Sõnakell: 21 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Veel üks populaarse sõnakella võtmine. Arduino klooni ja WS2812B valgusdioodide toel inspireeris disain kõigepealt seda näidet, seejärel kirjutasin püsivara ümber, sisaldades mõningaid selle juhendi ideid, kasutades kiiret raamatukogu.

Minu eesmärgid selle disaini jaoks olid järgmised:

• Suurimad/lähimad võimalikud tähed ilma valguseta veritsevad nende vahel
• Kontrollige üksikuid tähti, mitte ühte sõna korraga
• Sobib seinale riputamiseks või lauale istumiseks
• Kasutajasõbralikud juhtnupud
• Mulje kvaliteedist
• Laseriga lõigatav

Püüdsin minimeerida tavalisi isetegemise märgulampe, näiteks 3D -prinditud objekti pinnaviimistlust või laserlõikega projekti põletusjälgi/sõrmeühendusi/elavaid hingesid. Ma hindan seda, kui keegi küsib, kust ma ostsin midagi, mille olen ise projekteerinud ja ehitanud.

Laserlõigatud osad võin siin Etsys aeg -ajalt kättesaadavaks teha.

Samm: tööriistad, materjalid ja tarvikud

Selle disaini peamine nõue on juurdepääs laserlõikurile, mille lõikepind on 9 "x 9" või suurem. Ma kasutan kõikjal levivat Hiina 40W CO2 laserit "K40", mis on saadaval üle kogu ebay ja teistes ülemeresaitidel. Minu oma on muudetud, et see võimaldaks lõigata suuremat pinda (muude paranduste hulgas), vastasel juhul ei sobiks see selle projekti jaoks kohe karbist välja. Kui kasutate K40, soovitan tungivalt kasutada K40 sosinat, mitte mis tahes tarkvara, millega see kaasas oli; minu SVG -faile koostatakse seda silmas pidades.

Tööriistad:

• Laserlõikur (9 x 9 tolli või suurem, peab lõikama puitu)
• Arduino IDE -ga arvuti
• Klambrid
• Üldine elektroonika (traadilõikurid, eemaldajad jne)
• Jootekolb
• Kuum liimipüstol
• Saag

Tarvikud:

• Puidu liim
• Süstal (puiduliimi pealekandmiseks otsige hamba-/niisutussüstla kumerat plastist otsa)
• Kuum liim
• Maskeeriv lint
• Värv (kella nägu)
• Plekk või värv (raam)
• Ühekordsed tassid ja segamispulk (epoksü näole)
• Liivapaber
• Traat (kasutasin 22 -mõõtmelist tahket südamikku)

Materjalid:

• 1x Arduino Nano - 5 dollarit (ebay kloon) kuni 22 dollarit+ (ametlik)
• 1x DS3231 RTC moodul - 1 dollar (ebay)
• 1x 10k takisti - 1 dollar 50 eest (ebay)
• 3x kombatavad lülitid 10 mm - 1 dollar 20 eest (ebay)

• 1x WS2812B LED -riba 60 LED/meeter - $ 15 kuni $ 23 (ebay)

  • Õigete vahekauguste jaoks peab olema 60 LED -i meetri kohta, tavaliselt müüakse 300 LED 5m rullidena.
  • Otsige mitteveekindlat versiooni
• 1x Micro USB katkestusplaat (valikuline) - 1,25 dollarit 5 (ebay) eest
• 1x 10–20k oomine fototakisti vahemik - 1 dollar 20 eest (ebay)
• 1x CR2032 aku - 2 dollarit 10 (ebay)
• Selge epoksü - 20 dollarit kvartsi eest (Home Depot)
• Vaja on vaid paar untsi

• 1x 3 mm vineer - 12 dollarit 4 x 8 tolli lehe eest (Home Depot)

  Seda nimetatakse tavaliselt aluskatteks või Luauniks

• 1x 1/4 "x 1,5" x 48 "tammelaud 5 dollarit (Home Depot)

  Otsige sirgemat ja toredamat

• Paber (printeripaber või muu läbipaistev)

See on kokku umbes 70 dollarit, kuid lõpuks saate kahe kella jaoks piisavalt LED -e, nii et võib -olla tasub haarata veel üks Arduino ja tammeosa ning teha kaks korraga. Miks mitte?

Samm: lõigake vineeriosad

See peaks olema üsna lihtne. Lõika lisatud ZIP -failist üks SVG -fail, mis algab tähega "3mm vineer". Esmalt kasutage saega, et muuta 4x8 leht millekski, mis sobib teie laserlõikuriga (kui see pole ilmne)

Võite märgata, et kellapilt on peegelpildis - leidsin, et oma laseriga saan tahvli põhjale kargema serva, nii et panen puidu ilusaima külje alla. Kui see teie jaoks nii ei ole, peegeldage fail lihtsalt ja lõigake see parem pool üles. Tähtede väikesed ujuvad osad on habras, nii et proovige vältida nende väljalöömist. Soovitan kohandada lõikamisseadeid nii, et tähed kukuksid iseenesest välja - väga lihtne on tähe O keskosa murda, kui tõmbate lehest kinni kõik osad.

Kui murrate kirjatüki välja, pole kõik kadunud. Riputage pisikeste juppide külge ja vaadake ette sammu, kus me näo ette valmistame, ja näete, et saame need ilma liigse vaevata oma kohale panna.

Ärge unustage enne punase lõikamist sinist kihti graveerida.

Samm: lõigake tammeosad

Tavaliselt teen seda enne vineeritükkide lõikamise alustamist või pärast lõpetamist, kuna see nõuab erinevaid lõikeseadeid ja pisut seadistamist laseril. Siin on vaja ühte tükki failidega, mille nimi on "Tammeraam". Märkate, et failis on punane lõikejoonega sinine ristkülik. Idee on siin kasutada jäätmeplaati laseri jigina/kinnitusena, et saaksime sõrmede liigesed laudade otstesse järjekindlalt lõigata.

1. Lõika saega tammelaud 9 "pikkusteks
2. Kinnitage jääkplaat laservoodile, nii et see ei saaks kergesti liikuda.
3. Lõika välja sinine ristkülik. Ärge taaskäivitage ega taaskäivitage laserit pärast seda, jääkplaadi uus auk on nüüd meie võrdluspunkt ülejäänud lõikude jaoks.
4. Asetage tammeosa väljalõigetesse ja lükake see üles vasakusse ülanurka (eeldusel, et teie päritolu on vasakus ülanurgas. Kui mitte… on oluline, et tamme otsalõiked oleksid ja ülemine serv oleks pidevalt sirge, nii et see võib olge kõikjal, kus teie päritolu on). Tehke oma parima, et selle ajal vanarauda ei liigutaks.
5. Lõika!

Leidsin, et K40 lõikab tamme üsna hästi, kuid peate oma seadeid kohandama, kuni saate hea tulemuse.

Samm: raami kokkupanek

Pinna parandamiseks laske tammeosadel kiiresti lihvida, seejärel asetage need välja ja kandke sõrmede liigestele veidi liimi. On oluline, et raam jääks ruudukujuliseks (või sobiks näo kujuga, kui laser lõikab trapetsi või rööpküliku), hea viis veenduda, et saate õigesti aru, kui kasutada nägu juhisena enne liimi kuivamist.

Kontrollige veel kord funktsioonide paigutust tagantpoolt (nägu allapoole):

• Kolm nuppu nuppude jaoks peaksid olema vasakul küljel ja kella tagakülje poole
• Fotoresistori üks auk peaks olema kella ülaosas ja tagumise poole
• Toitekaabli sälk peaks asuma kella allosas ja tagumise poole

Kui teil on raami ülemise või alumise servaga mis tahes kõrvalekaldeid, on kõik korras, kui need ei ole ümarad. Näide, mis mul fotol on, pole probleem, kiire lihvimine paneb selle enne värvimist õhetama.

Võite kasutada klambreid, kui need on olemas, või töötab ka maalriteip üsna hästi.

Samm: värvige ja valmistage nägu ette

Esiteks: värvige.

Eelistan kasutada näole pihustusvärvi üsna neutraalse värviga. Siiani olen heade tulemustega kasutanud näole erinevaid halli, hõbedat ja kulda. Tumedamad värvid annavad tähtedega parema kontrasti, kui need on valgustatud. Vältige näo lihvimist tähtede habrasuse tõttu. Kui teil oli tähte katki, värvige need samal ajal.

Teiseks: kandke maalriteip

Maskeeriv lint võimaldab meil täita näo epoksüvaikudega, ilma et see kõik aukudest välja pääseks. Kandke kiht näo tagaküljele ja vajutage kogu pinnale, et see oleks hästi kinni.

Kolmandaks: lõigake maalriteip servast 1/4 tolli tagasi. Peame selle selgeks hoidma, et saaksime näo raami külge liimida, ilma et maskeerimislint oleks püsiv omadus.

Neljas: valikuline - kui teil olid tähed katki, pöörake nägu ümber ja kleepige need maalriteibile õigesse kohta.

Samm: paigaldage LED -id

Võtke kõigepealt oma LED -riba ja lõigake see näidatud märkide järgi 11 tükiks, millest igaüks on 11 LED -i. Avatud vasepatjade keskel peaks olema joon, mis näitab, kuhu lõigata. Käärid või traadilõikurid sobivad.

Seejärel eemaldage alus ja kleepige iga riba "võre" tagaplaadi külge. Kui olete selle osa juhised varem graveerinud, saate neid kasutada viitena, et asjad oleksid selged. Vahekaugus pole siin eriti kriitiline, ilmselt märkate, et see nihkub, kui lõpuks on riba, millel on juba joodisühendus, ma arvan, et saate 5 -meetrise rulli ostes kunagi liitmiku.

Tähtis: pange tähele väikest noolt ja Din/Dout. Soovime, et ülemisel real olev nool liiguks vasakult paremale, seejärel pööraks järgmisel real tagasi. See peaks olema siksakiline ülevalt vasakult ja lõppema all paremal.

Samm: jootke valgusdioodid

See on ilmselt kõige tüütum samm. Ma kasutan paljast 22 -mõõtmelist traati, et säästa nende lühikeste juhtmete mõlema otsa eemaldamise vaeva.

Lõigake 10 neist kolmest pikkusest:

• 3/4"
• 1-1/8"
• 1-1/2"

Iga traat tuleb painutada nii, et see saaks ühendada ühe riba otsast järgmise alguseni. Tavaliselt haaran paar objekti, mille ümber traati painutada - lühima jaoks sobib hästi pliiats, keskmise jaoks kruvikeeraja käepide ja pikima jaoks väike terasest joonlaud. Saate kontrollida oma paindeid, seadistades need tahvlile ja vaadates, kas need jõuavad padjadeni ja jäävad juhiste piiresse.

Jootke need juhtmed ribade otste vahele, et moodustada üks pidev tee vasakult ülevalt alla paremale - see peaks fotodel olema üsna iseenesestmõistetav.

Nende juhtmete hoidmine on keeruline ja kindlasti ei tohiks te sõrmi kasutada, sest need lähevad väga kiiresti kuumaks. Mul on olnud edu alligaatoriklambriga ja ka gizmoga, mida näete fotol. Esialgu võib olla lihtsam tina tinistada, seejärel hoidke traati ka pintsettidega.

Pärast juhtmete jootmist saate nende vahekaugust reguleerida, painutades neid kruvikeerajaga vms - need ei tohiks muidugi puutuda.

Ma katsetan LED -e enne jätkamist, kuid see samm on valikuline.

8. samm: sisendjuhtmete kinnitamine

Järgmisena kinnitame toite, maanduse ja andmed oma LED -riba algusesse ning lihtsalt toite ja maanduse kaugemasse otsa. Sisendkülje juhtmed tuleks lõigata umbes 13 tolli pikkuseks - valisin punase 5v, kollase andmete jaoks ja palja traadi maa jaoks.

Eemaldage nüüd osa isolatsioonist 5v juhtme ülaosas/keskel (vt foto); kasutame seda fototakisti jaoks hiljem.

Riba kaugemas otsas (all vasakul) tagant lihtsalt kasutage kahte juhtmest 5v ja maanduse jaoks, need võivad olla umbes 5 tolli pikad.

Soovitan juhtmed liikumise vältimiseks kinnitada kuuma liimiga nagu näidatud. LED -ribadega jootekohad on eriti habras.

9. samm: võrgu kokkupanek

Võrgutükke on neli erinevat tüüpi, need on märgistatud, kui olete need varem graveerinud:

• 2x horisontaalne ots
• 2x vertikaalne ots
• 10x vertikaalne
• 10x horisontaalne

Liim on valikuline, kuid soovitatav. Mulle meeldib liimi kasutada, sest saame kogu komplektile raskust rakendada, kui see kuivab ja korrigeerib mitte-tasasust, mis muudab asjad üldiselt lihtsamaks.

Esmalt paigaldage vertikaalsed osad. "Lõpp" tükid lähevad paremale ja vasakule küljele, seejärel täitke ülejäänud osa ülejäänud osaga.

Seejärel paigaldage horisontaalsed osad. "Lõpp" tükid lähevad üles ja alla, märkate, et neil pole täiendavat väikest väljalõiget. Ülejäänud horisontaalsetel osadel on see täiendav sälk, nii et need tühjendavad meie varem joodetud ühendusjuhtmed. Joondage sälk juhtmetega ja vahetage vaheldumisi külgi.

Lõpuks, kui kasutasite liimi, pöörake sõlme tasasele pinnale esikülg allapoole ja pange sellele kuivamise ajal midagi rasket.

Samm: määrige raam ja paigaldage nägu

Sõltuvalt soovitud viimistlusest on sobiv aeg tammeraami peitsimiseks. Peame näo paika liimima ja selles näites kavatsen puidul kasutada õliviimistlust - see segab puiduliimi, nii et kavatsen seda hiljem rakendada. Teise võimalusena kasutage teist tüüpi liimi, mida see ei mõjuta.

Järgmisena peame näo raami panema. Siin on kriitiline asi sügavuse seadistamine nii, et kella tagumine osa jääks raami tagapinnale tasaseks või allapoole ega jääks välja. Selleks on palju viise:

Väikesed ristkülikukujulised vahekaugused on parajad, et määrata kaugus raami esipinnast näole.

Teine viis selle saavutamiseks on seada raam esiküljega tasasele pinnale, seejärel virnastada kõik sisemised osad (hüpata ette, et näha, kuidas need lähevad) ja lõpuks suruda nägu allapoole. Veenduge siiski, et juhtmed ei jääks kihtide vahele.

Võite ka osad kokku panna ja kasutada pidurisadulaid, mida iganes soovite!

Samm: valage epoksü

Toetage seljaosa üle kogu pinna, et maskeeriv teip jääks paigale. Asetage see tasasele pinnale.

Segage umbes 5 untsi vastavalt oma epoksiidiga kaasasolevatele juhistele. Üldiselt ütlevad nad, et segatakse ühes anumas 6–10 minutit, kraapides kindlasti küljed, seejärel valage puhtasse anumasse ja segage veel mõni minut või kuni see saavutab teatud temperatuuri.

Valage epoksiid näole. Proovin kõigepealt tähti täita, et minimeerida õhumulle ja seejärel katta ülejäänud osa. Proovige seda tolmu eest kaitsta ja kasutage perioodiliselt mullide eemaldamiseks kuumutuspüstolit või põleti.

Samm: paigaldage LED -võrk ja hajuti

Eemaldage maskeeriv lint näo tagaküljelt pärast seda, kui epoksü on kõvastunud.

Valgusdioodide ja näo tagakülje vahel on soovitatav midagi hajutada:

• Ükski hajuti ei jäta kirja taga olevate üksikute tulede muljet
• Printeripaberileht annab väga ühtlase valguse, kuid on vähenenud üldheledus
• Üks või kaks lehte valget siidpaberit on hea kompromiss
• Must siidpaber vähendab küll heledust, kuid ei muuda ka valgustamata tähti nii palju silma

Lõigake paber nii, et see sobiks raami, ja asetage see LED -võrgu ja näo vahele. Veenduge, et andmesidejuhtmega LED -võrgu nurk oleks vasakul ülaservas tähega „I”.

Sel ajal asetage tagaplaat raami ja jälgige väljalõikeosa pliiatsiga võre tagaküljele, see aitab hiljem väiksemaid osi õigesti joondada.

Kinnitage LED -võrk kuuma liimiga oma kohale.

Samm: lisage sisikond

Liimige segmendid, mis lähevad ümber keskpunkti kokku, nagu näidatud, ja seejärel liimige need LED -võrgu tagaküljele joonte abil. Kasutage arduino ja mikro -USB -katkestusplaati vahekaugustena, et veenduda nende sobivuses.

Liimige perimeetri ümber väikesed ristkülikukujulised vahed, veendudes, et te ei kataks vasakul asuvate lülitite ja fototakisti ülaosas olevaid auke.

Kasutage kuuma liimi Arduino ja mikro -USB -katkestusplaatide kinnitamiseks.

Vajadusel eemaldage RTC moodulist nurga all olevad päise tihvtid. Kas lahjendage või lõigake need lihtsalt ära - me ei kasuta neid.

Lõpuks kasutage kuuma liimi abil RTC -mooduli kinnitamiseks vasakus alanurgas. Soovitan kasutada tagaplaati juhendina, et see ideaalsesse kohta jõuaks. Kleepige moodul plaadile, kinnitage see mõnele liimile, seejärel pange see kohale ja suruge moodul allapoole plaadi alla.

14. samm: nupud ja fototakisti

Kinnitage vasakpoolses allosas olevad lülitid kuuma liimiga, pöörates tähelepanu orientatsioonile. Lülitite neli tihvti ühendatakse paarikaupa, soovitan neid pöörata nii, et üks paar oleks alt ja teine ülevalt - see teeb hiljem jootmise lihtsamaks.

Liimige fototakisti ülaossa - lihtsalt tsentreerige see ülaosas oleva augu külge

Samm: jootke 5v/VCC ühendused

Need kõik peaksid lõpuks olema ühendatud mikro -USB -katkestusplaadi VCC -pistikuga.

1. LED -riba ülevalt paremalt
2. LED -riba all vasakult
3. 5 V arduino peal
4. VCC RTC moodulil (kolmas tihvt ülevalt)
5. Fototakisti

16. samm: jootmaanduse ühendused

Lõppkokkuvõttes peaksid need kõik olema ühendatud mikro -USB -katkestusplaadi VCC -pistikuga.

1. LED -riba ülevalt paremalt
2. LED -riba all vasakult
3. Arduino GND
4. RTC moodul GND (alumine tihvt)

5. Lülitid

   Vaadake üksikasjalikku fotot. Puutelülititel on neli tihvti, kuid ainult üks kontakt, need on sisemiselt ühendatud paarikaupa. Kui joote maandusjuhtme mõlema tihvti külge, kontrollige oomomeetriga, kas mõlemad tihvtid asuvad lüliti samal küljel, vastasel juhul saate selle lühistada

Samm: jootke järelejäänud ühendused

1. 10k takisti. Arduino tihvt A0 maapinnale
2. Fototakisti. Arduino tihvt A0
3. RTC. Moodulil teisel kohal arduino tihvt A4
4. RTC. Mooduli ülemine tihvt kuni arduino tihvtini A5
5. Lüliti 1 (režiim/komplekt). Arduino D2
6. Lüliti 2 (üles). Arduino D3
7. Lüliti 3 (alla/tühista). Arduino D4
8. LED -andmed. Arduino D6

Kandke juhtmete kinnitamiseks ohtralt kuuma liimi, eriti fototakistist tulevate juhtmete isoleerimiseks ja lülitite tahkumiseks.

Lõpuks pange CR2032 aku RTC moodulisse.

Samm: laadige püsivara üles

Püsivara Arduinosse üleslaadimiseks vajate arvutit, millel on Arduino IDE. Siin on seaded, mida ma kasutasin:

• Juhatus: "Arduino Nano"

• Protsessor: ATmega328P (vana alglaadur)

  Varasemates IDE versioonides ei pidanud ma valima vana alglaadimisvalikut, kuid usun, et muudatus kajastas ametliku riistvara värskendust, mida käepärast olevates kloonitahvlites pole

• Port: pärast plaadi ühendamist peate välja mõtlema, milline neist

Vajalik on kuus raamatukogu, need kõik leiate IDE menüüst Tööriistad -> Halda raamatukogusid:

• Juhe (minu arvates vaikimisi kaasas)
• EEPROM (sisaldub ka vaikimisi)
• RTClib (Adafruit versioon 1.2.0)
• OneButton (Matthias Herteli versioon 1.2.0)
• SimpleTimer (Aleksander Kirjanenko versioon 1.0.0)
• FastLED (Daniel Garcia versioon 3.1.6)

Pärast suvandite seadistamist ja teekide installimist peaks see olema kompileerimise ja seadmesse üleslaadimise nupuga "üleslaadimine". Seadme töö kontrollimiseks võite avada jadamonitori, kus peaks olema alglaadimise lühiteade.

19. samm: määrake kellaaeg

Võite märgata, et kell ei näita esialgu midagi - see on ootuspärane. Käivitamisel otsib see EEPROMist salvestatud värvi ja animatsiooni, kuid kuna mälus pole midagi, ei tea ta, mida teha. Värvi valimiseks vajutage nuppu 2 või 3 (üles/alla) ja see värskendab ekraani.

Kella seadmiseks toimige järgmiselt.

1. Kella seadistusrežiimi sisenemiseks hoidke all nuppu "Mode/Set". Kuvada tuleks tund.
2. Kasutage "Üles" ja "Alla/Tühista", et valida tund (0-23)
3. Vajutage "Mode/Set", et lülituda tundidelt minutitele
4. Kasutage "Üles" ja "Alla/Tühista", et valida minut (0-59)
5. Aja salvestamiseks ja kellakuvale naasmiseks hoidke all nuppu "Mode/Set"

Kui olete režiimis "Set", hoidke all nuppu "Down/Cancel", et naasta kellarežiimi ilma uut aega salvestamata.

Ka režiimis "Set" lülitub "Mode/Set" tundide ja minutite vahel juhuks, kui peate tagasi minema ilma tühistamiseta.

Samm: lisage tagakaas

Lisage veidi liimi varem paigaldatud vahetükkide ülemisele servale ja see on ehituse lõpp. Soovitan jätta selle lõpuni, et teil oleks võimalus lahendada juhtmestiku probleemid enne, kui see kõik on suletud.

21. samm: valmis

Mikro -USB -pistik on mugavuse huvides - minu kogemuste kohaselt on palju lihtsam leida kena välimusega põimitud mikrokaabel kui mini -USB, mis sobib Arduinoga.

Operatsioon on lihtne:

• Režiim/komplekt valib aja muutmise animatsiooni
• Üles tsüklid läbi värvide
• Allapoole liigub värve teises suunas

Heledus peaks reguleeruma automaatselt koos ruumi valgusega, hämardudes hämardudes.