Kako stvoriti minimalistički LED sat: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Svi ti digitalni zidni satovi mogu biti toliko zaposleni, zar ne? Zaista ne želite da veliki svijetli 7-cifreni zaslon zatrpa vaš zid, ometajući vas, zar ne? Čak i analogni satovi, iako jednostavniji, i dalje imaju ružne crne brojeve i kazaljke na periferiji. A otkucavanje, ponekad vas može izludjeti.

Mogu li vam predstaviti LED sat za rješavanje svih vaših problema. Umjesto ružnog ekrana ili glasnih i neuglednih ruku, tihe svjetlosne tačke kruže po obodu, označavajući sekunde, minute i sate. Potpuno prilagodljiv, od svega možete napraviti lice. Drvo, akril, čak i mramor. Bez obzira na dom, LED sat može se uklopiti u estetiku. Želite li čistu bijelu ploču, s blagim plavetnilom koja se probija po rubu? Možeš. Ili možda više volite rustikalniji izgled, drveno lice s narančastim svjetlima? Crno lice sa zelenim svjetlima? Sve što zamislite, možete stvoriti s ovim jednostavnim dizajnom.

Proces ispod je vodič. Ako želite, možete stvoriti sat na slici. Ako želite nešto veće, možete. Vjerno ga pratite ili dizajn učinite svojim. Ipak je to tvoj sat.

Supplies

Materijali koji se koriste za sat su:

Bijeli akril (proziran, iako bi jednako dobro funkcionirao i s neprozirnim materijalima)

WS2812B LED traka, 144 LED diode po metru

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB na TTL adapter (za programiranje Arduina)

Taktilno dugme (x2)

USB (više informacija u koraku ožičenja)

Spojna žica

Višežilna žica (s dvije žice unutar nje)

Čokoladna pločica-kockica. Ne mora se nužno koristiti za sat, ali je ipak važno …

Alati koji će vam trebati su (bez određenog redoslijeda):

Slagalica

Lemilica, lem i spužva

Pištolj za vruće ljepilo

Kompas

Super ljepilo

Korak 1: Pregled i proces projektovanja

Biću iskren, okvir LED sata je nešto što sam udario zajedno za dvije sedmice, sa svime što sam ležao kod kuće dok sam bio zatvoren. To nikako nije savršeno i definitivno ću ga ponovo posjetiti kasnije tokom godine. S obzirom na to, prijeđimo na to zašto.

Osnovni princip koji stoji iza toga je da, dok NeoPixel LED satovi postoje, svi oni sijaju svojim LED diodama ravno (pravo na vaše lice.) Smatram da je to malo agresivno (da ne spominjem ometanje), pa sam došao na bolju ideju: sjaj svjetlo na zidu. Ovo stvara neke vrlo lijepe svjetlosne efekte, kao i neželjene nuspojave stvaranja mekog osvjetljenja na licu.

Okvir je potpuno prilagodljiv i iako ne preporučujem da imate više od 60 LED dioda, ako želite veći sat, programiranje to može podnijeti. Za većinu ljudi, čak i za početnike, trebalo bi biti jednostavno to prilagoditi, a ja ću vas upoznati kako to učiniti u sljedećem koraku. Za vas koji imate iskustva s Arduinom, mnogo toga što govorim bit će očito, ali za ljude koji to nikada nisu dodirnuli u životu, nastojao sam to učiniti što jednostavnijim.

Čitanje sata isto je kao i čitanje analognog sata, što će za mnoge tinejdžere (poput mene) potrajati. Različite boje predstavljaju različite kazaljke, pri čemu je zadana plava satima, zelena minutama, crvena sekundama. Rečeno je, počnimo!

Korak 2: Programiranje Dio 1: Postavljanje

Programiranje sata je relativno jednostavno, ja sam za vas obavio teži dio posla i napisao ga. Idite na Arduino web mjesto i preuzmite instalacijski program. Nije aplikacija. To je važno. Nakon što ga preuzmete, samo ga instalirajte. Uzmite čašu vode dok se to dogodi, morate ostati hidrirani. Nakon što je instaliran, trebali biste moći otvoriti priloženu datoteku "ClockV2.ino".

Korak 3: Programiranje Dio 2: Instaliranje biblioteka

Nakon što provjerite je li softver Arduino instaliran, odavde morate preuzeti biblioteku FastLED.zip. Ako koristite Windows, ubacite mapu u Documents/Arduino/libraries.

Na Macu otvorite Arduino softver, pa pri vrhu prozora kliknite 'skica'. Na padajućem izborniku zadržite pokazivač iznad "uključi biblioteku" i kliknite na "Dodaj. ZIP biblioteku". Odaberite. ZIP koji ste upravo preuzeli i kliknite otvoriti.

Ovaj korak je učinjen. To je bilo lako, zar ne?

Korak 4: Programiranje Dio 3: Prilagođavanje koda

Sada slijedi zabavni dio: prilagođavanje! Sve u kodu je komentirano, pa čak i ako imate najosnovnije razumijevanje programiranja, moći ćete vidjeti što se događa. Dijelovi koje biste možda htjeli promijeniti su sljedeći.

#define NUM_LEDS 60

Ovaj je prilično jednostavan, koliko LED ima u vašoj traci? Ja lično preporučujem da se smanji na 60 jer je lijepo i jednostavno. to je ujedno i jedini broj s jednim LED -om u sekundi (za lijepo glatko brojanje.)

FastLED.setBrightness (255);

Kontrola svjetline nalazi se pri vrhu. Ovo će prihvatiti broj između 1 i 255, pri čemu je 1 najmekši, a 255 puna svjetlina.

LED diode [ledMins] = CRGB:: Zeleni;

LED diode [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; LED diode [ledHrs] = CRGB:: Plavo;

Oni se mogu pronaći desno na dnu koda. Sve što oni rade je reći programu na koju boju postaviti svaku 'ruku'. Eksperimentirajte, vidite šta vam se sviđa. Ako ne želite drugu ruku (iz razloga koji mi izmiču), mogli biste čak izbrisati drugu liniju i potpuno se riješiti te 'ruke'.

Korak 5: Programiranje Dio 4: Otpremanje

Skoro smo završili sa aspektom koda ovog projekta, samo još jedan korak: prenošenje koda sa vašeg računara na Arduino. Ovo na prvu može izgledati malo zastrašujuće, ali ako možete spojiti točke, to možete učiniti. Prvo lemite igle na svoj Arduino. Potreban vam je samo donji red koji će se saviti na 90 stepeni.

Na adapteru USB to TTL pronađite pinove RX, TX, 5V, RST i GND. Spojite pinove na adapteru s pinovima na dnu Arduina. RX na RX, TX na TX, 5V (ili VCC) na VCC, GND na GND. Napomena: neki adapteri će imati mali kratkospojnik za kontrolu napona. Postavite ovo na položaj 5V.

Kad to učinite, samo ga uključite u računar. Pričekajte nekoliko minuta dok se upravljački programi instaliraju (opet, popijte malo vode.) Kada to završi, otvorite softver Arduino. Na vrhu kliknite "alati" (ili "skica" na Macu) i promijenite "ploču" u "Arduino Pro ili Pro Mini". Nakon toga promijenite 'procesor' u "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

'Luka' je stvar eksperimentiranja. Kada isključite adapter, koji port nestaje? Kad ga uključite, da li će se ponovo pojaviti? Iskoristi to. Kada je sve povezano, pritisnite strelicu u gornjem lijevom kutu zaslona i pritisnite gumb pri vrhu Arduina. Pričekajte minutu i na dnu ekrana će se pojaviti poruka koja kaže "gotov prenos". Ako iz bilo kojeg razloga ne uspije, pokušajte ponovo, pritiskom na gumb nakon drugačijeg vremena, dok ne proradi. I to je sve! softver je gotov!

Korak 6: Elektronika

Četiri su glavna koraka za sortiranje elektronike. Baza, LED diode, ožičenje i utikač. Ipak, prvo prvo.

Prsten

Postoje dvije mogućnosti za to: možete 3D ispisati bazu ili je izrezati iz drveta. 3D štampanje stvara mnogo manje bola, ali je očigledno neugodno ako nemate, znate, 3D štampač. Međutim, u slučaju da ga imate, datoteka.stl je priložena.

I to je jednostavno. To je jednostavno prsten izrezan od šperploče 12 mm, promjera 132 mm (ako koristite više od 60 LED dioda, morat ćete sami izračunati promjer.) Ploča se zatim lijepi preko gornje četvrtine, s izrezom od njega za postavljanje eksera (ili komandne trake, ako želite) na koji visi. Za vizualni prikaz pogledajte donji model.

Dovoljno jednostavno, zar ne? Imajte na umu da debljina stijenke nije posebno važna ako je izrađujete od drveta, ja sam je učinio samo tankom kako bih uštedjela filament.

LED traka

LED traka je srž projekta. Iako dolazi s industrijskim ljepilom prethodno nanesenim na stražnju stranu, otkrio sam da nije dovoljno jak da ga drži na mjestu. Možda bi vam savršeno odgovaralo, ali preporučujem da upotrijebite super ljepilo. Samo u slučaju.

Normalne duljine koje možete kupiti su 50 cm i 1 m, u oba slučaja morate izrezati traku prema veličini. Izbrojte 60 LED dioda i izrežite po crnoj liniji. MNOGO pažljivo računajte, ne želite kupovati više LED dioda.

Obratite pažnju na strelice na traci. Ovo je smjer u kojem će se 'ruke' okrenuti. Okrenite prsten tako da urezna ploča bude okrenuta prema dolje. Poravnajte prvu LED diodu s vrhom visećeg zareza i čvrsto je pritisnite prema dolje. Omotajte LED diode u smjeru kazaljke na satu, provlačeći žice prema dolje kroz zarez. LED diode bi se trebale potpuno omotati, završavajući neposredno prije prve LED diode. LED na položaju šest sati treba neke izmjene. Zgrabite svoj zanatski nož i vrlo pažljivo izrežite zarez na traci. Zarez bi trebao biti dovoljno širok da primi vaš kabel za napajanje (dvožilna žica), ali ne širi od prostora između dva bakrena kontakta. Pravilo koje koristim je da pokušate izrezati strelicu iz trake. Imperativ je i da ne siječete tačke lemljenja LED dioda.

Ožičenje

Ožičenje sata je što je moguće jednostavnije. Postoje tri vrste žica: žica za spajanje, jer u samom satu deblja žica, koja dolazi prethodno lemljena na LED diode, i dvožilna žica za prijenos energije na sat.

Gornji dijagram bi za početak mogao izgledati malo neodoljivo, ali sve što trebate učiniti je povezati tačke. Ispod je moja fotografija procesa, tako da imate osjećaj kako bi to trebalo izgledati. USB veza vodi se putem dvožilne žice, tako da izgleda što urednije.

Utikač

Zbog velike potrošnje energije sistema, moramo ga negdje uključiti. Nadam se da ću to kasnije popraviti, ali za sada se moramo snaći. Odabrao sam USB utikač jer je prikladan, svi imaju rezervnu kocku za napajanje i ne moramo rastavljati nikakve transformatore (pročitajte: ne želim da se netko povrijedi dok to radi glupošću i lizanjem kondenzatora.)

Nakon lova uokolo, pronašao sam stari kabel za punjenje iz igračke helikoptera. Sigurno su svi imali jedan od onih RC helikoptera vrijednih 15 dolara koji su se pokvarili nakon mjesec dana?

Ako to ne učinite, iz bilo kojeg razloga morat ćete kupiti muški USB konektor i omotač. U svakom slučaju, izvukao sam kućište sa svog punjača, i eto, lako se raspalo.

Nakon odlemljivanja dva priključka, utikač se odmah isključio. Sve što sada trebate učiniti je lemljenje na dvožilnu žicu. Ako držite USB tako da su kontakti okrenuti prema vama, a jezičci okrenuti prema dolje, ožičenje ide na sljedeći način: Napajanje, Signal, Signal, Uzemljenje. Kako nećemo koristiti dva signalna konektora, samo žice povezujemo na dva vanjska. Žica koja ide do GND -a na Arduinu ide do konektora za uzemljenje (desno,), a VCC ka napajanju (lijevo.)

Te dvije preklopljene žice jednostavno su bile tu jer je kabel koji sam pronašao bio četverojezgreni, umjesto dvožilni, ne obraćajte pažnju na njih. Sada preostaje samo vratiti kućište oko utikača i napumpati ga vrućim ljepilom.

Uključite ga da biste ga testirali. Provjerite pojavljuju li se minute, sati i sekunde. Ako je tako, savršeno.

NAPRED! Na sljedeći korak!

Korak 7: Brojčanik sata

Ovdje dolazi zaista zeznuto: ručno izrezivanje savršenog kruga. Pa, savršeno je izborno, ali oboje znamo da nećete moći živjeti sami sa sobom ako napravite neobičan sat. Lice je samo krug, promjera 162 mm (ili oko 15 mm veće od prstena s obje strane, ako pravite veći sat.) Uzmite kompas, označite ga i spremite se za rezanje.

Ako se odlučite za neki drugi materijal osim akrila, želim vam sreću. Mogu vam reći iz prve ruke, akril od 6 mm je tvrd. Povrijedio sam lakat otkrivši ovo. Nakon dvadesetak minuta čvrstog rezanja, konačno sam završio s impresivno jednakim (ako tako kažem) akrilnim diskom. Dva saveta. Prvo, idi polako. Ne žurite, ako zeznete, morat ćete početi iznova. Drugo, nosite masku. Sečete spoj koji verovatno ne želite u plućima.

Sada je vrijeme da uzmete puno čokoladice, nakon napornog rada. Zaslužuješ to. Iskoristite priliku i da popijete još koju. Nakon rezanja, sve što je zaista potrebno je montaža. No, prije nego nastavite, arhivirajte rub vašeg diska kako biste bili sigurni da je pravilno zaobljen.

Korak 8: Lijepljenje (i puno toga)

Sada smo na domaćem terenu, preostalo nam je još samo nekoliko stvari. Prvo uzmite disk koji ste izrezali u posljednjem koraku. Nacrtajte krug na njemu, nešto veći od promjera vašeg prstena (ili nešto manji od unutrašnjeg promjera, ako ste ga 3D ispisali.)

(Da znam, to je lijepa i vješto povučena linija)

Poravnajte svoj prsten s njim što je bolje moguće, često je dobra ideja da imate jako svetlo koje sjaji tačno iznad vašeg posla kako biste uklonili sve senke koje bi vas mogle zbuniti. Kada budete sigurni da je na pravom mjestu, jednostavno ga zalijepite sa unutrašnje strane (kako biste smanjili mogućnost zamagljivanja LED dioda.)

Posljednji korak je lijepljenje komponenti kako bi se smanjile šanse da se nešto pokvari. Vruće ljepilo će ovdje pomoći.

Aaaand, završili ste! preostaje samo da ga isprobate! Sljedeći korak to pokriva.

Korak 9: Dovršavanje

Posljednja stvar koju treba učiniti na ovom satu je primijeniti visokotehnološko rješenje na problem. Možda ste primijetili da Arduino ima izuzetno jarko, izuzetno crveno svjetlo za napajanje koje svijetli kroz akril (ako zaista imate akril.) To možete riješiti nevjerojatno jednostavnim načinom da izrežete mali kvadrat električne trake i zalijepite je LED dioda. Blu-Tack bi također funkcionirao. Ili slikati. Samo pokrij svjetlo. Da biste postavili sat, jednostavno pritisnite gornje dugme za povećanje sati, a donje za povećanje minuta.

Možda ćete otkriti da sat dobiva ili gubi vrijeme, to je zbog činjenice da je kristal u Arduinu pouzdan samo oko 90% vremena. To možete normalno prilagoditi promjenom 'druge' varijable, pri vrhu. 1013 milisekundi mi je uspjelo, ali možda ćete otkriti da ga je potrebno prilagoditi. Nakon što ga promijenite, ponovo ga učitajte i sačekajte dan da vidite da li ostaje tačan.

To je sve od mene, sada znate kako napraviti jedinstveno prilagođen minimalistički sat koji, iskreno rečeno, izgleda jako, jako dobro. Fotografije ne čine pravdu, mnogo su očaravajuće lično. Definitivno planiram da ga ponovo posjetim u budućnosti, sa funkcijama poput namjenskog sata, zatamnjivanjem noću, režimom straže (gdje se uključuje samo ako je neko u blizini) i punom baterijom. Ostanite uz nas.