Sat za osvajače svemira (s ograničenim proračunom!): 6 koraka (sa slikama)

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

Nedavno sam vidio cool izgradnju GeckoDiode -a i odmah sam poželio da je napravim sam. Instructable je stolni sat Space Invaders i preporučujem vam da ga pogledate nakon što ovo pročitate.

Projekt je gotovo isključivo izgrađen od dijelova nabavljenih iz Adafruit -a s 3D printanim kućištem i laserski izrezanom facom. Sve sabiranje troškova izgradnje postaje jako skupo! (oko 100 funti ili više). Problem je u tome što ako ne posjedujete 3D pisač morate platiti da biste odštampali svoj model ili kupiti ružno kućište s ebaya koje je često samo malo premalo, preusko, prekratko ili suprotno.

Većina mojih gradnji mora biti urađena iz budžeta hobista, a kućišta uvijek završe kao najskuplji dio. Odlučio sam izgraditi isti sat, ali uz pristojan budžet.

Ako volite gledati čudne satove, pogledajte moj Steampunk sat sa voltmetrom, koji koristi iste građevinske materijale za kućište:-)

Korak 1: Prikupite dijelove

Za izradu ovog projekta trebat će vam sljedeće. Imajte na umu da će s materijalima za kućište imati MNOGO zaostataka koje možete koristiti u drugim projektima (što čini troškove budućih gradnji još nižim). Postavio sam PDF -ove stvari koje su vam potrebne ako želite provjeriti cijenu itd. Na ebayu.

Alati (pretpostavljam da ćete ih već imati)

• Lemilica
• Solder
• Pumpa za lemljenje (ako pogriješite i morate ukloniti lem)
• Pištolj za vruće ljepilo
• Vruće ljepilo
• Zanatski nož (zvani Stanley nož)
• Ravnalo / mjerna traka / nožica
• Akumulatorska bušilica + burgije (1 mm do 13 mm)
• Rotacijski višenamjenski alat s reznom pločom (zv. Dremel)
• Tekućina za čišćenje poput izopropil-alkohola (djeluje i jeftino nakon brijanja)
• Zaštitna maska (koristi se za farbanje sprejom)

Elektronika (Cijena elektronike = 13,05 GBP)

Neke od njih sam imao besplatno. Stare elektroničke igračke imaju ove lijepe Mylar zvučnike unutra ako ih rastavite. Dok ste tamo, vjerovatno možete nabaviti istosmjernu cijev i dugme.

• Dupont / Jumper kabeli - 0,99 GBP
• DS1307 Modul sata u stvarnom vremenu - 0,99 GBP (preporučio bih da umjesto toga nabavite DS3231 gdje je dostupan)
• Arduino nano + USB kabel - 2,23 £
• Mylar zvučnik od 8 ohma - 0,99 GBP
• SPST trenutno dugme - 1,49 £
• Utičnica s 5,5 mm istosmjernom cijevi - 1,26 £
• 5v, 0.5A DC napajanje - 2.83 £
• MAX7219 Matrični ekran - 3,76 GBP

Kućište (Cijena materijala za kućište = 17,19 GBP)

• Četvrtasta odvodna cijev od 60 mm - 5,99 GBP (ostat će vam MOLI od ovoga za više projekata)
• Crna boja u spreju - 4,85 £
• Crni PVC (foamboard) - £ 2.99
• Super ljepilo - 0,99 £
• 60mm završne kape - 2,37 £

Ukupni trošak = 30,24 GBP:-) ……..sada je to ekvivalent od 38 USD za sve međunarodne čitatelje.

Uživam u radu s PVC kvadratnom cijevi. Lako ih je bušiti, rezati, bojati, a ja sam ih koristio za svoj Steampunk sat.

Korak 2: Pripremite odvodnu cijev

Označite gde želite da stavite stvari

To je bilo tako lako. Nisam koristio ništa otmjeno. Prvo sam nožnom pilom izrezao duljinu od 2,5 m na razumnu veličinu za moju klupu kod kuće (oko 30 cm). Kasnije sam ovo izrezao dremelom kako bi rubovi bili lijepi i ravni. Zatim sam stavio komponente na površinu cijevi i upotrijebio stalno tržište da označim gdje želim bušiti i rezati. Kretao sam se po vanjskoj strani LED matrice i pomoću rotirajućeg višenamjenskog alata izrezao kvadratnu rupu kako bi se uklopila. Koristio sam digitalnu čeljust za mjerenje promjera tipke i DC cijevi za izrezivanje rupa ispravne veličine na stražnjoj i gornjoj strani.

Izrežite okvir

Imam hrpu PVC ploča od prethodnih projekata. Izvrsni su za ugradnju strujnih krugova u kućišta, koristeći ga za miješanje epoksida na njemu i izradu drugih bitova. Uzmite komad veličine A4 ili A5 i izrežite kvadratni okvir od 5 mm ili okvir kako biste uokvirili LED matricu. Ovo će sakriti sve nesigurne krajeve koje ste napravili prilikom rezanja kvadratne rupe za matricu. Za ovo sam nacrtao mali predložak na Inkscape -u i odštampao ga (SVG datoteka u prilogu). Zatim sam ga zalijepio ljepljivom trakom na ploču za pjenu i pažljivo zarezao oko njega zanatskim nožem. Teško je doći udesno, preporučujem da prvo izrežete unutrašnjost, a zatim vanjsku stranu.

Sve ofarbajte

Nakon što su sve rupe izbušene i izrezane, uklonite sve izbočene rubove. Očistite površine nekim alkoholnim maramicama kako biste uklonili prašinu ili zagađenje (ili jeftino aftershave ako nemate IPA). Pokušajte prskati u dobro prozračenom prostoru i koristiti masku gdje je to moguće. Učinio sam to vani s malo kartona na podu, ali to nije idealno, čak i mali povjetarac može uzrokovati da vam boja opet leti u lice. Budite oprezni i nosite zaštitnu opremu gdje je to moguće.

Poprskajte cijev, okvir i završne kape tako da budu sve iste vrste, a zatim ostavite da se osuše nekoliko sati.

Korak 3: Programirajte Arduino

Neke informacije o kodu

Svaka čast GeckoDiodeu jer sam uzeo njegov kôd i izmijenio ga za rad sa čipom MAX7219. Verzija Adafruit koristi I2C sabirnicu, a MAX koristi SPI sabirnicu. Za to sam koristio MaxMatrix biblioteku, koju sam preuzeo i instalirao u Arduino IDE. Ako želite saznati više o MaxMatrixu i principu rada LED matrice, postoji vrlo kratak vodič na HowToMechatronics.com. LED matrica se sastoji samo od jedne boje LED dioda, a ne sa višebojnim ekranom.

Jedna frustracija koju sam imao je ta što NE postoje jasne definicije koje su funkcije biblioteke i koje argumente je potrebno prenijeti u svaku. Srećom, pokušajem i greškom sam uspio otkriti što je učinio i na kraju nije bilo previše teško ispravno raditi. Prva stvar koju morate razumjeti je da morate definirati koliko 8x8 modula ima u vašoj matrici. U mom kodu ovo je pohranjeno u cijeli broj koji se zove "moduli" ovako:

"int moduli = 4;"

Ovo je BROJ 8x8 modula koje ste povezali na svom ekranu. Ne broj LED dioda ili pin koji koristite za slanje podataka. Sljedeća stvar koju treba zapamtiti je da ako vaš "sprite" ili bilo šta drugo pokriva sve četiri matrice, niz bajtova treba definirati ovako:

"byte text_start_bmp = {32, 8,…*neki bajt podataka*…};"

Brojevi označavaju količinu redova i stupaca u matrici. Ovom prilikom bajt pod nazivom "text_start_bmp" prikazan je u 32 kolone i 8 redova. Brojevi su prikazani samo na jednoj matrici 8x8, pa broj minute 10 izgleda ovako:

"byte minute_ten_bmp = {8, 8,…*neki bajt podataka*…};"

Napadači pokrivaju dvije matrice pa će bajtu u podacima o bajtu biti dodijeljeno 16, 8.

Druga stvar koja me privukla je pozicioniranje sprite podataka. Možete zatražiti od Arduina da prikaže sprite u drugom X/Y položaju na matrici od zadane početne pozicije. Kod izgleda nula minuta:

"matrix.writeSprite (8, 0, minute_zero_bmp);"

Jedan broj je podešavanje X, a drugi Y. Ne mogu se sjetiti koji je koji sada, ali ako želite gurnuti sprajt gore ili dolje za 1 red ili stupac, jednostavno povećavate broj pozitivan ili minus. Dovoljno jednostavno za matricu 8x8, ali kada vaš sprite pokriva više od jedne matrice, morate prema tome postaviti početnu poziciju. "POP" sprite je prikazan ispod:

"matrix.writeSprite (16, 0, invader_pop_bmp);"

Primijetite sada kako je početni položaj 16, a ne 8? Ovdje kôd pokazuje da se sprite prikazuje s lijeva na desno iz reda reda/kolone 16. On smatra da su dva ekrana 8x8 jedan ekran veličine 16x8 iako ima 4! Stoga je važno razmisliti o tome koliko će se prikazati sprajt poprečno i prema tome odrediti veličinu niza bajtova svakog spriteta. Inače ćete imati vrlo zanimljive spratove!

DS1307 RTC

Iako DS1307 dobro radi s bibliotekom Adafruit RTClib.h, ne možete ručno postaviti vrijeme što je samo bol. Upravo sam krenuo s ovim jer je značilo manje koda za promjenu. DS1307 postavlja vrijeme koristeći vrijeme i datum kada je kôd sastavljen s vremena vašeg računara. Umjesto toga naučite kako koristiti biblioteku DS3231 i postavite je jednom na jednu ili dvije minute unaprijed u budućnosti. Takođe ima manje "zanošenja" pa vremenom održava bolje vrijeme. Oba modula koriste I2C sabirnicu i vjerujem da se DS3231 može koristiti s RTClib.h ako ga želite nastaviti koristiti.

Otpremite kôd

Kad budete zadovoljni kodom, prenesite ga na Arduino. Priložio sam Arduino skicu na vaše razmatranje.

Korak 4: Sklapanje elektronike

Prilikom učitavanja koda preporučio bih da se elektronika prvo sastavi sa žicama dupont/kratkospojnika na ploči, tako da kada učitate kôd znate da sve radi kako je predviđeno. Ovo vam omogućuje da otklonite sve probleme s prikazivanjem sprajtova itd. Prije nego počnete lijepiti i lijepiti. U mom kodu možete vidjeti da koristim digitalne pinove 4, 5, 6, 7, 9, ali možete ih promijeniti ako je potrebno. Možda ćete morati lemiti kabele na gumb, DC utičnicu i zvučnik, ali većina bi trebala biti jednostavna utičnica u stilu uklapanja.

Kad budete sretni da elektronika radi kako je predviđeno, razmislite o lemljenju priključaka. To možete učiniti s bakrenom trakom/veroboardom, ali za malu količinu komponenti možete lemiti izravno na pinove Arduina. Izgledat će kao gnijezdo štakora, ali nitko neće vidjeti unutrašnjost kućišta nakon što ga ionako sastavite, samo se pobrinite da svi metalni dijelovi budu odvojeni, ne želite da u kućištu ima kratkih spojeva.

Učinio sam da dugme radi ako je pin "mainButton" povučen prema dolje. Otkrio sam da Arduino prepoznaje lažno dugme pritisnuto kada se plutajuća elektronika smjesti na njega. Korištenje 10K padajućeg otpornika na gumbu i postavljanje pina na "INPUT_PULLUP" riješilo je taj problem za mene.

U privitku je shema u PDF -u i-p.webp

Korak 5: Montirajte elektroniku i izbliza

Za sat sam montirao elektroniku vrućim ljepilom, ali pazite da ne nanesete previše (elektronika ne voli predugo zagrijavanje). Koristio sam malu kap super ljepila razbacanog oko okvira i pritisnuo ga na prednju stranu. Završio sam kućište pritiskom na krajnje kape na svakom kraju. Naravno da možete zalijepiti završne kape da potpuno zatvore sklop, ali jednu sam stranu ostavio otvorenom kako bih i dalje mogla pristupiti USB priključku arduina za poništavanje datuma i vremena u budućnosti.

Korak 6: Uživajte

Sve u svemu, zadovoljan sam načinom na koji je ovo ispalo, s obzirom na to da je riječ samo o olučnoj cijevi i boji u spreju. Nadam se da vam se sviđa i javite mi ako se možete sjetiti nekih super nadogradnji koje se mogu dodati. Zanimalo bi me može li neko ovo učiniti jeftinijim ili postoji još jedan štedljiv način izrade kućišta koji mogu isprobati u svom sljedećem projektu.