Sat riječi: 21 korak (sa slikama)

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

Još jedan pogled na popularnu riječ sat. Pokretan arduino klonom i WS2812B LED diodama, dizajn je prvo bio inspiriran ovim primjerom, a zatim sam prepisao firmver koji uključuje neke ideje iz ovog uputstva pomoću ubrzane biblioteke.

Moji ciljevi za ovaj dizajn bili su:

• Najveća/najbliža moguća slova bez svjetlosnog krvarenja između njih
• Kontrola pojedinačnih slova, a ne jedne riječi odjednom
• Pogodno za vješanje na zid ili sjedenje na stolu
• Kontrole prilagođene korisniku
• Impresija kvaliteta
• Lasersko sečenje

Pokušao sam umanjiti uobičajene "uradi sam" signale, poput površinske obrade 3D štampanog predmeta ili tragova opekotina/zglobova prstiju/živih šarki projekta laserskog rezanja. Cenim kada me neko pita gde sam kupio nešto što sam sam dizajnirao i izgradio.

Možda ću s vremena na vrijeme na Etsy -u staviti na raspolaganje dijelove za lasersko rezanje.

Korak 1: Alati, materijali i potrošni materijal

Glavni zahtjev za ovaj dizajn je pristup laserskom rezaču koji ima površinu rezanja 9 "x 9" ili veću. Koristim sveprisutni "K40" kineski 40w CO2 laser koji je dostupan po cijelom ebayu i drugim inozemnim web lokacijama. Moj je izmijenjen kako bi mu se omogućilo da izreže veću površinu (između ostalih poboljšanja), inače ne bi bio prikladan za ovaj projekt odmah iz kutije. Ako koristite K40, toplo preporučujem korištenje K40 šaptača umjesto softvera s kojim ste ga dobili; moji SVG fajlovi su nacrtani s tim na umu.

Alati:

• Laserski rezač (površina 9 "x 9" ili veća, mora rezati drvo)
• Računalo sa Arduino IDE
• Stezaljke
• Općenite elektroničke stvari (rezači žice, skidači itd.)
• Lemilica
• Pištolj za vruće ljepilo
• Saw

Potrošni materijal:

• Ljepilo za drvo
• Štrcaljka (za nanošenje ljepila za drvo potražite zakrivljeni plastični vrh štrcaljke za zube/navodnjavanje)
• Vruće ljepilo
• Samoljepljiva traka
• Boja (brojčanik sata)
• Mrlja ili boja (okvir)
• Čaše za jednokratnu upotrebu i štapić za miješanje (za epoksidno lice)
• Brusni papir
• Žica (koristio sam punu jezgru promjera 22)

Materijali:

• 1x Arduino Nano - 5 USD (klon ebaya) do 22 USD+ (službeno)
• 1x DS3231 RTC modul - 1 USD (ebay)
• 1x 10k otpornik - 1 USD za 50 (eBay)
• 3x taktilni prekidači 10 mm - 1 USD za 20 (ebay)

• 1x LED traka WS2812B 60 LED/metar - 15 do 23 USD (eBay)

  • Mora imati 60 LED dioda po metru da bi imali ispravan razmak, obično se prodaju kao 300 LED rolni od 5 metara.
  • Potražite verziju koja nije vodootporna
• 1x Micro USB razvodna ploča (opcionalno) - 1,25 USD za 5 (ebay)
• 1x fotootpornik 10-20k ohma - 1 USD za 20 (eBay)
• 1x baterija CR2032 - 2 USD za 10 (ebay)
• Čisti epoksid - 20 USD za litru (Home Depot)
• Potrebno je samo nekoliko unci

• 1x 3 mm šperploča - 12 USD za list veličine 4 'x 8' (Home Depot)

  To se obično naziva podloga ili Luaun

• 1x 1/4 "x 1,5" x 48 "Hrastova ploča 5 USD (Home Depot)

  Potražite onaj najravniji i najljepši

• Papir (papir za štampač ili bilo šta prozirno)

To je otprilike 70 dolara ukupno, međutim na kraju ćete imati dovoljno LED dioda za dva sata, pa bi možda bilo vrijedno uzeti još jedan Arduino i komad hrasta i napraviti dva u isto vrijeme. Zašto ne?

Korak 2: Izrežite dijelove šperploče

Ovo bi trebalo biti prilično jednostavno. Izrežite svaku SVG datoteku koja počinje sa "3 mm šperploča" iz priložene zip datoteke. Prvo pomoću pile pretvorite list veličine 4x8 u nešto što će stati u vaš laserski rezač (ako to nije očito)

Možda ćete primijetiti da je brojčanik sata zrcaljen - otkrio sam da sa laserom dobivam oštrije rubove na dnu ploče, pa sam spustio najljepše lice drveta. Ako to nije vaš slučaj, jednostavno zrcalite datoteku i izrežite je desnom stranom prema gore. Mali plutajući dijelovi slova bit će krhki, pa pokušajte izbjeći izbacivanje bilo kojeg od njih. Preporučujem da svoje postavke izrezivanja prilagodite tako da slova ispadnu sama od sebe - vrlo je lako uništiti sredinu slova O ako izvlačite zaglavljene dijelove iz lista.

Ako ipak razbijete dio slova - sve nije izgubljeno. Držite se malih djelića i gledajte naprijed na korak gdje pripremamo lice i vidjet ćete da ih možemo staviti bez velikih problema.

Ne zaboravite ugravirati plavi sloj prije rezanja crvenog.

Korak 3: Izrežite dijelove hrasta

Obično to radim prije nego što počnem ili nakon što završim s rezanjem komada šperploče jer zahtijevaju različite postavke rezanja i malo postavljanja na laseru. Potreban nam je svaki komad sa datotekama pod nazivom "Oak Frame". Primijetit ćete da se u datoteci nalazi plavi pravokutnik s crvenim linijama. Ideja je ovdje upotrijebiti dasku za otpad kao šablon/učvršćivač u laseru kako bismo mogli dosljedno rezati zglobove prstiju u krajeve ploča.

1. Pomoću pile izrežite hrastovu ploču na 9 "duljine
2. Pričvrstite dasku za otpad na laserski ležaj tako da se ne može lako pomicati.
3. Izrežite plavi pravokutnik. Nemojte nakon toga ponovno pokretati ili ponovno stavljati laser, nova rupa na ploči za otpad sada je naša referentna točka za ostale rezove.
4. Stavite komad hrasta u izrez i gurnite ga gore u gornji lijevi kut (pod pretpostavkom da je vaše porijeklo gornji lijevi gornji dio. Ako ne … ključ je da krajnji rezovi budu na hrastu i da gornji rub bude dosljedno ravan, tako da može budi u redu gdje god da si porijekla). Dajte sve od sebe da pritom ne pomaknete dasku za otpad.
5. Rez!

Otkrio sam da je K40 dobro rezao hrast, ali ćete morati prilagoditi postavke dok ne postignete dobar rezultat.

Korak 4: Sastavite okvir

Brzo brusite dijelove hrasta kako biste poboljšali površinu, a zatim ih rasporedite i nanesite malo ljepila na zglobove prstiju. Važno je da okvir završi u kvadratu (ili da odgovara obliku lica ako laser reže trapez ili paralelogram), dobar način da se uvjerite da ste to učinili je da koristite lice kao vodič prije nego što se ljepilo osuši.

Dvaput provjerite položaj funkcija, sa stražnje strane (licem prema dolje):

• Tri rupe za dugmad trebaju biti s lijeve strane i prema stražnjoj strani sata
• Pojedinačna rupa za fotootpornik trebala bi biti na vrhu i prema stražnjoj strani sata
• Urez za kabel za napajanje trebao bi biti na dnu i prema stražnjoj strani sata

Ako imate nesklad s gornjim ili donjim rubovima okvira, to je u redu sve dok nisu ogromni. Primjer koji imam na fotografiji nije problem, brzo brušenje će ga ispirati prije bojenja.

Možete koristiti stezaljke ako ih imate ili ljepljiva traka također dobro funkcionira.

Korak 5: Obojite i pripremite lice

Prvo: Boja.

Više volim koristiti sprej u spreju za lice s prilično neutralnom bojom. Do sada sam koristio različite sive, srebrne i zlatne boje za lice s dobrim rezultatima. Tamnije boje daju bolji kontrast slovima kada su osvijetljene. Izbjegavajte brušenje lica zbog krhke prirode slova. Ako ste imali slomljene komadiće slova, obojite ih u isto vrijeme.

Drugo: Nanesite maskirnu traku

Ljepljiva traka omogućit će nam da lice napunimo epoksidom, a da sve to ne prođe kroz rupe. Nanesite sloj na stražnju stranu lica i pritisnite po cijeloj površini kako biste bili sigurni da je dobro prilijepljen.

Treće: Odrežite maskirnu traku na 1/4 od ruba. Moramo ovo držati jasnim kako bismo mogli zalijepiti lice u okvir bez da traka za maskiranje postane trajna karakteristika.

Četvrto: Opcionalno - ako ste imali slomljene komade slova, okrenite lice i zalijepite ih na maskirnu traku na odgovarajućem mjestu.

Korak 6: Instalirajte LED diode

Prvo uzmite svoju LED traku i rasjecite je na naznačenim oznakama na 11 komada sa po 11 LED dioda. Trebala bi postojati linija koja pokazuje gdje rezati točno na sredini izloženih bakrenih jastučića. Škare ili rezači žice su u redu.

Zatim uklonite podlogu i zalijepite svaku traku na stražnju ploču "rešetke". Ako ste ranije ugravirali smjernice na ovom dijelu, možete ih koristiti kao referencu da stvari budu jasne. Razmak ovdje nije pretjerano kritičan, vjerojatno ćete primijetiti da se pomakne ako završite s trakom koja već ima lemni spoj, mislim da ćete kad god kupite rolu od 5 metara dobiti spoj na otprilike jedan metar.

Važno: obratite pažnju na malu strelicu i Din/Dout. Želimo da strelica u gornjem redu ide s lijeva na desno, a zatim obrnuta u sljedećem redu. Trebao bi biti cik-cak odozgo lijevo i završiti dolje desno.

Korak 7: Lemite LED diode

Ovo je vjerovatno najdosadniji korak. Koristim golu žicu kalibra 22 da uštedim napor skidanja oba kraja ovih kratkih žica.

Odrežite 10 od svake od ove tri dužine:

• 3/4"
• 1-1/8"
• 1-1/2"

Svaka žica mora biti savijena tako da može uspostaviti vezu od kraja jedne trake do početka sljedeće. Obično zgrabim nekoliko predmeta oko kojih mogu saviti žicu - olovka dobro funkcionira za najkraći, ručka odvijača za srednju, a mala čelična ravnala za najdužu. Svoje zavoje možete provjeriti postavljanjem na ploču i provjeriti dosežu li jastučići i pridržavati se smjernica.

Lemite ove žice između krajeva traka kako biste formirali jednu kontinuiranu putanju od gornjeg lijevog do donjeg desnog kuta - ovo bi trebalo biti razumljivo na fotografijama.

Držanje ovih žica je lukavo i definitivno ne biste trebali koristiti prste jer se iznimno brzo zagrijavaju. Postigao sam uspeh sa klipom aligatora, kao i gizmom koji ćete videti na fotografiji. Možda će biti lakše prvo kositriti jastučić, a zatim žicu držati i pincetom.

Nakon što zalemite žice, možete podesiti razmak između njih savijajući ih odvijačem ili slično - naravno da se ne smiju dodirivati.

Testiram LED diode prije nego što nastavim, ali ovaj korak nije obavezan.

Korak 8: Priključite ulazne žice

Zatim ćemo priključiti napajanje, uzemljenje i podatke na početak naše LED trake, a samo napajanje i uzemljenje na kraj. Žice za ulaznu stranu trebale bi biti prerezane na otprilike 13 inča - odabrao sam crvenu za 5v, žutu za podatke, a golu žicu za uzemljenje.

Odmah uklonite dio izolacije na vrhu/središtu 5v žice (pogledajte fotografiju); kasnije ćemo ovo koristiti za fotootpornik.

Na krajnjem kraju trake (dolje lijevo) sa stražnje strane samo upotrijebite dvije žice za 5V i uzemljenje, koje mogu biti dugačke oko 5 inča.

Preporučujem da žice učvrstite vrućim ljepilom kako je prikazano kako biste spriječili kretanje. Lemni spojevi sa LED trakama su posebno krhki.

Korak 9: Sastavite mrežu

Postoje četiri različite vrste rešetki, označene su ako ste ih ugravirali ranije:

• 2x vodoravni kraj
• 2x okomiti kraj
• 10x okomito
• 10x horizontalno

Ljepilo nije obavezno, ali se preporučuje. Volim koristiti ljepilo jer možemo primijeniti težinu na cijeli sklop dok se suši i ispraviti bilo kakvu neravninu koja općenito olakšava stvari.

Prvo instalirajte okomite dijelove. Komadići "Kraj" idu s desne i lijeve strane, a zatim ostatkom ispunite sredinu.

Zatim instalirajte vodoravne dijelove. Komadići "Kraj" idu odozgo i odozdo, primijetit ćete da oni nemaju dodatni mali izrez na sebi. Ostali vodoravni dijelovi imaju ovaj dodatni zarez kako bi očistili spojne žice koje smo ranije lemili. Poravnajte zarez sa žicama i naizmjeničnim stranama dok idete.

Na kraju, ako ste koristili ljepilo, okrenite sklop licem prema dolje na ravnu površinu i stavite na njega nešto teško dok se suši.

Korak 10: Mrljajte okvir i instalirajte lice

Ovo je dobro vrijeme za mrljanje hrastovog okvira, ovisno o završnoj obradi koju želite. Moramo zalijepiti lice na mjestu, a u ovom primjeru planiram upotrijebiti uljnu završnu obradu na drvetu - koja će ometati ljepilo za drvo pa ću je nanijeti kasnije. Alternativno, koristite drugu vrstu ljepila na koju to neće utjecati.

Zatim moramo staviti lice u okvir. Kritična stvar ovdje je postaviti dubinu tako da stražnja strana sata završi u ravnini ili ispod zadnje površine okvira i ne strši. Postoji mnogo načina da to učinite:

Mali pravokutni odstojnici su taman za postavljanje udaljenosti od prednje strane okvira do lica.

Drugi način da to postignete je postavljanje okvira licem prema gore na ravnu površinu, zatim slaganje svih unutrašnjih dijelova (preskočite unaprijed da vidite kako idu) i na kraju pritisnite licem prema dolje. Pazite da žice ne dolaze između slojeva.

Možete i složiti delove i koristiti čeljusti, šta god želite!

Korak 11: Sipajte epoksid

Poduprite leđa po cijeloj površini kako bi maskirna traka ostala na mjestu. Postavite ga na ravnu površinu.

Pomiješajte oko 5 unci prema uputama koje ste dobili uz epoksid. Općenito će reći da se miješa u jednom spremniku 6-10 minuta pazeći da se ostružu stranice, a zatim da se prebaci u čistu posudu i miješa još nekoliko minuta ili dok ne dostigne određenu temperaturu.

Epoksid prelijte po licu. Pokušavam prvo popuniti slova kako bih smanjio mjehuriće zraka, a zatim pokriti ostale. Pokušajte ga zaštititi od prašine i povremeno upotrijebite toplinski pištolj ili baklju za uklanjanje mjehurića.

Korak 12: Instalirajte LED mrežu i difuzor

Uklonite maskirnu traku sa stražnje strane lica nakon što je epoksid završio.

Preporučuje se nešto za raspršivanje svjetla između LED dioda i stražnje strane lica:

• Nijedan difuzor ne ostavlja dojam pojedinačnih svjetala iza slova
• List papira za štampač daje vrlo ujednačeno svjetlo, ali postoji kompromis smanjene ukupne svjetline
• Jedan ili dva lista bijelog papirnog papira dobar su kompromis
• Crni papir umanjuje svjetlinu, ali i čini da se neosvijetljena slova ne ističu toliko

Izrežite papir tako da stane u okvir i umetnite ga između LED rešetke i lica. Uvjerite se da je ugao LED rešetke s podatkovnom žicom poravnat sa slovom "I" u gornjem lijevom kutu.

Dok ste na tome, postavite stražnju ploču u okvir i olovkom ocrtajte dio izreza na stražnjoj strani rešetke, to će vam pomoći da kasnije kasnije ispravno poravnate manje dijelove.

Pričvrstite LED rešetku na mjesto vrućim ljepilom.

Korak 13: Dodajte utrobu

Zalijepite segmente koji idu oko središta zajedno kao što je prikazano, a zatim ih pomoću linija koje ste ocrtali na stražnjoj strani LED mreže zalijepite. Koristite arduino i mikro USB ploču za razbijanje kao odstojnike kako biste bili sigurni da odgovaraju.

Zalijepite male pravokutne odstojnike po obodu, pazeći da ne prikrijete rupe za prekidače s lijeve strane i fotootpornik na vrhu.

Vrućim ljepilom učvrstite Arduino i mikro USB ploče za razbijanje.

Uklonite zakrivljene igle zaglavlja iz vašeg RTC modula ako je primjenjivo. Ili ih odlepite ili jednostavno odrežite - nećemo ih koristiti.

Na kraju, vrućim ljepilom pričvrstite RTC modul u donjem lijevom kutu. Preporučujem da koristite stražnju ploču kao vodič kako biste je postavili na savršeno mjesto. Zalijepite modul u ploču, provucite malo ljepila, zatim ga postavite na mjesto i gurnite modul u ravninu do donje ploče.

Korak 14: Dugmad i fotootpornik

Osigurajte prekidače u donjem lijevom kutu vrućim ljepilom, pazeći na orijentaciju. Četiri igle na prekidačima spojene su u paru, preporučujem da ih okrenete tako da jedan par bude pri dnu, a drugi pri vrhu - to će kasnije olakšati lemljenje.

Zalijepite fotootpornik na vrh - samo ga centrirajte na otvoru na vrhu

Korak 15: Spajanje 5v/VCC veza

Sve ovo bi trebalo završiti spojenim na VCC pin na Micro USB ploči.

1. LED traka s gornje desne strane
2. LED traka s donje lijeve strane
3. 5V na arduinu
4. VCC na RTC modulu (treći pin odozgo)
5. Fotootpornik

Korak 16: Priključci lemljenja uzemljenja

Oni bi se na kraju svi trebali spojiti na VCC pin na mikro USB ploči.

1. LED traka s gornje desne strane
2. LED traka s donje lijeve strane
3. Arduino GND
4. RTC modul GND (donji pin)

5. Prekidači

   Pogledajte fotografiju sa detaljima. Taktilni prekidači imaju četiri pina, ali samo jedan kontakt, interno su povezani u parovima. Ako ste lemili žicu za uzemljenje na oba pina, provjerite pomoću ohmsmetra da biste provjerili jesu li oba pina na istoj strani prekidača, u protivnom ćete ga kratko spojiti

Korak 17: Lemite preostale veze

1. 10k otpornik. Arduino pin A0 na masu
2. Fotootpornik. Arduino pin A0
3. RTC. Drugi do vrha na modulu za arduino pin A4
4. RTC. Gornji pin na modulu za arduino pin A5
5. Prekidač 1 (Mode/Set). Arduino D2
6. Prekidač 2 (gore). Arduino D3
7. Prekidač 3 (Dolje/Otkaži). Arduino D4
8. LED podaci. Arduino D6

Nanesite obilnu količinu vrućeg ljepila za pričvršćivanje žica, posebno za izolaciju kabela koji dolaze od fotootpornika i za učvršćivanje prekidača.

Na kraju, umetnite bateriju CR2032 u RTC modul.

Korak 18: Otpremite firmver

Za postavljanje firmvera na Arduino trebat će vam računar s Arduino IDE -om. Evo postavki koje sam koristio:

• Ploča: "Arduino Nano"

• Procesor: ATmega328P (stari pokretač za pokretanje)

  U ranijim verzijama IDE -a nisam morao birati staru opciju bootloader -a, ali vjerujem da je došlo do promjene koja odražava ažuriranje službenog hardvera koje nema na pločama za kloniranje koje su pri ruci

• Port: morat ćete otkriti koji nakon uključivanja ploče

Potrebno je šest biblioteka, sve se mogu pronaći putem menija Alati -> Upravljanje bibliotekama u IDE -u:

• Žica (vjerujem da je uključena prema zadanim postavkama)
• EEPROM (takođe podrazumevano uključen)
• RTClib (Adafruit verzija 1.2.0)
• OneButton (verzija Matthias Hertel 1.2.0)
• SimpleTimer (Alexander Kiryanenko verzija 1.0.0)
• FastLED (Daniel Garcia verzija 3.1.6)

Nakon postavljanja opcija i instaliranja biblioteka, trebalo bi biti pitanje sastavljanja i otpremanja na uređaj s gumbom "upload". Da biste provjerili radi li uređaj, možete otvoriti serijski monitor na kojem bi trebala biti kratka poruka pri pokretanju.

Korak 19: Postavite vrijeme

Možda ćete primijetiti da sat isprva ne prikazuje ništa - to je očekivano. Prilikom pokretanja traži sačuvanu boju i animaciju u EEPROM -u, ali zato što nema ništa u memoriji ne zna šta treba učiniti. Pritisnite dugme 2 ili 3 (gore/dole) da izaberete boju i ažuriraće ekran.

Da biste podesili sat:

1. Držite "Mode/Set" za ulazak u način podešavanja sata. Trebalo bi prikazati sat.
2. Pomoću tipki "Gore" i "Dolje/Otkaži" odaberite sat (0-23)
3. Pritisnite "Mode/Set" za prebacivanje sa sati na minute
4. Pomoću tipki "Gore" i "Dolje/Otkaži" odaberite minute (0-59)
5. Držite "Mode/Set" za uštedu vremena i povratak na prikaz sata

Dok ste u načinu rada "Postavi", držite tipku "Dolje/Poništi" da biste se vratili u način rada sata bez spremanja novog vremena.

Također u "Set" načinu rada, "Mode/Set" će se prebacivati između sati i minuta u slučaju da se morate vratiti bez otkazivanja.

Korak 20: Dodajte zadnju masku

Dodajte malo ljepila na gornju ivicu odstojnika koje smo ranije instalirali i to je kraj izgradnje. Preporučujem da ovo ostavite do kraja kako biste imali priliku riješiti sve probleme s ožičenjem prije nego što sve bude zapečaćeno.

Korak 21: Gotovo

Mikro USB konektor je tu radi praktičnosti - po mom iskustvu mnogo je lakše pronaći pleteni mikro kabel lijepog izgleda od mini -USB -a koji odgovara Arduinu.

Operacija je jednostavna:

• Mode/Set odabire animaciju promjene vremena
• Gore ciklusima kroz boje
• Dolje se kreće kroz boje u drugom smjeru

Svjetlina bi se trebala automatski podešavati sa svjetlom u prostoriji, prigušujući je kako pada mrak.