Fotokroomne ja pimedas helendav kell: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See kell kasutab eritellimusel ehitatud 4-kohalist 7-segmendilist ekraani, mis on valmistatud UV-valgusdioodidest. Ekraani ette on paigutatud ekraan, mis koosneb kas fosforestseeruvast ("pimedas helendav") või fotokroomsest materjalist. Ülaosas olev nupp süttib UV -ekraani, mis seejärel valgustab ekraani mõneks sekundiks, nii et see hakkab helendama või muudab värvi, mis seejärel aeglaselt tuhmub.

See projekt oli inspireeritud Tucker Shannoni fantastilisest pimedas helendavast kellast. Kui ma tema projekti uuesti üles ehitasin, andsin sellele veidi keerdkäiku, asendades pimedas helendava ekraani ühe fotokroomse hõõgniidiga trükitud 3D-ga, mis muudab UV-valguse mõjul värvi. Vahepeal nägin, et teistel inimestel oli sama mõte (vt nt siit). Kuigi kella mehaaniline joonistusmehhanism on kindlasti vinge, on selle puuduseks see, et numbrid tulevad veidi viltu, nii et ma mõtlesin välja teise võimaluse, kuidas numbrid puhtamad välja näha. Algul proovisin vahetada LCD-ekraani taustvalgustuse UV-LED-ide vastu ja seejärel panna fotokroomse/pimedas helendava ekraani peale. Selgus aga, et LCD kaudu edastatav intensiivsus oli väga madal. Pärast seda otsustasin ehitada neljakohalise 7-segmendilise ekraani, kasutades ekraani valgustamiseks UV-LED-e, mis andis palju paremaid tulemusi.

Tarvikud

Materjalid

• DS3231 RTC moodul (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• UV -värvi vahetav hõõgniit (amazon.de)
• 96x39x1 mm pimedas helendav kleebis (ebay.de)
• 96x39x1 mm läbipaistev plastleht (amazon.de)
• MT3608 DC DC võimendusmoodul (ebay.de)
• 30 tk 5 mm UV -LED (ebay.de)
• TM1637 4-kohaline 7-segmendiline ekraan (ebay.de)
• 12x12 mm hetkeline nupp (ebay.de)

Tööriistad

• 3D printer
• kuum liimipüstol
• jootekolb
• multimeeter

Samm: 3D -printimine

Järgmised stl -failid tuleb printida 3D -vormingus. Korpuse osad trükiti mustast PLA -st, samas kui faili 4digits.stl jaoks kasutasin valget PLA -d. Ekraan trükiti violetsest UV -värvi muutvast hõõgniidist. Jootmisseadet saab printida mis tahes materjalist.

2. samm: 7-segmendi ekraani jootmine

Mul oli vaja ainult 4-kohalise 7-segmendilise ekraani I2C seljakotti, nii et esimene samm oli ekraani lahtiühendamine moodulist.

Samm: valmistage ette prototüübi PCB

Järgmisena lõikasin UV -LED -ide jaoks välja prototüübist PCB tüki ja märkisin jootmisseadme järgi kohad, kuhu tahtsin LED -id paigutada. Alumisele küljele kinnitasin hiljem isaste tihvtide päised I2C seljakotiga ühendamiseks.

4. samm: LED -ide ja tihvtide päiste jootmine

Seejärel jootsin kõik UV -valgusdioodid trükkplaadi prototüübile ja kinnitasin ka isasilindrilised päised. UV -valgusdioodide võrdlemiseks kasutasin jootmisseadet.

Samm: LED -ide juhtmestik

Seejärel ühendati valgusdioodid vastavalt lisatud skeemile, mis kopeerib I2C seljakotist eemaldatud 4-kohalise ekraani paigutuse. Ühekohaliste üksikute segmentide ühendamiseks kasutasin hõbetatud vasktraati, ülejäänud ühendused tehti isoleeritud traadiga. Kogu asi tundub lõpuks üsna segane.

Samm: kinnitage I2C seljakott

Seejärel kinnitasin PCB prototüübi I2C seljakoti külge. Kuigi ma jootsin mõlemad osad otse kokku, oleks olnud targem kasutada seljakotis naissoost päiseid, et mõlemad osad saaksid vooluvõrgust lahti ühendada.

Testimiseks ühendasin end tagasi arduino nanoga ja laadisin TM167 testi näite üles TM1637 teegist.

Samm 7: 4-kohaline kuvamine

Järgmisena kinnitatakse LED -ide peale 3D -prinditud 4digits.stl osa. Valgusdioodide valguse hajutamiseks täitsin segmendid kuuma liimiga ja sulgesin need Kaptoni teibiga, kuni liim kõvenes. Sellest jäi mulle kena kohandatud 4-kohaline 7-segmendiline ekraan.

8. samm: pimedas helendav ekraan

Algul proovisin seda ekraani ka 3D-printida hõõgniidist hõõgniidist. Siiski selgus, et see hajutab valgust liiga palju, nii et numbrid tunduvad olevat pestud. Seetõttu otsustasin kasutada kleebist, mis kinnitati läbipaistva plastikust ekraani külge. Enamik plastmasse on LED -ide ~ 400 nm valguse jaoks endiselt piisavalt läbipaistvad.

9. samm: paigaldage komponendid korpusesse

Lõpuks saab komponente 3D -trükitud korpusesse paigaldada, kasutades taas palju kuuma liimi.

Enne DS3231 mooduli kasutamist on mõistlik aku laadimisahel välja lülitada. Alles pärast selle mooduliga mitme kella ehitamist sattusin niidile, mis selgitas, et VCC on mündipatareiga ühendatud. See tähendab, et kui toite moodulit VCC kaudu, rakendatakse akule pidevalt pinget. Kuna moodul on varustatud mittelaetavate CR2032 patareidega, pole see hea mõte. Laadimisahela saate hõlpsalt välja lülitada, eemaldades dioodi või lisatud pildil märgitud takisti.

Samm: ühendage moodulid

Seejärel ühendati komponendid Duponti kaablitega vastavalt lisatud skeemile. Suurendusmoodulit kasutati I2C seljakoti toitepinge suurendamiseks 7 V -ni, kuna tahtsin muuta UV -valgusdioodid võimalikult heledateks. Valgusdioodidele rakendatav pinge on VCC-2 V, st 5 V, ehkki see on kõrgem kui LED-ide soovitatud edasipinge (3 V), peaksid nad sellega hakkama saama, kuna need ei põle pidevalt.

11. toiming: koodi üleslaadimine

Alguses määrasin RTC moodulis praeguse kellaaja. Selleks laadisin just üles DS1307RTC teegi SetTime näite. Pärast saab kella lisatud koodi üles laadida. Nupu vajutamisel süttib ekraan 5 sekundiks ja näitab praegust aega.

12. samm: valmis kell

Siin on veel üks pilt valmis kellast. Päeval saab fotokroomset ekraani kasutada, öösel aga pimedas helendava ekraaniga.

Üldiselt olen tulemusega üsna rahul, kuigi numbrid mõlemal tasemel võivad siiski olla heledamad. Teine võimalus, mida võiksin proovida, on pimedas helendava pulbri segamine epoksüga ja seejärel selle kasutamine kuvari segmentide täitmiseks kuuma liimi asemel. Samuti oleks tore kasutada 5 mm LED -ide asemel professionaalset trükkplaati SMD LED -idega.