Fotohromični sat sa svjetlom u mraku: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Ovaj sat koristi prilagođeni 4-cifreni 7-segmentni ekran napravljen od UV LED dioda. Ispred ekrana postavljen je ekran koji se sastoji ili od fosforescentnog ("sjaj u mraku") ili fotokromnog materijala. Taster na vrhu osvetljava UV ekran koji zatim osvetljava ekran na nekoliko sekundi tako da počinje da svetli ili menja boju koja zatim polako nestaje.

Ovaj projekt inspiriran je sjajnim Glow-In-The-Dark Plot satom Tuckera Shannona. Kad sam obnovio njegov projekt, dao sam mu malo zaokreta zamijenivši ekran koji svijetli u mraku jednim 3D odštampanim od fotohromske niti koja mijenja boju kada je izložena UV svjetlu. U međuvremenu sam vidio da su i drugi ljudi imali istu ideju (vidi npr. Ovdje). Iako je mehanički mehanizam iscrtavanja sata zasigurno odličan, on ima nedostatak što brojevi izlaze pomalo krivo pa sam razmišljao o drugom načinu da brojke izgledaju čistije. U početku sam pokušao zamijeniti pozadinsko osvjetljenje LCD ekrana UV LED diodama, a zatim sam na vrh stavio fotokromni/svijetli u mraku ekran. Međutim, pokazalo se da je intenzitet koji se prenosi putem LCD -a vrlo nizak. Nakon toga sam odlučio da napravim 4-cifreni 7-segmentni ekran sa UV LED diodama za osvjetljavanje ekrana što je dalo mnogo bolje rezultate.

Supplies

Materijali

• DS3231 RTC modul (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• UV nit koja mijenja boju (amazon.de)
• 96x39x1 mm Naljepnica Glow-in-the-Dark (ebay.de)
• 96x39x1 mm prozirni plastični lim (amazon.de)
• MT3608 DC DC modul za pojačavanje (ebay.de)
• 30 kom 5 mm UV LED (ebay.de)
• TM1637 4-znamenkasti 7-segmentni ekran (ebay.de)
• 12x12 mm trenutno dugme (ebay.de)

Alati

• 3D štampač
• pištolj za vruće ljepilo
• lemilica
• multimetar

Korak 1: 3D štampanje

Sljedeće stl datoteke moraju biti 3D štampane. Dijelovi kućišta štampani su iz crnog PLA, dok sam za datoteku 4digits.stl koristio bijeli PLA. Ekran je štampan sa filamentom koji mijenja ljubičastu UV boju. Lemilica se može ispisati iz bilo kojeg materijala.

Korak 2: Raspakiranje 7-segmentnog ekrana

Trebao mi je samo I2C ruksak četveroznamenkastog 7-segmentnog ekrana pa je prvi korak bio odlijepiti ekran iz modula.

Korak 3: Pripremite PCB prototipa

Zatim sam izrezao komad iz prototipa PCB -a za UV LED diode i označio mjesta na koja želim postaviti LED diode u skladu s opremom za lemljenje. Na donji dio kasnije sam pričvrstio muške iglice za povezivanje s I2C ruksakom.

Korak 4: Lemljenje LED dioda i pin zaglavlja

Zatim sam lemio sve UV LED diode na prototip PCB -a i pričvrstio muške pin zaglavlja. Koristio sam lemilicu za podešavanje UV LED dioda.

Korak 5: Ožičenje LED dioda

Zatim su LED diode ožičene prema priloženoj shemi koja kopira izgled četveroznamenkastog ekrana koji je odlemljen iz pozadine I2C. Za povezivanje pojedinih jednoznamenkastih segmenata koristio sam posrebrenu bakrenu žicu, dok su ostali spojevi izvedeni izoliranom žicom. Cijela stvar na kraju izgleda prilično neuredno.

Korak 6: Pričvrstite I2C ruksak

Zatim sam priključio prototip PCB -a na I2C ruksak. Dok sam oba dijela lemio zajedno, bilo bi pametnije koristiti ženske glave na ruksaku kako bi se oba dijela mogla priključiti i isključiti.

Za testiranje sam se povezao s arduinom nano i učitao primjer TM167test iz biblioteke TM1637.

Korak 7: Dovršite prikaz s 4 znamenke

Zatim se 3D štampani dio 4digits.stl pričvršćuje na LED diode. Da bih raspršio svjetlost LED dioda, napunio sam segmente vrućim ljepilom i zapečatio ih Kapton trakom dok ljepilo nije stvrdnulo. Ovo mi je ostavilo lijepi prilagođeni 4-cifreni 7-segmentni ekran.

Korak 8: Ekran sa sjajem u mraku

U početku sam pokušao i 3D ispis ovog ekrana sa žarne niti koja svijetli u mraku. Međutim, pokazalo se da previše raspršuje svjetlost, pa se čini da su brojke nekako isprane. Stoga sam odlučio koristiti naljepnicu koja je bila pričvršćena na prozirni plastični ekran. Većina plastike je i dalje dovoljno prozirna za ~ 400 nm svjetla LED dioda.

Korak 9: Montirajte komponente u kućište

Konačno, komponente se mogu montirati u 3D štampano kućište koristeći ponovo puno vrućeg ljepila.

Prije korištenja modula DS3231 pametno je onemogućiti krug za punjenje baterije. Tek nakon što sam sa ovim modulom ugradio nekoliko satova, naišao sam na nit koja objašnjava da je VCC spojen na dugmastu bateriju. To znači da kada napajate modul putem VCC -a, napon se konstantno primjenjuje na bateriju. Budući da modul dolazi s baterijama CR2032 koje se ne mogu puniti, to nije dobra ideja. Lako možete onemogućiti krug punjenja odspojavanjem diode ili otpornika označenog na priloženoj slici.

Korak 10: Povežite module

Zatim su komponente ožičene pomoću Dupont kabela prema priloženoj shemi. Modul za pojačavanje korišten je za povećanje napona napajanja za I2C ruksak na 7 V budući da sam htio UV LED diode učiniti što svjetlijima. Napon koji se primjenjuje na LED diode je VCC-2 V, odnosno 5 V, iako je to više od preporučenog napona naprijed LED dioda (3 V), oni bi trebali biti u mogućnosti to podnijeti jer neće stalno svijetliti.

Korak 11: Otpremite kôd

Prvo sam postavio trenutno vrijeme u RTC modulu. U tu svrhu sam upravo učitao SetTime primjer biblioteke DS1307RTC. Nakon toga se može učitati priloženi kôd sata. Kada pritisnete dugme, ekran će zasvetleti 5 sekundi i prikazati trenutno vreme.

Korak 12: Završen sat

Evo još slika gotovog sata. Tokom dana fotokromni ekran se može koristiti, dok se noću može zamijeniti sa ekranom za sjaj u mraku.

Sve u svemu, vrlo sam zadovoljan rezultatom, iako bi brojke na oba ekrana mogle biti i veće. Još jedna mogućnost koju bih mogao isprobati je miješanje sjajnog praha u mraku s epoksidom, a zatim ga upotrijebiti za popunjavanje segmenata ekrana umjesto vrućeg ljepila. Takođe bi bilo lijepo koristiti profesionalnu PCB sa SMD LED diodama umjesto 5 mm LED dioda.