Kako izgraditi ogroman sat sa skrivenim policama: 27 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Na dijelu zida naše dnevne sobe imali smo veliki prostor za koji nikada nismo mogli pronaći pravu 'stvar' za objesiti. Nakon nekoliko godina pokušavanja odlučili smo napraviti nešto svoje. Ovo je ispalo prilično dobro (po našem mišljenju) pa sam to pretvorio u projekt na svom Youtube kanalu i pisani Instructable koji upravo čitate!

To je divovski digitalni LED sat koji je diskretno skriven na rubovima geometrijskog sistema polica. Uključuje i integrirane LED downlightere za prikazivanje vaših omiljenih predmeta na policama.

Budući da je osvjetljenje LED (koristeći WS2821B 'Neopikseli'), možete birati vlastite boje - i za sat i za downlightere. U gornjem desnom kutu skriven je diskretni fotootpornik koji zatamnjuje LED diode kada nivo ambijentalnog svjetla padne - odlično za večernji ambijent u bilo kojoj prostoriji.

Supplies

Da biste izgradili vlastiti, trebat će vam neke zalihe. Ispod se nalaze linkovi na kojima možete pronaći dijelove na Amazonu.

■ Arduino Nano (x1):

■ Rola od 5 m LED -a WS2812B koja ima 60 LED -ova na metar:

■ Fotoosjetljivi otpornički modul:

■ DS3231:

■ Neka priključna žica - idealno tri različite boje:

■ Nekoliko 470 ohmskih otpornika:

■ Nekoliko električnih priključnih traka - svaka dugačka 5 blokova:

■ Nema 8 vijaka za drvo:

■ Napajanje od 5 V sa vijčanim terminalima:

■ Neki deblji dvožilni kabel

■ Neke niti za 3D štampane delove:

■ PLA filament umotan u drvo:

■ Drvena tabla dimenzija najmanje 112 x 39 cm koju sam koristio bila je 138 x 60 cm (to će gotovom projektu dati obrub od 10 cm spolja).

Korak 1: Video vodič

Napravio sam video sa pojedinostima o izgradnji ovog projekta. Na početku videa prikazuje se skriveni sat na djelu ako želite vidjeti kako radi. Ako više volite pisane upute raščlanjene na korake, na pravom ste mjestu! Čitajte dalje i ja ću vam objasniti kako da napravite svoj vlastiti.

Korak 2: Odštampajte osnovne podrške

Nosači jezgra pružaju okvir polica, upravljaju usmjeravanjem žica i djeluju kao zastoj za LED diode.

Morat ćete 3D ispisati 31 od ovih. Datoteka je priložena za upotrebu u vašem programu za rezanje.

Odštampao sam svoj sa slojem visine 0,2 mm u mešavini ABS -a i PLA. Kako se to neće vidjeti u konačnom projektu, to je sjajna prilika da se iskoriste sve boje koje je potrebno upotrijebiti. Imao sam nekoliko rolni filamenta sa samo malo preostale količine pa sam ih prvo upotrijebio prije nego što sam većinu završio u prilično svijetlo zelenim i svijetlo žutim nijansama prikazanim na gornjim slikama.

Korak 3: Montiranje jezgrenih nosača

Postoje dva različita načina na koje možete pravilno rasporediti potpore jezgre preko vaše ploče

Prvo ću objasniti kako to učiniti s predloškom za 3D ispis, a zatim druga opcija je korištenje CNC stroja ako imate pristup jednom (ili nekome drugome tko bi mogao).

Ako koristite predložak za 3D ispis, čitajte dalje. Ako ćete za postavljanje rupa koristiti CNC stroj, preskočite sljedeći korak….

Korak 4: Montiranje jezgre podržava: Opcija 1 - Korištenje predloška

3D ispis datoteke predloška priložene uz ovaj korak.

Zatim možete pričvrstiti prvu potporu jezgre na svoju ploču pomoću nekih M8 (ili sličnih) vijaka za drvo. Uverite se da je ravna i paralelna sa ivicom ploče. Nakon što je prva podrška osigurana, možete spustiti 3D ispisani predložak preko nje. Ovo će vam pokazati gdje izbušiti pilot rupe za sljedeća tri nosača.

Nakon bušenja pilot rupa uklonite šablon i postavite još nekoliko nosača. Pazite da zarez na vodoravnim nosačima bude okrenut prema dnu sata kada ih pričvrstite na mjesto. Ovdje ćemo kasnije u projektu lijepiti naše LED diode za osvjetljavanje.

Držite nosače sve dok ne budu dugački šest i dva visoka, gornji desni će zasad biti izostavljen.

Ako ste koristili 3D predložak kako je spomenuto u ovom koraku, a nećete koristiti CNC stroj, možete preskočiti sljedeći korak.

Korak 5: Montiranje jezgre podržava: Opcija 2 - Korištenje CNC stroja

Ako imate pristup CNC stroju, možete imati nekoga da prethodno izbuši pilot rupe kako biste mogli brzo i jednostavno postaviti i postaviti 3D štampane nosače. Ovo je put kojim sam krenuo dok sam radio za lokalnog proizvođača namještaja.

Tehnički crtež koji prikazuje položaj rupa možete pronaći ovdje:

diy-machines.selz.com/item/5e6408ec701f5d0…

Nakon što su probne rupe izbušene, možete nastaviti s ugradnjom nosača jezgre.

Pazite da zarez na vodoravnim nosačima bude okrenut prema dnu sata kada ih pričvrstite na mjesto. Ovdje ćemo kasnije u projektu lijepiti naše LED diode za osvjetljavanje.

Držite nosače sve dok ne budu dugački šest i dva visoka, gornji desni će zasad biti izostavljen.

Korak 6: Instaliranje osnovne podrške za „electronics Hub“

Posljednja jezgrena podrška koja se nalazi u gornjem desnom kutu je izmijenjena verzija ostalih. Dizajniran je za smještaj elektronike (uglavnom Arduino Nano, Sat u stvarnom vremenu - DS3231 i fotootpornik).

Ovo je 3D ispisano s istim postavkama kao i ostale jezgre.

Privremeno ga postavite na druge pilot rupe i olovkom označite pravokutnu rupu na njegovoj bazi. Zatim možete pomoću bušilice stvoriti rupu dovoljno veliku da provučete žicu za napajanje. Ovo ćemo koristiti za napajanje sata kada završimo sa izgradnjom.

Kada završite, možete postaviti nosač pomoću vijaka za drvo.

Korak 7: Ispis i ugradnja LED nosača

Koristimo male 3D štampane kartice za pričvršćivanje LED dioda na noseću strukturu. Odštampao sam ih bijelom bojom i predlažem da učinite isto kako biste spriječili da se boja prikazuje kroz prednje rubove polica i povećali njihovu refleksiju.

Ja sam svoj štampao u PLA na sloju visine 0,3 mm.

Morate odštampati 23 od ovih. (Ja sam svoje štampao tri odjednom).

Nakon što su odštampani, upotrijebite ih pomoću guma za pričvršćivanje na vrh nosača, kao što je prikazano na priloženom dijagramu.

Korak 8: Pripremite LED diode sata

Moramo pripremiti 23 dužine od 9 LED dioda iz naše role LED dioda.

Da biste to učinili, škarama presjecite središte prvog kompleta bakrenih jastučića i tako uklonite utikač. Ponovite ovo ponovo nakon 9 LED dioda kako biste dobili prvu traku. Zatim morate ovo ponoviti još 22 puta.

Nakon što to učinimo, možemo 'pokositi' jastučiće LED dioda. Iako je ovo izborno, znatno olakšava kasnije povezivanje žica. Konzerviranje jastučića znači koristiti lemilicu za dodavanje i ostavljanje male količine lema na svakom jastučiću.

Korak 9: Pripremite žice za prikaz sata

Pripremite neke dužine žice u setovima od tri. Po jedan za priključke napajanja, podataka i uzemljenja na našim LED trakama.

Trebat će vam:

• 20 kompleta dužine 22 cm
• 2 kompleta duga 37 cm
• 1 komplet dužine 50 cm

Kao i prije, kalajisanje oba kraja svake žice olakšat će njihovo povezivanje sa LED diodama.

Korak 10: Ugradnja prve LED trake

Sada kada su LED diode i njihove žice pripremljene, možemo ih početi sastavljati na prednjoj strani sata. Redoslijed povezivanja traka i njihova orijentacija vrlo su važni. Duž LED traka idu male strelice koje predstavljaju smjer protoka podataka. Obratite pažnju na njih dok sastavljate sat.

Naša prva LED traka će se nalaziti na bijelom LED nosaču iznad jedinstvene podloge koju smo odštampali za smještaj elektronike u gornjem desnom uglu. Pričvrstite dva odvojena seta žica dužine 23 cm na oba kraja jedne od 9 dugih LED traka od ranije.

Uklonite samoljepljivu podlogu sa stražnje strane LED dioda i nanesite malo ljepila na vrh LED nosača (radi dodatnog prianjanja, jer sam otkrio da će se moj nekada odlijepiti bez dodatnog ljepila) tada možete postaviti traku na mjesto osiguravajući da su strelice za usmjeravanje podataka usmjerene prema vrhu sata.

Sada provucite žice na uglu sata okrenute prema dolje kroz vodilicu žice na nosaču na kojem se nalaze, kroz i u susjedni oslonac i gore. Kad god usmjeravate žice duž vanjskog oboda sata, provjerite koristite li unutrašnje rupe na vodičima žica. To će značiti da su žice potpuno skrivene kada sat završimo dodavanjem 3D ispisanih rukava na police (koje još nismo odštampali, pa nemojte paničariti!).

Korak 11: Ugradnja preostalih LED traka

Za sljedeću traku uzmite drugi set žica dugih 23 cm i lemite ih na izlaznu stranu (kraj strelica protoka podataka usmjerene prema) svježe trake od devet LED dioda.

Lemite dolaznu stranu LED trake na žice koje su upravo izvedene iza ugla od prethodne trake. Ljepljiva podloga se tada može ukloniti s ove trake, malo ljepila naneseno na bijeli LED nosač i traka postavljena na vrh.

Žice koje dolaze s ove prolaze kroz nosač i okreću se 90 stupnjeva ulijevo prema gore u sljedeći oslonac.

Ponovite iste korake još četiri puta slijedeći putanju cijelo vrijeme kako je prikazano na gornjoj shemi. Kada dođete do sedme LED trake, morate pričvrstiti set žica od 37 cm na njenu izlaznu stranu umjesto uobičajenih žica od 23 cm.

Sada kada sam vam objasnio i pokazao prvih nekoliko veza, možete pratiti ostale pomoću dijagrama koji sam gore dodao (onaj na tamnoj pozadini). Pokazuje koje duljine žice treba koristiti, smjer LED traka i kako sve usmjeriti. Vama je puno lakše to slijediti nego meni da svaku vezu objasnim riječima. (Osim toga, ni čitanje ne bi bilo zabavno).

Nakon što završite s instaliranjem LED dioda na satu, trebala bi izgledati kao konačna slika.

Korak 12: Štampanje rukava polica

Odmorimo se od elektronike i vratimo se 3D štampanju. Postoji pet različitih stilova polica za štampanje, ovisno o tome gdje se nalaze na satu.

Za svaki rukav odštampao sam prvih nekoliko slojeva u bijeloj boji, a zatim prešao na PLA filament umotan u drvo za ostatak otiska. Ova tanka bijela prednja strana omogućava difuznom svjetlu LED dioda da sija.

Bilo im je potrebno oko sedam sati za štampanje na sloju od 0,2 mm. Obično ste štampali tri odjednom preko noći. Dodao sam i obod kako bih spriječio njihovo odlijepljenje od ležišta za ispis. Oni se lako uklanjaju nakon završetka ispisa.

Potrebno je da odštampate:

• 9x Sleeve1.stl - Ovaj ima izreze samo na jednoj strani.
• 6x Sleeve2.stl - Ima izreze na jednoj strani i otvor za LED downlighter.
• 10x Sleeve3.stl - Ima izreze na obje strane.
• 6x Sleeve4.st - Ima izreze na obje strane i otvor za LED downlighter.
• 1x Sleeve5.stl - Ovaj je posebno dizajniran za smještaj elektronike i uključuje rupe za zrak za ventilaciju i otvor za fotootpornik.

Korak 13: Montiranje polica za police

Police se instaliraju pažljivim klizanjem preko nosača i LED dioda, pritom pazeći da žice prođu kroz izreze.

Devet rukava 1 koje ste odštampali klize preko držača duž dna i sa strane sata (isključujući posebnu elektroniku koja sadrži podršku) kao što je prikazano na gornjoj fotografiji.

Šest rukava 2 idu uz gornji dio sata sa LED rupom okrenutom prema dolje.

Deset rukava 3 idu u preostale okomite položaje.

Šest rukava 4 popunjavaju horizontale koje idu duž sredine s rupom za LED diodu koja je ponovno okrenuta prema dolje.

Posljednji Sleeve5 prelazi preostalu podršku u gornjem desnom kutu.

Korak 14: Povezivanje DS3231 s Arduinom

Za ovaj korak morate pripremiti sljedeće:

• Par žica od 8 cm
• Par žica od 12 cm
• DS3231 - Sat u stvarnom vremenu (RTC)
• Arduino Nano

Započnite lemljenjem žice od 8 cm na SCL i još jedne žice na SDA na RTC -u. Zatim lemite žicu od 12 cm na VCC, a drugu na GND (uzemljenje). Od sada ću koristiti crvene žice za pozitivne/VCC veze, a crne za uzemljenje/GND veze kako bih lakše razumio koja žica treba biti spojena na što.

Uzimajući Arduino, lemite žicu koja dolazi od SCL do A5 na Arduinu, a zatim spojite žicu od SDA do A4. Kasnije ćemo spojiti žice za napajanje

Korak 15: Spajanje fotootpornika (svjetlosnog senzora) na Arduino

Za ovaj korak trebat će vam sljedeće:

• Modul fotootpornika
• Jedna žica dužine 10 cm
• Par žica od 14 cm

Lemite žicu od 10 cm na AO na modulu i svaku od žica dužine 14 cm na GND i VCC.

AO žica od 10 cm zatim je spojena na A0 na Arduino Nano ploči. Opet ćemo kasnije spojiti žice za napajanje.

Korak 16: Pripremite Nano za spajanje na napajanje

Za ovaj korak pripremite:

Dvije žice dužine 12 cm

Lemite jednu od žica na bilo koju od GND veza na Arduinu, a drugu žicu na 5V pin.

Korak 17: Spojite LED diode

Trebat će vam:

Jedan otpornik od 470 ohma

Lagano skratite noge na otporniku jer su mnogo duže nego što je potrebno. Lemite jednu stranu otpornika na žicu koja je već spojena na DIN na ulaznoj strani prve LED trake koju smo instalirali. Ovo je podrška preko 3D štampane podrške dizajnirana za smještaj sve elektronike.

Drugi kraj otpornika je zatim lemljen na D6 na Arduinu.

Korak 18: Upozorenje o napajanju …

Kratko upozorenje koje ću podijeliti s vama. Ne priključujte mrežno napajanje u isto vrijeme kada koristite Arduinos USB vezu. Rizikujete od oštećenja koji god uređaj je spojen na vaš Arduino. To je razlog zašto još nismo priključili napajanje i nećemo to raditi sve dok se projekt ne dovrši i više ne moramo spajati putem USB -a.

Korak 19: Spajanje žica za napajanje

Za ovaj korak ćete htjeti:

• Vaše dvije trake priključnih blokova
• 8 kratkih žica (radio sam četiri u crvenoj i četiri u crnoj boji)

Upotrijebite svaku žicu kratke duljine duž jedne strane priključnog bloka kao žice za spajanje kako biste ih sve spojili. Nakon što ih uvrnete u priključne blokove, povucite ih kako biste bili sigurni da ih vijak dobro drži. Ponovite ovo za obje terminalne trake.

Sada možemo uzeti sve VCC/5V žice koje idu na naše komponente i spojiti ih na istu priključnu traku. Zatim učinite isto za sve žice GND/Uzemljenje s drugom trakom priključnog bloka.

Trebali biste ih pronaći iz svake od sljedećih komponenti:

• Arduino
• Prva LED traka
• DS3231
• Fotootpornik

Korak 20: Učitavanje koda

Povežite svoj Arduino s računalom putem USB veze i otvorite kôd za ovaj projekt u Arduino IDE -u. Kôd možete preuzeti sa Github-a:

Za ovaj projekt trebate imati dvije različite biblioteke instalirane u vašem Arduino IDE -u; 'Adafruit Neopixel' i 'DS3231 Simple'.

Ako ih već nemate, morat ćete ih instalirati.

Da biste instalirali biblioteku Adafruit:

U Arduino IDE idite na Sketch> Include Library> Manage Libraries. Zatim u Upravitelju biblioteke potražite Neopixel traku pomoću trake za pretraživanje. Pritisnite install.

Za biblioteku DS3231 posjetite https://github.com/sleemanj/DS3231_Simple i slijedite jednostavna uputstva na stranici.

Prvo možemo postaviti vrijeme na satu pokretanjem male skripte koju je dao autor biblioteke. Moramo ga pokrenuti samo jednom. Da biste to učinili, idite na 'Datoteka' >> 'Primjeri' >> 'DS3231_Simple' >> 'Z1_TimeAndDate' >> 'SetDateTime' postavite željeni datum i vrijeme, a zatim ih prenesite na svoj Arduino. Ovo će postaviti ispravno vrijeme na vašem RTC -u koje će trajati kada Arduino izgubi napajanje sve dok baterija dugmeta traje. Ovaj prozor se sada može zatvoriti i na njegovo mjesto postaviti glavnu skriptu projekta.

Ako je do sada sve išlo kako treba, vaš sat bi trebao oživjeti i osvijetliti trenutno vrijeme.

Korak 21: Dodavanje LED upaljača

Za LED upaljače morate pripremiti sljedeće:

• 11 kompleta žica dužine 29 cm
• Jedan set dugačak 48 cm
• 12 pojedinačnih LED dioda izrezanih iz role koju smo ranije koristili
• Otpornik od 470 Ohma

Ne zaboravite da će kaljenje jastučića na LED diodama i krajevima žica kasnije znatno olakšati njihovo lemljenje.

3D štampane čaure za gornju polovicu i središnji red sata morat ćete ukloniti kako bismo mogli instalirati ožičenje za downlightere. Da biste ih uklonili, samo ih pažljivo povucite ravno prema gore.

Prvi LED downlighter bit će postavljen na vodoravnu podlogu u gornjem desnom kutu sata. Lemite set žica dugih 29 cm na obje strane jedne od pojedinačnih LED dioda, a zatim ih zalijepite na mjesto u zarezu na središnjem stupu za podršku. I dalje morate obratiti pažnju na smjer protoka podataka, a za gornji red LED downlightera trebao bi biti okrenut od Arduina kako je istaknuto na slici.

Zatim možete provući žice kroz vodiče žica na oba kraja nosača. Lemite otpornik od 470 Ohma na DIN kabel koji se nalazi na Arduino strani LED diode. Drugi kraj otpornika je zatim spojen na D5 na Arduinu.

VCC i GND veza koja ide na LED tada se može dodati odgovarajućim priključnim letvicama.

Nastavite dodavati LED upaljače duž gornjeg reda koristeći 29 cm setove žica između njih. Na kraju reda (6. LED) pričvrstite set žica od 48 cm kako bismo došli do sljedećeg reda, a zatim nastavili dodavati LED diode s žicama dugim 29 cm između njih.

Napravio sam dijagram koji je pričvršćen iznad i koji jasno pokazuje koje žice koristiti između LED dioda, na koji način strelica s podacima mora biti okrenuta i kako usmjeriti žice kroz vodilice žica u podnožju 3D štampanih nosača jezgre.

Korak 22: Testirajte Downlighterse

Sada možete zamijeniti sve rukave polica, osim onog koji pokriva elektroniku.

Spojite USB priključak na Arduinu na USB napajanje i trebali biste otkriti da imate potpuno ispravan projekt!

Korak 23: Priključite mrežni izvor napajanja

Odspojite USB kabel s Arduina.

Provucite glavni kabel napajanja kroz rupu na ploči koju smo ranije napravili pod 3D printanom podrškom. Zatim možete spojiti pozitivni vod na pozitivnu traku bloka napajanja, a uzemljenje na traku za uzemljenje.

Lagano ih povucite da biste provjerili da li su sve žice čvrsto pričvršćene.

Korak 24: Postavite fotootpornik

Nanesite malo ljepila na stražnju stranu fotootpornika. Ovo se zatim postavlja tako da kružni senzor koji viri iz njega ugnijezdi izrez u obliku slova U koji je već napravljen u 3D štampanoj podlozi. Prednji dio senzora treba biti u ravnini s prednjim dijelom, tako da ne ometa rukav kada se spusti preko ovog oslonca.

Korak 25: Uredite elektroniku

U ovom trenutku možemo pogledati elektroniku kako bismo je sve uredno uklopili u policu.

Koristio sam ljepilo za držanje različitih dijelova unutar police koristeći ih za pričvršćivanje velike pozadine 3D ispisanog dijela. Možete ih uklopiti u bilo koji raspored koji vam odgovara, ali pazite da ne opteretite previše žice.

Gore navedene fotografije prikazuju prije i nakon što sam ja uredio svoju. Kada završite, možete prevući rukav preko oslonca.

Korak 26: Dovršenje napajanja i montaža

Drugi kraj kabela za napajanje može se postaviti na vijčane stezaljke. Obratite pažnju na to koja je pozitivna i negativna strana vijčanih stezaljki jer se može odgoditi od moje.

Da bih montirao svoj rubni sat na zid, koristio sam neke držače kuhinjske zidne jedinice. Jedna polovina je pričvršćena na ploču sata, a druga na zid. Njih dvoje samo klize zajedno.

Također sam upotrijebio jako ljepilo kako bih zadržao kabel za napajanje koji izlazi sa stražnje strane ploče i spriječio da njegova težina napreže kablove gdje su spojeni na trake priključnih blokova.

Posljednje što sam dodao prije postavljanja police na zid bila su dva mala gomila komada gumica koje sam zalijepila. Ovo djeluje kao mali tampon koji pomaže spriječiti da dno police označi zid, a istovremeno ga drži podjednako 'odvojeno' od zida.

Mala duljina dotjerane plastike korištena je za skrivanje inače crnog kabela za napajanje. Zatim se može obojiti tako da odgovara boji zida.

Korak 27: Projekat dovršen

Lijepo, vrijeme je za skuhati čaj i diviti se vašem poslu.:)

Nadam se da ste uživali u izradi vlastitog. Ne zaboravite pogledati neke od mojih drugih projekata.

Pretplatite se ovdje na Instructables i YouTube kako biste saznali koji je moj sljedeći projekt. Slobodno podijelite ovaj projekt sa svima koje poznajete i koji bi voljeli izgraditi svoj vlastiti, a ako ga napravite, volio bih vidjeti njegovu fotografiju.

Inače do sljedećeg puta za sada čau!

Pretplatite se na moj Youtube kanal:

Podržite me na Patreonu:

Facebook:

Lewis

Velika nagrada na takmičenju Satovi