjestu gdje se nalaze svjetlosne praznine. Izgledalo bi mnogo istaknutije nego što mislim.
• Također sam razmišljao da slijedim ovaj vodič (plaćeno - nije pridruženo) i ukrasim prednji dio u stilu steampunk/dieselpunk.

Zaista bih volio vidjeti što i drugi ljudi rade sa satovima.

Isto vrijedi i za kod. Zaslon je zamišljen kao sat, ali postoji tisuću i jedan način za dodavanje dodatne funkcionalnosti. Moj popis stvari koje trebam poduzeti za podizanje ovog projekta na višu razinu je ispod, što biste dodali?

• Dodajte temperaturu, vlažnost, broj peludi iz vremenske prognoze biciklističkim uzorkom ili pritiskom na gumb.
• Promijenite svjetlinu ovisno o doba dana (prigušeno ili isključeno noću).
• Promijeni boju prikaza vremena na temelju događaja u mom Google kalendaru.

Nisam stavio sve ove stvari ovdje jer je to bilo dovoljno dugo da detaljno objasni kako stvoriti zaslon. Možda ću u budućnosti napisati nastavak s još nekim kodom.

Ako ste čitali do sada, hvala vam! Uživajte u satu ako ga napravite.