Povoljni Arduino RGB sat sa riječima!: 7 koraka (sa slikama)

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

Pozdrav svima, evo mog vodiča kako sami napraviti jednostavan i jeftin sat za riječi!

Alati koji će vam biti potrebni za ovaj projekat

1. Lemilica i lemljenje
2. Žice (idealno najmanje 3 različite boje)
3. 3D štampač (ili pristup jednom, takođe možete poslati.stl datoteke u štampariju ako nemate sopstveni štampač)
4. Osnovni alati (odvijači, rezač žice, turpija, itd …)

Svi dijelovi koje trebate naručiti obuhvaćeni su u BOM odjeljku ovog vodiča!

Nadam se da ste uživali, a sada počnimo!

Korak 1: Prijedlog projekta

Dugo sam želio napraviti RBG radni sat za riječi u skladu sa projektom Adafruit ovdje LINK

Ključne stvari koje su me zaustavile bile su cijena dijelova i potreba za laserski izrezanim dijelovima!

Stoga je cilj ovog projekta bio napraviti jeftinu i jednostavnu verziju koristeći proračunsku RBG Matrix i Arduino Nano, a zatim 3D ispisati prilagođeno kućište zaobilazeći potrebu za laserski izrezanim dijelovima.

Korak 2: BOM - Elektronika i mehanika

Predračun materijala (BOM) za ovaj projekt trebao bi iznositi 13,21 GBP za 1 sat sa cijelom riječi.

Ukupni troškovi narudžbe (uključujući poštarinu za Veliku Britaniju) trebali bi iznositi 51,34 GBP pod pretpostavkom da morate kupiti svaki dio, uključujući punih 1 kg kalema PLA za kućište.

(Cijena narudžbe - cijena BOM)

1. £ 6,42-£ 6,42- 8x8 WS2812B Matrix-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. £ 1,83- £ 1,83- Arduino Nano V3-
3. £ 1,75 - £ 1,75 - RTC modul DS1307 -
4. £ 1,25 - 0,13 £ - Power Micro USB -
5. £ 4,31 - £ 1,44 - Protoboard -
6. 1,05 £-0,11 £-M3 vijak od 35 mm x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. 4,13 £ - 0,82 £ - 4 mm gumene nožice x4 -
8. 12,99 £ - 1,20 £ - BQ 1,75 mm PLA - Crno ugljen -
9. 19,99 £ - 0,28 £ - AMZ3D 1,75 mm PLA - Prirodno -

Izračuni PLA mogu se prikazati gore u tabeli PLA Calc. Pretpostavio sam da je volumen PLA otprilike 800 cm^3/kg, što znači da bi kalem od 1 kg trebao imati približno 330 metara plastike. Zatim sam upotrijebio predviđenu količinu PLA potrebne za ispis svakog dijela za izračun cijene.

Korak 3: 3D štampani dijelovi

Modele 3D štampe možete pronaći na Thingiverse -u ovdje -

Upute za ispis mogu se pronaći na gore navedenoj stranici Thingiverse

Dizajnirao sam ovaj model u Fusion 360 koristeći Adafruit Laser Cut kućište kao predložak (veza).

Zadržao sam slova na prednjoj ploči ista kao što ćemo koristiti isti kôd koji koristi projekt Adafruit.

Kućište je nagnulo sat pod uglom od 10 ° kako bi mu se omogućio bolji ugao gledanja. Raspored slova mora biti nešto veći od verzije Adafruit jer je 8x8 RGB LED matrica koju sam odabrao otprilike 64 mm x 64 mm umjesto 60 mm x 60 mm Adafruit NeoMatrix -a.

Kućište ima 6 dijelova,

1. Prednja ploča - Ova slova su smještena ispred LED matrice.
2. Srednja ploča (Ugaona) - Ovo drži matricu na mjestu, kao i povezivanje sa prednjom i zadnjom pločom. Ovaj dio je pod uglom od 10 °.
3. Zadnja ploča (Ugaona) - Ova ploča sadrži adapter za napajanje i povezuje se sa srednjom pločom.
4. Zaključavanje adaptera za napajanje - Ovo je mali dio koji drži adapter na mjestu.
5. Mreža razdjelnika - koristi se za izolaciju svjetla od svake LED diode, smanjujući krvarenje svjetlosti u susjedna slova.
6. LED difuzor - Ovo je jasan PLA dio koji pomaže pri miješanju RGB LED dioda, to također pomaže razumljivosti slova (Imajte na umu da ćete morati ispisati 64 ovog dijela, po jedno za svaku LED diodu matrice).

Cijelo kućište je montirano zajedno pomoću vijaka M3 35 mm i M3 15 mm.

Korak 4: Kodirajte

Dobivanje Arduino IDE -a

Za ovaj projekt prvo će vam trebati Arduino IDE koji se može preuzeti ovdje - Link

Dobijanje baze koda

Ovim projektima kod je napravio Adafruit i može se pronaći na GIT Hubu ovdje - Link

Za svakoga tko prije nije koristio GIT Hub, zaista je jednostavno! Slijedite ove korake da biste preuzeli kod u Arduino IDE.

1. Kliknite vezu na GIT Repo
2. Pritisnite dugme 'Kloniraj ili preuzmi' (zeleno), a zatim odaberite Preuzmi ZIP
3. Izvucite negdje preuzeti ZIP
4. Otvorite Arduino IDE
5. U Arduino IDE idite na File Open
6. Zatim idite na WordClock_NeoMatrix8x8.ino koji se nalazi u raspakiranoj mapi (Primjer direktorija-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Sada ste otvorili kôd!

Izmjene Kodeksa

Zatim moramo napraviti vrlo malu izmjenu koda Adafruit koji smo dobili jer koristimo drugačiji mikro kontroler od originalnog projekta.

U WordClock_NeoMatrix8x8.ino želimo izmijeniti neke // // pinove za definiranje, Moramo promijeniti RTCGND u A4 i RTCPWR u A5, ovo govori kod gdje su SDA i SCL veze na Arduino Nano.

Također ćemo morati promijeniti NEOPIN u D3 kako bi znao gdje je 8x8 RBG Matrix Din spojen.

Ako niste sigurni da ste to učinili ispravno, možete preuzeti priloženi izmijenjeni WordClock_NeoMatrix8x8.ino i zamijeniti ga u svom direktoriju.

Dobivanje potrebne biblioteke

Konačno, prije programiranja morat ćete preuzeti sve potrebne biblioteke, Adafruit je uključio veze do svih ovih u komentarima

Ili ih možete kliknuti ovdje,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Za sve koji prije nisu instalirali Arduino IDE biblioteku slijedite ove korake,

1. Sve gore navedene veze odnose se na spremišta GIT Hub -a, morat ćete kliknuti gumb 'Kloniraj ili preuzmi'
2. Odaberite ZIP za preuzimanje
3. Sada otvorite Arduino IDE
4. Kliknite na karticu 'Sketch' u gornjem meniju
5. Zadržite pokazivač iznad Uključi biblioteku, a zatim odaberite 'Dodaj. ZIP biblioteku …'
6. Dođite do lokacije na koju preuzimate. ZIP biblioteku i odaberite je
7. Sada kada je biblioteka instalirana, morat ćete ponoviti ove korake za svaku od gore navedenih 5 biblioteka.

Programiranje Arduino Nano

Sada je okruženje IDE spremno i vrijeme je da programirate Arduino Nano!

Uvjerite se da je Arduino IDE postavljen za kompajliranje za Arduino Nano ploču, da biste to provjerili,

1. Kliknite na karticu 'Alati'
2. Zadržite pokazivač iznad opcije 'Ploče:' i odaberite "Arduino Nano"
3. Priključite Arduino Nano na računalo i odaberite odgovarajući COM port

Nakon što ste slijedili gore navedene korake, možete pritisnuti gumb za prijenos za programiranje Arduno Nano!

Korak 5: Elektronika

Sada imate programirani Arduino Nano, vrijeme je za postavljanje elektronike!

Prije nego što sve ožičite, isključite Arduino Nano iz USB priključka.

Elektronika u projektu je izuzetno jednostavna, pa se zaista lako sastavlja čak i za početnike, Connections

1. TP4056 - Lemite crvenu žicu na + priključak pored mikro USB konektora (prikazano gore). Ovo je 5V (Provjerite pomoću multimetra ako nije sigurno). Zatim spojite crnu žicu na - konektor (opet gore prikazano).
2. 8x8 RGB matrica - Spojite Din na Arduino Nano Pin D3, zatim Vcc na 5V i GND na GND.
3. DS1307 - Spojite SDA na Arduino Nano Pin A4 (ovo je Nana SDA veza), zatim spojite SCL na Arduino Nano pin A5 (Ovo je Nano SCL veza, pogledajte Nano Pin gore). Zatim Vcc na 5V i GND na GND.
4. Arduino Nano - Ostaje samo napajanje Arduino Nano -a, da biste to učinili, spojite 5V na Vin i GND na GND pored Vin pina.

Nakon što se sve gore navedeno slijedi, krug je dovršen! i vrijeme je da ga programirate da provjerite radi li sve!

Prije lemljenja svih gore navedenih spojeva vjerojatno je dobra ideja provjeriti radi li sve pomoću matične ploče i nekih konektora. Gore sam pokazao neke fotografije svoje provjere elektronike!

Nije tačno vrijeme na satu?

Ako sat za riječi ne prikazuje točno vrijeme, pokušajte reprogramirati Arduino Nano dok je povezan s RTC modulom. Ako ovo i dalje ne uspije, uklonite ćelijsku bateriju iz RTC modula, a zatim je dodajte natrag, nakon što pokušate ponovo reprogramirati Arduino.

Korak 6: Montaža

Sada kada imate 3D dijelove, Code & Electronics je spremno za sastavljanje sata riječi.

1. Stavite standardni prednji stan na stol i umetnite 64 LED difuzora.
2. Uvjerite se da su svi difuzori ravni.
3. Postavite razdjelnu rešetku u standardni prednji sklop.
4. Pripremite elektroniku o kojoj je bilo riječi u prethodnom koraku.
5. Stavite ugaoni stražnji stan na stol
6. Umetnite modul USB punjača u utor u dijelu Ugaoni zadnji dio
7. Uvjerite se da je USB port poravnat kroz stražnji izrez na Angled Back
8. Postavite Angled Mid preko elektronike i poravnajte sa Angled Back, a zatim umetnite elektroniku
9. Postavite LED matricu preko elektronike, ploča bi se trebala poravnati na utorima ugaonih sredina.
10. Postavite kutni sklop na standardnu prednju stranu i umetnite vijke M3 35 mm
11. Pritegnite vijke i postavite 4 gumene nožice na podnožje
12. Čestitamo što ste završili montažu, vrijeme za uključivanje pogledajte vrijeme!

Korak 7: Naučene lekcije i zaključak

Sve u svemu, zadovoljan sam ishodom ovog projekta, ali naravno postoji nekoliko stvari koje su se mogle učiniti da se poboljša.

Pitanje 1

Moduli RTC DS1307 prilično su frustrirajući za postavljanje i brzo se razlikuju od sinkronizacije, što znači da morate reprogramirati uređaj da biste ga ponovno sinkronizirali.

Pitanje 2

CAD, vjerojatno bih dizajnirao kućište malo drugačije kako bih poboljšao proces montaže i zapravo imao gdje montirati Arduino.

Pitanje 3

Zašto nemate Wi-Fi? Ovo bi bilo odlično rješenje za 1. pitanje!

Kad sam započinjao ovaj projekt, nisam imao iskustva s ESP8266 / ESP32, ali ako bih ponovo započeo ovaj projekt ili napravio Rev2, jako bih razmislio o prilagodbi koda za korištenje Wi -Fi -ja za dobijanje trenutnog vremena umjesto DS1307.

Ovo bi također moglo omogućiti mnoge druge funkcije, poput podešavanja boje ekrana na osnovu vremenske prognoze ili hladnih stvari poput ove.

Hvala svima što ste došli do kraja mog vodiča, ako imate pitanja, slobodno mi komentirajte ili mi pošaljite poruku!