Napravi sam Arduino Wordclock: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Moja verzija sata sa riječima neće imati 12 × 12 LED-Matrix ekran. Umjesto toga, napravljen je LED trakama i samo značajne riječi na satu mogu zasvijetliti. Ovom metodom ne možete prikazati prilagođene poruke, ali ni cijela verzija neće vas toliko koštati.

Ovo uputstvo je gotovo tačna kopija mog članka, koji je objavljen ovdje.

Korak 1: Prikupite potrebne materijale

Slučaj

Za kućište će vam trebati sljedeće stavke. Većinu ovih komponenti trebali biste moći nabaviti u lokalnoj trgovini hardvera (sva mjerenja u mm!):

1. Prednja ploča od akrila/stakla (270 × 270 [mm])

2. Laserski uređen sat (1, 5 mm crni mat karton)

Naručio sam ga sa ponoko.com

3. Drvo:

2x 300x80x15 [mm] 2x 270x80x15 [mm] 2x 270x40x10 [mm] 2x 250x40x10 [mm]

4. Ploče od šperploče

2x 270x270x5 [mm]

5. Pjenaste ploče

Koristit će se kao razmaknica i kao rešetka za riječi na satu, tako da svjetlost ne prodire do drugih slova koja nisu namijenjena za osvjetljavanje. Teško ih je pronaći, nabavio sam ih iz Amazona.

Elektronika

Za elektroniku će vam trebati:

1. LED traka sa WS2812B ili sličnim integrisanim kontrolerom

1 metar (60 LED dioda)

2. Otpor 330 ohma (ili nešto blizu njega, samo za zaštitu od kratkog spoja)

3. RTC Modul

Ovo sam nabavio sa banggood.com

Važno! Možete koristiti bilo koju LED traku koju želite, sve dok se LED diode mogu adresirati zasebno ili ako napravite vlastiti kontroler, koji uključuje odvojene segmente. Sastavio sam popis sa sličnim kontrolerima LED traka. Možete ga preuzeti ovdje.

Korak 2: Preuzimanja i ekrani za gledanje

Stencil font

Prvo morate pronaći lijep monospace, font šablona. Što znači da svi znakovi imaju istu širinu i da su potpuno povezani. Nažalost, nisam razmišljao o tome kada sam pravio sat, pa nekim slovima nedostaju njihovi unutrašnji dijelovi. Međutim, sviđa mi se ovaj font. Ali slobodno upotrijebite bilo koji font koji vam se sviđa.

Lice na satu

Zatim morate stvoriti izgled sata. Za ovaj proces jednostavno sam otkucao 12 redaka besmislica koji se sastojao od 12 znakova po retku. Nakon toga sam dodao potrebne riječi (to je četvrtina, pola, jedan, dva,…, sat i tako dalje). (vidi sliku 1).

Nakon što sam to učinio, kopirao sam sav tekst i zalijepio ga u Photoshop. Ovdje možete koristiti i GIMP ako nemate Photoshop. U Photoshopu morate promijeniti font u font šablone koji ste preuzeli ranije i rasporediti sve tako da izgleda lijepo na slici veličine 270x270 mm (ovo će biti veličina našeg prednjeg mjesta), kao što je prikazano na slikama 2 i 3.

Nakon toga tekst pretvorite u putanju i izvozite sve kao vektorsku grafiku za lasersko rezanje. Pogledajte smjernice vašeg servisa za lasersko rezanje kako to učiniti ispravno, jer se to razlikuje od usluge do usluge.

Firmver

Jednostavno ga preuzmite ovdje. Ovo će vam trebati kasnije, a o tome ću kasnije raspravljati u ovom uputstvu.

Korak 3: Sastavite kućište

Kompletno kućište sastoji se od dva kvadrata, a unutrašnji bi se trebao savršeno uklopiti u vanjski kvadrat. Zajedno čine završeni slučaj. Unutrašnji djeluje kao odstojnik i mjesto za montažu LED ploča. Drvene komade zalijepite zajedno kao što je prikazano na slici 1.

U središtu kućišta treba biti 250 x 250 praznog prostora. Ovo je mjesto gdje će se separatori pjene postaviti kasnije. Preporučujem da prvo napravite vanjsku školjku, a zatim koristite prednju ploču i lice sata kao vodiče pri izgradnji unutarnjeg okvira, tako da dobijete mali rub gdje se ove dvije komponente mogu montirati kasnije u procesu. Na ovaj način, bit će u ravnini s rubovima drvene kutije i izgledat će sjajno nakon završetka, kao što je prikazano na slici 2. Ne zaboravite uzeti u obzir debljinu vaše laserski izrezane cifre sata. Jednostavno dodajte to, ovisno o odabranom materijalu.

Sa stražnje strane kućište bi trebalo izgledati kao moje prikazano na slici 3. Nemojte krivotvoriti izrez za bilo dc-utičnicu ili kabel negdje na kućištu, po mogućnosti na donjoj strani.

Korak 4: Elektronika

Ovo je bio dio koji mi je dugo trajao. Nije bilo teško to učiniti, ali sve ožičenje ćete morati obaviti ručno, pa se pripremite za najmanje dva sata lemljenja!

Prvo uzmite jednu od dvije ploče od šperploče i prednju stranu te ih poravnajte tako da prednja strana sjedi na ploči. Nakon toga uzmite olovku i prenesite slova koja želite kasnije osvijetliti na ploču od šperploče. To bi trebalo izgledati kao što je prikazano na slici 1. (Napomena: Koristio sam pjenastu ploču umjesto šperploče, ali preporučio bih upotrebu drva, jer se pjena topi pri lemljenju i predstavlja potencijalnu opasnost od požara i zdravlja).

Zaglavci postavljaju LED traku na ovu ploču. Pokušajte ravnomjerno rasporediti LED diode po riječima. Koristio sam svih 60 LED dioda koje su došle na traku, ali možete koristiti manje, ako želite. Međutim, što više koristite po riječi, to će bolje izgledati na kraju, jer će sva slova te jedne riječi svijetliti ravnomjerno. Slika 2 prikazuje kako sam ih distribuirao.

Kad ste zadovoljni izgledom, odlijepite zaštitni film sa stražnje strane LED trake i postavite LED diode. Pokušajte ih postaviti u središte svake riječi. Ako vaša traka nije samoljepljiva, upotrijebite uobičajeno ljepilo i pustite da se osuši.

Postavite ih u pravom smjeru. Moja traka je imala malu strelicu na sebi, koja pokazuje put kojim će upravljački signal proći (vidi sliku 3). Poravnajte sve trake tako da strelica uvijek bude u istom smjeru.

Nakon što to učinite, morat ćete izbušiti rupe od 2 mm. Na obje strane svake LED trake izbušite tri rupe blizu bakrenih kontakata na traci, kao što je prikazano na slici 4. Sa stražnje strane montažna ploča bi trebala izgledati kao moja na slici 5.

Sada slijedi lukav dio: Morat ćete spojiti dijelove LED trake zajedno, tako da ponovo tvore jednu dugu traku. To znači: Povežite dijelove LED traka u svakom redu zajedno (GND -> GND, 5V -> 5V, Podaci -> Podaci).

Kao što vidite na slici 5, spojio sam sve vodove i napravio lijevu i desnu stranu montažne ploče zajedničku +5V i zajedničku GND šinu. Tako su trake spojene zajedno u jednu liniju, a posljednji dio svake linije spojen je na GND s lijeve strane, a svaki prvi komad linije spojen je na +5V.

Nakon toga sam spojio linije podataka svakog komada trake jedne linije zajedno i posljednji izlaz na liniji s prvim ulazom sljedeće linije. Zatim sam testirao ploču u kućištu. To se može vidjeti na slici 6.

Koristio sam fleksibilne žute žice za spajanje kraja linije sa sljedećom i žice od tvrdog bakra za povezivanje između dijelova LED traka koji su na istoj liniji. Nakon toga sam testirao veze pokretanjem test-skripte i kad sam vidio da sve funkcionira, učvrstio sam žute žice vrućim ljepilom, tako da ne lete posvuda po kućištu, te sam dodao crvenu i crnu žicu za elektro šine.

Ako ste za priključivanje napajanja koristili DC-Jack, spojite ga sada. Koristio sam punjač za telefon i spojio ga na mjesto.

Korak 5: Završna montaža

Kad se uvjerite da sve radi, postavite ploču sa LED diodama u kućište tako da LED diode budu okrenute prema naprijed. To bi trebalo izgledati ovako prikazano na slici 1.

Možete ga pričvrstiti vijcima ili samo upotrijebiti ljepilo. Odlučio sam se za drugu opciju, jer je ne namjeravam više uklanjati.

Nakon što je to učinjeno, počeo sam stvarati rešetku od pjene koja će spriječiti da se neželjena slova zapale na prednjoj strani. Tako sam prvo izrezao jedanaest komada 250 x 40 mm iz pjenastih ploča i zalijepio ih na LED ploču. Zalijepite ove između redova teksta na prednjoj strani i vaša građa bi trebala izgledati nešto poput moje prikazane na slici 2.

Sada izrežite pjenu na manje komade, koji idu između linija i stavite ih gdje je potrebno. Trebalo bi izgledati kao moje na slici 3.

Na ovaj način stvarate pojedinačne ćelije za svaku riječ, koje će na kraju zasvijetliti. Nakon što to učinite, ostavite da se sve osuši i izrežite komad papira 250 x 250 mm ili nešto slično. Koristio sam ga za raspršivanje svjetlosti koja dolazi od LED dioda. stavite ga na rešetku od pjene i učvrstite s nekoliko kapi ljepila. Pokušajte ga ne stavljati na drvene dijelove.

Nakon toga zalijepite laserski izrezanu prednju stranu na mjesto, a zatim je dovršite staklenom prednjom stranom. Ne zaboravite ukloniti sve zaštitne folije. Gotov proizvod trebao bi izgledati kao na slici 4.

Sada umetnite sve preostale elektroničke komponente i uspostavite potrebne veze. Linija podataka LED trake spojena je na moj Arduino na svom drugom pinu (pin 2) i dodao sam otpornik od 330 Ohma za dodatnu zaštitu.

Zatim spojite RTC-modul na Arduino SDA i SCL pinove te na 5V i GND na Arduinu.

Nakon toga zatvorite kućište preostalom pločom od šperploče i završili ste s kućištem!

Korak 6: Firmware

Za firmver sam koristio ubrzane i Sodaq-DS3231 biblioteke za Arduino.

Ovaj firmver će ispravno raditi samo ako koristite isti kontroler LED trake, kao i ja. Ako želite koristiti drugi, možda ćete morati promijeniti kôd tako da odgovara vašim dijelovima. Pokušao sam učiniti kôd što lakšim za razumijevanje, tako da ga možete brzo promijeniti prema svom prednjem dijelu ili LED rasporedu. Ako ste koristili samo drugi LED-kontroler, trebali biste biti dobri samo promjenom ove linije u setup ()-Metoda:

FastLED.addLeds (LED diode, NUM_LEDS);

Međutim, ako ste napravili drugu prednju ploču, promijenite broj LED dioda koji je definiran na početku programa. Mislim da bi kôd trebao biti relativno lak za razumijevanje i dodao sam komentare.

Priznajem, da program nije lijepo napisan (sve je strogo kodirano) i nipošto nije optimiziran, ali pokušao sam zadržati što je moguće jednostavniji i lakši za razumijevanje.

Korak 7: Zaključak

Ovo je bilo moje prvo uputstvo i nadam se da vam se svidjelo. Kao što je gore spomenuto, imam i web stranicu na kojoj objavljujem još zanimljivih stvari poput ove. Slobodno ga posjetite.

U prvom koraku je priložen i video zapis, ako ga radije gledate, a ne čitate.

Ovim uputstvom htio sam vam pokazati da je još uvijek moguće izgraditi jeftin sat za riječi kod kuće bez ikakvih profesionalnih alata ili materijala. Dobro, i dalje će vam trebati laserski izrezana prednja strana, ali to možete učiniti i sami ako imate strpljenja i vremena za izrezivanje svakog slova ponaosob.

Najbolja stvar u vezi s ovim je: izvana nitko ne može vidjeti koliko je jednostavno iznutra, pa se i dalje možete pretvarati da ste taj inženjerski majstor, kada ljudi dolaze u posjet vašoj kući, pa čak i ako to ne planirate učiniti, i dalje ćete imati lijep način da predstavite trenutno vrijeme!