£ 5* Pizza Box RGB sat: 8 koraka

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

Ovaj projekat je započeo kada sam imao sreću da na tržnici nađem neke rolne WS2811 RGB LED trake za 1 £ po roli. Povoljno je bilo previše dobro da biste ga propustili, pa sam morao pronaći razlog da upotrijebim svojih novostečenih 25 metara od onoga što u biti predstavlja NeoPixel traku. U ovom projektu sam koristio oko 3 m.

Inspiracija je došla u dva oblika od dva veoma cijenjena imena u zajednici proizvođača - od kojih nijedno u to vrijeme nije gradilo satove. Mehanika kutije bila je jako inspirirana videom Fran Blanchea o izradi ogromnog 7 -segmentnog ekrana, a ideja o korištenju NeoPixela za promjenu boje svakog segmenta došla je od Unexpected Maker -a i njegovog projekta Neo7Segment Display (YouTube i Tindie). Trebali biste provjeriti oboje - odlični su.

Ovaj Instructable je korak po korak vodič za stvaranje radnog ekrana i postavljanje osnovnog sata na njega. Na kraju postoji korak pod naslovom "Učinite to svojim" s nekim savjetima i savjetima o tome kuda dalje. Ako ga ipak napravite, objavite sliku u komentarima - volio bih vidjeti kako ljudi to čine svojim.

Korak 1: Lista dijelova

Cijena od 5 funti u naslovu me je zaista koštala izrade ovog projekta. Da li se može ponoviti po toj cijeni ovisit će o prevladavajućim cijenama u trenutku kada kupujete potrebne dijelove. Pogodio sam se sa LED trakama i cijenim da neće svi imati takvu sreću. Nisam uključio cijenu pizze u projekt jer su se kutije koristile tek nakon što su pojedene:-)

Koristio sam sljedeće kupljene dijelove (gdje su veze u ovom odjeljku označene sa * to su partnerske veze - to znači da zarađujem nekoliko penija za svaku kupovinu, ali ne plaćate ništa više). Ovdje prikazane cijene su točne na dan pisanja:

• Wemos D1 Mini (https://s.click.aliexpress.com/e/eMzZNz3 *) [£ 2.10]
• Wemos D1 Mini Prototype Sheild (https://s.click.aliexpress.com/e/cL0f39Su *) [£ 1.90/5] - Koristio sam ovo kako bih u budućnosti mogao oporaviti ESP za neki drugi projekt, možete direktno lemiti do Wemos D1 mini ako želite
• 3m LED trake od 12V WS2811 (https://s.click.aliexpress.com/e/EubEE27 *) [1,55 GBP/m na ovom popisu, platio sam 1 GBP za 5 miliona pa me ovo koštalo 60 p]
• Pretvarač istosmjernog i istosmjernog napona (https://s.click.aliexpress.com/e/iuRRRzJ *) [31p]
• Utičnica (https://s.click.aliexpress.com/e/fUJyNVF *) [58p]
• Dugme (https://s.click.aliexpress.com/e/by8JYjri *) [£ 1.85/10]

*Ukupni troškovi za mene za ovaj projekat = 4,15 £ (8,20 £ po cijenama na gornjim vezama)

Koristio sam i sljedeće materijale koje sam imao po kući:

• 4 velike kartonske kutije od smrznutih pizza
• Dvostrano ljepilo različitih širina
• Metalna traka (iako je dovoljna gafer traka ili bilo koja traka koja će spriječiti prodor svjetlosti)
• Limena folija
• Spojna žica
• Ostatak proto-ploče
• Napajanje od 12V, spašeno sa starog štampača

Alati koje sam koristio bili su:

• Čelično ravnalo
• Skalpel ili oštar nož
• Podesivi rezač rupa za papir i kartice
• Bušilica 10 mm
• Lemilica i lemljenje

Jako sam koristio ono što sam imao pri ruci, možda postoje različiti ili bolji načini za postizanje istih rezultata. Ako odlučite promijeniti jedan dio (na primjer LED traku, na primjer), možda ćete morati promijeniti i druge (poput izvora napajanja).

Korak 2: Napravite kutiju

Gornji dio kutije napravljen je od jedne kutije za pizzu, a donji od druge. Dimenzije koje sam koristio bile su slučajnost veličine kutija za pizzu koju sam imao, ali su radile prilično dobro. Gornje i donje dimenzije nakon obrezivanja bile su 632 mm x 297 mm. Poslednji sat je dubok 562 mm x 227 mm x 40 mm (uključujući dugme).

Pažljivo provucite prst kroz sve zalijepljene rubove pa otvorite prvu kutiju pa obrežite stranice sa svih strana tako da imate dva velika kvadratna komada pričvršćena uskom trakom. Ponovite ovo s drugom kutijom pazeći da su obje iste veličine. Na sredini svake kutije trebali bi ostati samo bodovi.

Uz pomoć alata za bodovanje (ako ga imate) ili tupim nožem ili biro zabijte sve strane svake kutije. Razdjelne linije trebaju biti 37 mm sa svih rubova na jednoj (ovo će postati dno) i 35 mm sa svih rubova na drugoj (vrhu). Razlika ovdje osigurava da će dva dijela sjediti jedan preko drugog kada projekt bude završen.

Linije za bodovanje formiraju kvadrat na svakom uglu. Izrežite uz bok kvadrata na dugom rubu da ostavite kraće rubove s jezičcima na svakom kraju, a zatim izrežite mali trokut s kvadrata pored linije reza tako da jezičak stane unutar popunjene polovice okvira. Nanesite dvostrano ljepilo na sivu stranu ovih pločica. Učinite to i za gornji i za donji dio. Detalje o karticama i mjesta za rezanje možete vidjeti na slici koja prikazuje predložak pričvršćen na vrh.

Zatim ćemo raditi na dnu. Na drugoj slici (ispričavam se zbog problema s fokusom - nisam primijetio dok nije bilo prekasno) možete vidjeti gdje bi limena folija trebala otići - sve označeno s 'X' je mjesto gdje ne želite da se ostalo treba pokriti. Ostavite podlogu na mjestu gdje se nalazi X, postavite foliju i pažljivo obrežite ta područja. Pazite da izbjegnete postavljanje folije u dva srednja dijela gdje će ići elektronika. U osnovi morate napustiti područja za elektroniku (pogledajte slike u posljednjem odjeljku) i svako od mjesta na kojima će se jezičci zalijepiti kako biste dovršili okvir i uklopili razdjelnike.

Donji okvir tada se može sastaviti presavijanjem rubova prema gore i spuštanjem 4 mala jezička. Zatim se mogu dodati 4 razdjelnika jedan sa svake strane malog središnjeg dijela i jedan u sredini svakog rezultirajućeg kvadrata. Mogu se napraviti od treće kutije za pizzu i trebale bi biti iste širine kao gornji i donji dio i imale su zarez od 37 mm sa svakog kraja. Dva koja se uklapaju u sredinu moraju biti prekrivena folijom sa strane koja je okrenuta od srednjeg dijela, a samo za sredinu 120 mm sa strane koja pokazuje prema sredini. Druga dva se mogu potpuno pokriti.

Za vrh odštampajte priloženi SVG (skalirajte ga tako da odgovara vašoj kutiji ako je različite veličine), a zatim izrežite bijele dijelove sa unutrašnje strane svake crne linije. Primijenite ovaj predložak na vrh i povucite ga tako da formirate 4 znamenke, po 2 sa svake strane središta. Možda će vam biti najlakše započeti s dvije središnje znamenke, po jednom sa svake strane središnjeg dijela, a zatim s dvije vanjske znamenke koje obrubljuju rub predloška linijama rezultata. Pažljivo ih izrežite skalpelom ili oštrim zanatskim nožem. Pomoću rezača rupa za rezanje širine presjeka uklonjenih s predloška izrežite dvije rupe u središnjem dijelu za debelo crijevo. Oni bi trebali biti udaljeni otprilike dva suprotna segmenta u istoj znamenci. Na kraju, okrenite vrh, podignite sva četiri ruba na bodovima i zalijepite jezičke kako biste dovršili okvir. Vrh je sada gotov i može se odložiti do posljednjeg koraka.

Na kraju napravite dva mala komada u obliku slova U i jedan dio mosta kao što je prikazano na slikama. Prva dva trebaju ojačati područja u kojima će biti smještena elektronika, a potonji drži LED diode za debelo crijevo u sredini sata.

Korak 3: Kreirajte znamenke

Ovaj odjeljak je mnogo lakši nego što izgleda!

Jednostavno izrežite 32 oblika prikazana na prvoj slici (koristeći dimenzije na drugoj) i spojite ih zajedno kao što je prikazano na trećoj slici. Ako ste koristili kutiju druge veličine, morat ćete koristiti različita mjerenja. U osnovi, one slijede crne linije na predlošku za vrh, ali se protežu prema van do uglova i rubova svakog od četveroznamenkastih odjeljaka.

Odštampanu stranu kartice prekrila sam bijelim ljepljivim pozadinskim papirom kako bih povećala vjerojatnost da reflektiraju svjetlost i sakriju slike pizze od pogleda.

Korak 4: Priključite LED diode

Cijeli ovaj proces je prilično škrti i pametno ga je polako i strpljivo poduzimati. Traka je prilično elastična, ali se može oštetiti ako je savijete previše oštro ili previše puta. Slike pokazuju na šta ciljate (prva ima prvi segment s lijeve strane, a druga ga ima na vrhu).

LED traka koju sam koristio napravljena je tako da se 1 piksel sastoji od 3 LED diode. Tako sam koristio 3 LED diode za svaki segment svake znamenke. Mogli biste, jednako lako, koristiti 1 LED po segmentu ako ste koristili pojedinačne NeoPixel LED diode.

Ako ste kupili LED traku na kojoj je samoljepljiva traka - dobro urađeno, uštedjeli ste sat vremena bola. Ako, poput mene, vaša traka nema ljepljivu podlogu - uzmite dvostranu ljepljivu traku i zalijepite je na stražnju stranu trake. Otkrio sam da je najlakši način da jednu ivicu poravnate, a zatim oštrim nožem odrežite prevjes sa suprotne strane.

Kako bi se povećao ugao gledanja ekrana, LED traku je potrebno montirati što je moguće bliže vrhovima segmentnih kutija, što je više postavljena, manja je šansa da vidite same LED diode dok gledate ekran. Ako koristite pojedinačne NeoPixele, onda bi ih iz istog razloga trebalo montirati što dalje u "središnje uglove" svakog segmenta.

LED diode moraju imati jedan "piksel" po odjeljku. U svakoj znamenci počinju u gornjem segmentu i zaobilaze rubne segmente u smjeru kazaljke na satu. Strelice na traci uvijek moraju biti usmjerene i u ovom smjeru. Posljednji piksel ide u srednji segment. Pokušao sam na nekoliko načina, a slike prikazuju najjednostavniji način. Možda ćete otkriti (kao što sam to učinio u početku) da ne možete postići da se dijelovi trake poravnaju sa segmentima znamenke - ne brinite, izrežite traku na mjestu rezanja i započnite novi odjeljak na sljedećem segmentu.

Nakon što su LED diode položene u jedan segment, izrežite prorez u razdjelniku segmenata tako da se vrpca može provući bez propuštanja svjetlosti, a zatim nježno presaviti traku tako da se zalijepi u sljedeći segment prema slici.

Odlučio sam pričvrstiti LED diode na segmentne razdjelnike, ali bilo bi jednako moguće pričvrstiti ih na kutiju i razdjelnike znamenki (iako ako to namjeravate učiniti, ne prekrivajte ove dijelove folijom pri izradi kutije, prekrijte ih umjesto toga segmentni razdjelnici.

Nakon što sve LED trake zalijepite u svaki segment, morat ćete spojiti sve dijelove koje izrežete (barem srednji dio). Linija podataka mora biti jedna kontinuirana putanja oko svake znamenke, počevši od vrha, nastavljajući u smjeru kazaljke na satu oko ruba, a zatim preko sredine. Za to će se obično pobrinuti traka na mjestu gdje ste je izrezali, jednostavno spojite `Dout` na kraju jednog odjeljka sa` Din` na početku sljedećeg.

Sada imate podatkovnu liniju, spojite napajanje. Jedini zahtjev ovdje je da jedna `12v` veza na svakoj dionici i jedna` GND` veza na svakoj dionici moraju biti spojene ili na drugu dionicu ili na napajanje. Ne mora biti na kraju, pa čak ni na istom mjestu. Sve što je potrebno je da su svi dijelovi trake u znamenci povezani na neki način. U sljedećem koraku ćemo spojiti znamenke na vodove i međusobno.

Korak 5: Okupite sve zajedno

S obzirom na veličinu, ne biste vjerovali, ali ovo je najslađi dio cijelog projekta. Cilj je vrlo jednostavan, staviti sve dijelove zajedno i zalijepiti ih kako bi se osiguralo da što manje svjetla može dospjeti iz svjetlosne kutije jednog segmenta u sljedeću.

Prvo zalijepite male odstojnike na vrhu i na dnu malih središnjih dijelova - krajevi sa izrezima za žice trebaju biti okrenuti prema sredini. Izbušite rupu od 10 mm pravo kroz svaku do stražnje strane kutije (ona na vrhu za dugme i na dnu za utičnicu).

Na krajnju lijevu znamenku napravljenu ranije, spojite dva dugačka naponska repa (dugačka oko 40 cm) na donji desni ugao veze. Do sljedeće znamenke učinite isto s kraćim repovima (oko 20 cm). Ponovite sa znamenkama 3 i 4 dodavanjem repova u donji lijevi ugao s kratkim repovima na znamenki 3 i dugim na znamenki 4.

Umetnite prvu znamenku u prvi prostor, ubacite njene repove ispod razdjelnika na dnu sve dok ne izađu u srednjem dijelu. Spojite žicu na prvi `Din` i napajajte je na isti način u gornji srednji dio (zeleni na slikama). Ponovite sa sljedećim odjeljkom, a zatim spojite posljednji `Dout` (srednji segment) prve znamenke s prvim` Din` (gornji segment druge znamenke.

Ponovite s desnim znamenkama pazeći da je "Dout" jedne znamenke uvijek povezan s "Din" sljedećeg, u stvari, jedna neprekidna dužina LED trake

Nakon što su sva 4 postavljena, zalijepite traku na 4 unutrašnja ruba srednjeg dijamanta svake znamenke i na stražnju stranu kutije, ponovite ovo za donji i gornji trokut, a također uz lijevu stranu svakog od okomitih razdjelnika (ja sam ovo u dva dijela kako bi se omogućio prostor za žicu koja povezuje segmente da prođe kroz sredinu. Teško je opisati gdje točno traka ide, ali to bi trebalo biti prilično očito na slici.

Nakon što sve četiri znamenke budu na mjestu, spojite žice za napajanje i priključivanje na mali središnji dio LED dioda na donjem kraju, a žicu za prijenos podataka na `Din 'na vrhu. Provucite ih kroz odgovarajuće praznine i postavite odstojnik u središte središnjeg dijela.

Korak 6: Povežite ga

Počnite lemljenjem repova na utičnicu i gumb i dodavanjem malo trake ili termoskupljanja kako biste spriječili kratki spoj kontakata. Stavite ih u njihove rupe i zavrnite ih.

Ako koristite štit za izradu prototipa, dodajte odgovarajuća zaglavlja štitu i Wemosu (oni se obično isporučuju s Wemosom, a dodatni komplet se isporučuje sa štitovima koje sam također kupio).

Uzmite mali komad otpadne ploče i lemite DC-DC pretvarač na sredinu (kao na slici).

Idemo prvo raditi pri dnu srednjeg dijela. Uzmite sve pozitivne veze (ukupno bi trebalo biti 6 žica - po jedna od svake znamenke, jedna iz dvotočke u sredini i jedna iz utičnice). Lemite sve ovo na proto-ploču u rupe uz `+in` DC-DC pretvarača. Zatim savijte svaki i lemite ga na sljedeći tako da su svi oni i `+in` pretvarača povezani zajedno.

Sada uzmite sve GND veze i ponovite gore navedeno povezujući ih sve na proto-ploču i `-in` DC-DC pretvarača. Model pretvarača koji imam povezuje masu s masom na PCB -u, ako vaš ne radi i ovo.

Prva fotografija prikazuje proto ploču sa svim repovima LED dioda i napajanjem povezanim s DC-DC pretvaračem i jednom od žica za napajanje Wemosa.

Spojite dvije dugačke žice s izlaza DC-DC pretvarača (ponovno ih lemite u susjedne rupe na proto-ploči i savijte ih tako da dodiruju pinove pretvarača) i spojite ih na višemetarski postavljen na `Vdc`, primijenite 12VDC na utičnicu za napajanje i izmjerite napon na izlazu pretvarača. Podesite pretvarač dok ne očita 3.3v. Odspojite repove sa mjerača brojača i postavite ih do gornjeg dijela središnjeg dijela.

Spojite ove repove sa štitom za izradu prototipova (ili direktno na ESP ako ne koristite štit) na položajima označenim `3v3` i` GND`. Spojite i jednu stranu dugmeta na `GND`. Na slici ćete vidjeti mali prekidač na matičnoj ploči, koji je trebao omogućiti testiranje za onemogućavanje napajanja iz DC-DC pretvarača kada sam ESP spojio na USB. Nije potrebno za normalno trčanje.

Na kraju, dva seta NeoPixela (duga traka za znamenke i dvotočka u sredini) i drugu stranu dugmeta potrebno je povezati na sljedeći način:

• Digitalna traka - D2
• Traka od debelog crijeva - D3
• Dugme - D7

Jednostavno lemite tri žice na štit (ili ESP) i to je sve povezano. Koristite ljepljivu podlogu od pjene ili slično kako biste pričvrstili protoboard na njegovo mjesto, a također i štitnik ili ESP.

Korak 7: Dodajte kôd

Prvo, ako nikada prije niste koristili ESP8266, pogledajte ovaj video Brian Lough za detalje o tome kako ga postaviti.

Najveći problem pri izgradnji sata je stvaranje korisničkog sučelja za njegovo postavljanje. Da bih to riješio, koristio sam ESP8266 i sat se postavlja pomoću NTP -a. Na ovaj način vrijeme uvijek treba biti tačno.

Neću prolaziti kroz crtež po redak objašnjavajući kako to funkcionira jer ovo nije vodič za Arduino/ESP kodiranje i već je dovoljno dug. Ima nekoliko komentara za one koje zanima kako to funkcionira.

Priložena skica je vrlo jednostavna za prikaz osnovnih karakteristika sata. Skica ovisi o broju biblioteka kako bi funkcionirala (neke su standardno instalirane, neke su dostupne u upravitelju biblioteke, neke samo na GitHub -u):

• Žica
• ESP8266WiFi
• Adafruit_NeoPixel [https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel]
• TimeLib [https://github.com/PaulStoffregen/Time]
• NtpClientLib [https://github.com/gmag11/NtpClient]
• RGBDigit* [https://github.com/ralphcrutzen/RGBDigit]
• Ticker
• OneButton [https://github.com/mathertel/OneButton]

*Zahvaljujem Ralphu Crützenu što je spojio potrebne promjene u svoju RGBDigit biblioteku kako bih mogao ponuditi ovaj projekt bez održavanja njegove druge verzije.

Trenutno su implementirane sljedeće funkcije:

• Prikazuje vrijeme u boji postavljenoj u kodu
• Treperi debelo crijevo u sredini zelenom bojom gdje postoji internetska veza i crvenom ako nema.
• Prebacuje se između prikaza vremena (HH: MM) i datuma (DD: MM) svaki put kada se pritisne dugme.

Konačno, moguće je još mnogo toga u smislu manipulacije bojama pomoću biblioteke RGBDigit, ali i u smislu preuzimanja informacija za prikaz s interneta (uostalom, ovo koristi ESP8266).

Namjeravam nastaviti poboljšavati kôd, a buduće verzije bit će dostupne na stranici GitHub. Ako ovo napravite i sami dodate kodove kodu, slobodno podnesite zahtjev za povlačenje.

Korak 8: Neka to bude vaše…

Sada imate potpuno funkcionalan sat za pizzu. Pitanje je sada šta ćete s tim!

Trenutno je moj sat još uvijek u "brutalističkoj" sivoj boji ploče. Međutim, na kraju će se pretvoriti u nešto nježnije za oko. Imam nekoliko ideja kako bih to na kraju mogao učiniti boljim, a one su na donjoj listi:

• Razmišljao sam o tome da sprijeda obložim vinilom s efektom drveta, a zatim ga jednostavno izrežem oštrim nožem na mjestu gdje se nalaze svjetlosne praznine. Izgledalo bi mnogo istaknutije nego što mislim.
• Također sam razmišljao da slijedim ovaj vodič (plaćen - nije povezan) i ukrasim prednji dio u stilu steampunk/dieselpunk.

Zaista bih volio vidjeti šta drugi ljudi rade sa satovima.

Isto vrijedi i za kod. Zaslon je zamišljen kao sat, ali postoji tisuću i jedan način za dodavanje dodatne funkcionalnosti. Moja lista obaveza za podizanje ovog projekta na viši nivo je ispod, šta biste dodali?

• Dodajte temperaturu, vlažnost, broj peludi iz vremenske prognoze biciklističkim uzorkom ili pritiskom na dugme.
• Promenite osvetljenost u zavisnosti od doba dana (prigušeno ili isključeno noću).
• Promijenite boju prikaza vremena na osnovu događaja u mom Google kalendaru.

Nisam stavio sve ove stvari ovdje jer je ovo bilo dovoljno dugo detaljno opisivanje načina stvaranja prikaza. Možda ću u budućnosti napisati nastavak sa još nekim kodom.

Ako ste čitali do sada, hvala vam! Uživajte u satu ako ga napravite.