£ 5* Pizza Box RGB kell: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

See projekt sai alguse, kui mul oli õnn leida turult müügikohast rullid WS2811 RGB LED -linti 1 naela/rull. Sooduspakkumine oli liiga hea, et seda vahele jätta ja nii pidin ma leidma põhjuse, miks kasutada oma äsja omandatud 25 meetrit, mis on sisuliselt NeoPixeli lint. Selle projekti jaoks kasutasin umbes 3 meetrit.

Inspiratsioon tuli kahel kujul tegijate kogukonna kahest lugupeetud nimest - kumbki neist ei ehitanud sel ajal kellasid. Karbi mehaanikat inspireeris suuresti Fran Blanche'i video hiiglasliku 7 -segmendilise ekraani tegemisest ning idee kasutada NeoPixeleid iga segmendi värvi muutmiseks tuli ootamatust tegijast ja tema projektist Neo7Segment Display (YouTube & Tindie). Peaksite mõlemad üle vaatama - need on suurepärased.

See juhend on samm -sammult juhis tööekraani loomiseks ja sellele põhikella paigaldamiseks. Lõpus on samm pealkirjaga "Tee see ise" koos mõnede näpunäidetega, kuhu edasi minna. Kui te seda teete, postitage palun kommentaaridesse pilt - mulle meeldiks näha, kuidas inimesed selle omaks teevad.

Samm: osade loend

Pealkirjas olev 5 -naelane hinnasilt on tõepoolest see, mis selle projekti tegemine mulle maksma läks. Kas seda saab selle hinnaga korrata, sõltub nõutavate osade ostmise ajal kehtinud hindadest. Ma sain LED -ribadega soodsa hinna ja hindan väga, et mitte kõigil ei vea nii palju. Ma ei ole projekti kulusid lisanud, kuna karpe kasutati alles pärast söömist:-)

Kasutasin järgmisi ostetud osi (kus selle jaotise lingid on tähistatud * -ga, need on sidusettevõtte lingid - see tähendab, et teenin iga ostu eest paar senti, kuid te ei maksa midagi rohkem). Siin näidatud hinnad on kirjutamise päeval õiged:

• Wemos D1 Mini (https://s.click.aliexpress.com/e/eMzZNz3 *) [£ 2.10]
• Wemos D1 Mini prototüüp (https://s.click.aliexpress.com/e/cL0f39Su *) [£ 1.90/5] - kasutasin seda, et saaksin tulevikus ESP mõne teise projekti jaoks taastada, saate otse jootma soovi korral Wemos D1 minile
• 3 m 12 V WS2811 LED -linti (https://s.click.aliexpress.com/e/EubEE27 *) [selles kirjes 1,55 naela/m, maksin 5 miljoni euro eest 1 naela, nii et see maksis mulle 60 p]
• Alalisvoolu-alalispinge muundur (https://s.click.aliexpress.com/e/iuRRRzJ *) [31p]
• Toitepistik (https://s.click.aliexpress.com/e/fUJyNVF *) [58p]
• Nupp (https://s.click.aliexpress.com/e/by8JYjri *) [£ 1,85/10]

*Selle projekti kogumaksumus = 4,15 naela (8,20 naela ülaltoodud linkide hindadega)

Ma kasutasin ka järgmisi maja ümber olevaid materjale:

• 4 suurt pappkasti külmutatud pitsadest
• Kahepoolne liim erineva laiusega
• Metallist lint (kuigi sobib lint või mis tahes lint, mis peatab valguse läbimise)
• Hõbepaber
• Ühendusjuhe
• Proto-plaadi jäägid
• 12 V toiteallikas, päästetud vanast printerist

Tööriistad, mida kasutasin, olid järgmised:

• Terasest joonlaud
• Skalpell või terav nuga
• Reguleeritav augulõikur paberile ja kaardile
• 10 mm puur
• Jootekolb ja jootekolb

Ma kasutasin väga palju seda, mis mul käepärast oli, võib -olla on samade tulemuste saavutamiseks erinevaid või paremaid viise. Kui otsustate ühe osa vahetada (näiteks LED -riba), peate võib -olla ka teisi (näiteks toiteallikat) vahetama.

2. samm: tehke kast

Karbi ülaosa on valmistatud ühest pitsakarbist ja alumine teisest. Mõõdud, mida ma kasutasin, olid minu käes olevate pitsakarpide suuruse õnnetus, kuid töötasid üsna hästi. Ülemise ja alumise osa mõõtmed pärast lõikamist olid 632 mm x 297 mm. Lõplik kell on 562 mm x 227 mm x 40 mm sügav (koos nupuga).

Avage esimene kast tasaseks, liigutades sõrme ettevaatlikult läbi kõik liimitud servad, seejärel lõigake küljed ümber nii, et teil on kaks suurt ruudukujulist tükki, mis on kinnitatud kitsa ribaga. Korrake seda teise kastiga, veendudes, et mõlemad on sama suurusega. Iga kasti keskele peaks jääma ainult punktimärgid.

Skoorimisvahendiga (kui teil on see) või nüri noa või biro -skooriga iga kasti kõik küljed. Joonejooned peaksid ühel küljel olema 37 mm sissepoole (sellest saab alumine) ja 35 mm sissepoole kõikidest servadest (ülemine). Siinne erinevus tagab, et kaks tükki istuvad projekti lõppedes üksteise kohal.

Skoorijooned moodustavad igas nurgas ruudu. Lõika piki serva piki ruudu külge, et jätta lühemad servad, mille mõlemas otsas on sakid, ja lõika seejärel lõikejoone kõrval olevalt ruudult väike kolmnurk, nii et sakk mahuks täidetud kasti poole sisse. Kandke nende sakkide hallile poolele kahepoolne liim. Tehke seda nii ülevalt kui alt. Ülaosa külge kinnitatud malli näete pildil sakkide üksikasju ja lõikamise kohta.

Järgmisena töötame põhjaga. Teisel pildil (vabandust fookusprobleemi pärast - ma ei märganud seda enne, kui oli liiga hilja) näete, kuhu tinafoolium peaks minema - kõik, mis on tähistatud X -ga, on koht, kus te ei soovi fooliumi ülejäänud peaks olema kaetud. Jätke tagakülg kohale, kus on X, asetage foolium ja lõigake need alad ettevaatlikult ümber. Olge ettevaatlik, et vältida fooliumi asetamist kahele keskosale, kuhu elektroonika läheb. Põhimõtteliselt peate jätma alad elektroonika jaoks (vt pilte viimases osas) ja kõik kohad, kus vahelehed jäävad kasti täitmiseks ja vaheseinte paigaldamiseks.

Alumise kasti saab seejärel üles ehitada, voltides servad üles ja kleepides 4 väikest sakki alla. Seejärel saab lisada 4 vaheseina, üks mõlemal pool väikest keskosa ja üks iga saadud ruudu keskel. Neid saab valmistada kolmandast pitsakastist ja need peaksid olema sama laiusega kui ülemine ja alumine ning mõlemast otsast 37 mm sisse. Need kaks, mis mahuvad keskele, tuleb katta fooliumiga kogu küljelt, mis on suunatud keskosast eemale, ja ainult keskkoha jaoks 120 mm külje pealt, mis näitab keskpunkti. Ülejäänud kaks saab täielikult katta.

Ülaosa jaoks printige lisatud SVG (skaleerige see vastavalt oma karbile, kui see on erineva suurusega) ja lõigake seejärel valged osad iga musta joone sisse. Kandke see mall ülaosale ja tõmmake läbi, et moodustada 4 numbrit, 2 mõlemal pool keskpunkti. Võib -olla on teil kõige lihtsam alustada kahe kesknumbriga, mis asuvad kummalgi pool keskosa, ja seejärel kahe välimise numbriga, mis vooderdavad malli serva punktijoontega. Lõika need skalpelli või terava käsitöönoaga ettevaatlikult läbi. Kasutades šabloonist eemaldatud sektsioonide laiuse lõikamiseks augulõikuri komplekti, lõigake käärsoole keskosas kaks auku. Need peaksid olema üksteisest umbes sama kaugel kui kaks sama numbriga vastandlikku segmenti. Lõpuks pöörake ülaosa ümber, tõstke esile kõik neli serva joonte kohal ja kleepige lahtrid lõpule. Pealmine osa on nüüd valmis ja selle saab kuni viimase sammuni kõrvale jätta.

Lõpuks tehke kaks väikest U -kujulist tükki ja üks sillaosa, nagu piltidel näidatud. Esimesed kaks on tugevdada alasid, kus elektroonika paigutatakse, ja viimane hoiab käärsoole LED -id kella keskel.

Samm: looge numbrid

See jaotis on palju lihtsam kui tundub!

Lihtsalt lõigake 32 esimesel pildil näidatud kujunditest (kasutades teisel mõõtmeid) ja ühendage need kokku, nagu on näidatud kolmandal pildil. Kui olete kasutanud erineva suurusega kasti, peate kasutama erinevaid mõõtmeid. Põhimõtteliselt järgivad need ülaosa malli mustad jooned, kuid ulatuvad väljapoole nelja neljakohalise osa nurkade ja servadeni.

Katsin kaardi trükitud poole valge kleepuva tagapaberiga, et need peegeldaksid tõenäolisemalt valgust ja varjaksid pizzapilte vaateväljalt.

Samm: kinnitage valgusdioodid

Kogu see protsess on üsna vaevaline ja seda on mõistlik võtta aeglaselt ja kannatlikult. Riba on üsna elastne, kuid seda saab kahjustada, kui painutate seda liiga karmilt või liiga palju kordi. Pildid näitavad, mida te sihite (esimesel on esimene lõik vasakul ja teisel üleval).

Minu kasutatav LED -riba on valmistatud nii, et 1 piksel koosneb 3 LED -ist. Seega olen iga numbri iga segmendi jaoks kasutanud 3 LED -i. Kui kasutate üksikuid NeoPixeli LED -e, saate sama lihtsalt kasutada 1 LED -i segmendi kohta.

Kui olete ostnud LED -riba, millel on isekleepuv kleeplint - hästi tehtud, säästsite end tund aega. Kui teie lindil ei ole kleepuvat tagakülge nagu minul, siis võtke kahepoolne kleeplint ja kleepige see riba tagaküljele. Leidsin, et lihtsaim viis oli üks serv üles joondada ja seejärel terava noaga üleulatus vastasküljelt viilutada.

Ekraani vaatenurga maksimeerimiseks tuleb LED -riba paigaldada segmendikarpide ülaosale võimalikult lähedale, mida kõrgemale see on paigaldatud, seda väiksem on võimalus LED -e ise ekraanile vaadates näha.. Kui kasutate üksikuid NeoPiksleid, tuleks need samal põhjusel paigaldada iga segmendi "kesknurka".

Valgusdioodid peavad olema sektsiooni kohta üks "piksel". Igas numbris algavad nad ülemisest segmendist ja liiguvad kõik servaservad päripäeva. Ribal olevad nooled peavad alati ka selles suunas näitama. Viimane piksel läheb keskmisesse segmenti. Proovisin seda teha mitmel viisil ja piltidel on lihtsaim viis. Võite avastada (nagu ma alguses tegin), et te ei saa lindi osi joondada numbri segmentidega - ärge muretsege, lõigake lint lõikepunktist ja alustage uut lõiku järgmise lõigu ümber.

Kui valgusdioodid on paigutatud ühte segmenti, lõigake segmendi jagajasse pilu, nii et linti saab läbi lasta ilma valgust läbi laskmata, ja keerake lint ettevaatlikult ümber, nii et see kleepub järgmisse segmenti vastavalt pildile.

Valisin valgusdioodid segmentide vaheseinte külge kinnitada, kuid oleks võimalikult võimalik need karbi ja numbrite vaheseinte külge kinnitada (kuigi kui kavatsete seda teha, ärge katke neid osi fooliumiga kasti tehes, segmendi jagajad.

Kui olete oma LED -lindi igasse segmenti kinni pannud, peate kõik lõigatud lõigud (vähemalt keskmised) kokku ühendama. Andmerida peab olema üks pidev rada iga numbri ümber, alustades ülaosast, liikudes päripäeva ümber serva ja seejärel üle keskmise. Selle eest hoolitseb tavaliselt riba, kus see on lõigatud, liituge lihtsalt ühe lõigu lõpus oleva "Dout" ja järgmise alguses "Din" -ga.

Nüüd on teil andmeside, ühendage toide. Ainus nõue on see, et iga sektsiooni üks 12v ja iga sektsiooni üks GND -ühendus tuleb ühendada teise sektsiooni või vooluvõrku. See ei pea olema lõpus ega isegi samas kohas. Vaja on vaid seda, et kõik numbrilindi osad oleksid mingil viisil omavahel ühendatud. Järgmises etapis ühendame numbrid elektriliinidega ja üksteisega.

Samm: ühendage see kõik

Te ei usuks seda kunagi, arvestades selle suurust, kuid see on kogu projekti kõige vaevalisem osa. Eesmärk on väga lihtne - paigutada kõik osad kokku ja kleepida need teibiga, et tagada võimalikult vähe valgust ühe segmendi valguskastist teise.

Kleepige esmalt väikesed keskosade üla- ja alaosas olevad väikesed vahetükid alla - juhtmete väljalõigetega otsad peaksid jääma keskele. Puurige 10 mm auk otse läbi karbi tagakülje (nupu ülaosas ja pistikupesa allosas).

Enamiku vasakpoolsest numbrist vasakul ühendage kaks pikka (umbes 40 cm pikkust) toitekaablit parempoolse alumise nurga ühendustega. Järgmisele numbrile tehke sama ka lühemate sabadega (umbes 20 cm). Korrake seda numbritega 3 ja 4, lisades sabad vasakusse alumisse nurka, lühikesed sabad 3. kohal ja pikad 4. numbril.

Asetage esimesed numbrid esimesse ruumi, söödake selle toitepulgad allosas asuvate vaheseinte alla, kuni need tulevad välja keskosas. Ühendage traat esimese "Din" -ga ja söödake see samamoodi ülemise keskmise sektsiooniga (piltidel roheline). Korrake järgmise osaga ja ühendage esimese numbri viimane "Dout" (keskmine segment) esimese "Din" -ga (teise numbri ülemine segment).

Korrake seda parempoolsete numbritega, tagades, et ühe numbri "Dout" on alati ühendatud järgmise "Din" -ga, nii et tegelikult on üks pidev LED -riba

Kui kõik neli on paigaldatud, kleepige lint iga numbri keskmise teemandi neljale siseservale ja kasti tagaküljele, korrake seda alumise ja ülemise kolmnurga puhul ning ka vertikaalsete vaheseinte vasakul küljel (ma tegin see kaheks osaks, et segmentide ühendamiseks mõeldud traadi jaoks oleks ruumi keskelt läbi minna. Raske on täpselt kirjeldada, kuhu lint läheb, kuid see peaks pildil olema üsna ilmne.

Kui kõik neli numbrit on paigas, ühendage toite- ja juhtmekaablid alumises otsas asuvate väikeste valgusdioodide keskosaga ja andmekaabel ülaosas oleva „Din“-ga. Viige need läbi sobivate lünkade ja asetage vahetükk keskosa keskele.

6. samm: ühendage see üles

Alustuseks jootke sabad pistikupesasse ja nupule ning lisage kontaktide lühise vältimiseks veidi kleeplinti või kokkutõmbumist. Asetage need aukudesse ja keerake kinni.

Kui kasutate prototüüpimise kaitsekilpi, lisage kilbile ja Wemosele sobivad päised (need on tavaliselt Wemodega kaasas ja veel üks komplekt koos minu ostetud kilpidega).

Võtke väike tükk proto-plaati ja jootke alalisvoolu muundur selle keskele (nagu pildil).

Töötame kõigepealt keskmise sektsiooni allosas. Võtke kõik positiivsed ühendused (kokku peaks olema 6 juhtmest - üks igast numbrist, üks koolonist keskel ja üks pistikupesast). Jootke need kõik protoplaadile alalisvoolu muunduri "+" kõrval asuvatesse aukudesse. Seejärel painutage igaüks ja jootke see järgmisele, nii et kõik need ja muunduri "+" on omavahel ühendatud.

Võtke nüüd kõik GND-ühendused ja korrake ülaltoodut, ühendades need kõik proto-plaadiga ja DC-DC muunduri "-in" -ga. Minu muunduri mudel ühendab maapinna trükkplaadil oleva maandusega, kui teie oma seda ei tee, tehke seda ka.

Esimesel fotol on näidatud plaat, millel on kõik valgusdioodide sabad ja toide, mis on ühendatud DC-DC muunduri ja ühe juhtmega Wemose toiteks.

Ühendage alalisvoolu muunduri väljundist kaks pikka juhet (jootke need uuesti proto-plaadi külgnevate aukude külge ja painutage need muunduri tihvtide puudutamiseks) ja ühendage need mitme meetri komplektiga „Vdc“, rakendage toitepistikule 12VDC ja mõõtke pinget muunduri väljundis. Reguleerige muundurit, kuni see näitab 3.3v. Ühendage sabad mutimõõdiku küljest lahti ja söödake need üles keskosa ülemisse ossa.

Ühendage need sabad prototüüpimise kilbiga (või otse ESP -ga, kui kilpi ei kasutata) asendites, mis on tähistatud "3v3" ja "GND". Ühendage nupu üks külg ka GND -ga. Pildil näete proto-plaadil väikest lülitit, mis võimaldas testida DC-DC muunduri toite väljalülitamist, kui ESP oli USB-ga ühendatud. Tavaliseks jooksmiseks pole seda vaja.

Lõpuks tuleb kaks NeoPixeli komplekti (pikk riba numbrite jaoks ja koolon keskel) ja nupu teine pool ühendada järgmiselt.

• Numbririba - D2
• Käärsoole riba - D3
• Nupp - D7

Lihtsalt jootke kolm juhtmest kilbi (või ESP) külge ja kõik on ühendatud. Kasutage vahtplastist padja vms, et kinnitada protoboard oma kohale ja ka kilp või ESP.

Samm: lisage kood

Esiteks, kui te pole kunagi ESP8266 -d varem kasutanud, vaadake selle seadistamise üksikasjade kohta Brian Lough videot.

Kella ehitamisel on suurim probleem kasutajaliidese loomine selle seadistamiseks. Selle vältimiseks olen kasutanud ESP8266 -d ja kell seab end NTP -ga. Nii peaks aeg olema alati õige.

Ma ei hakka visandeid rida -realt läbi selgitama, kuidas see töötab, kuna see pole Arduino/ESP kodeerimise õpetus ja see on juba piisavalt pikk. Seal on mõned kommentaarid neile, kes on huvitatud selle toimimisest.

Lisatud visand on väga lihtne, et näidata kella põhiomadusi. Eskiis sõltub selle toimimiseks paljudest raamatukogudest (mõned on vaikimisi installitud, mõned on saadaval teegihalduris, mõned ainult GitHubis):

• Traat
• 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]
• Märgistaja
• OneButton [https://github.com/mathertel/OneButton]

*Tänan Ralph Crützenit vajalike muudatuste ühendamise eest tema RGBDigiti raamatukokku, et saaksin seda projekti pakkuda ilma selle teist versiooni säilitamata.

Praegu rakendatakse järgmisi funktsioone:

• Kuvab koodis määratud värvi aja
• Vilgub keskel koolon roheliselt, kus on Interneti -ühendus, ja punane, kui seda pole.
• Vahetab kella (HH: MM) ja kuupäeva (DD: MM) kuvamise vahel iga kord, kui nuppu vajutatakse.

Lõppkokkuvõttes on võimalik palju rohkem asju nii RGBDigiti teeki kasutades värvidega manipuleerimise kui ka Internetist kuvatava teabe hankimise osas (pärast seda kasutatakse ESP8266).

Kavatsen koodi täiustamist jätkata ja tulevased versioonid on saadaval GitHubi lehel. Kui koostate selle ja lisate koodile funktsioone, esitage tõmbepäring.

Samm: tehke see omaks…

Nüüd on teil täielikult töötav Pizza Box Clock. Nüüd on küsimus selles, mida sa sellega teed!

Hetkel on mu kell endiselt "brutaalses" hallis tahvlivärvis. Kuid lõpuks muutub see silmale õrnamaks. Mul on paar ideed selle kohta, kuidas seda lõpuks paremaks muuta, ja need on loetletud allpool:

• Olen mõelnud, et katan esiosa puuefektiga vinüülplaadiga ja siis lõikan selle lihtsalt terava noaga ära, kus on valgusevahed. See näeks palju silmapaistvam välja, kui ma arvan.
• Olen kaalunud ka selle juhendi järgimist (tasuline - mitte sidusettevõte) ja esiku kaunistamist steampunk/dieselpunk stiilis.

Tahaks väga näha, mida teised inimesed ka oma kelladega teevad.

Sama kehtib ka koodi kohta. Ekraan oli mõeldud kellaks, kuid täiendavaid funktsioone saab lisada tuhandel viisil. Allpool on minu ülesannete loend selle projekti järgmisele tasemele viimiseks, mida te lisaksite?

• Lisage jalgrattaga mustri või ühe nupuvajutusega temperatuur, niiskus, õietolmu arv ilmateadetest.
• Muutke heledust vastavalt kellaajale (hämar või öösel välja lülitatud).
• Muuda kellaaja värvi minu Google'i kalendri sündmuste põhjal.

Ma ei pannud kõiki neid asju siia, sest see oli piisavalt pikk, et kirjeldada, kuidas ekraani luua. Võib -olla kirjutan tulevikus järelkontrolli mõne täiendava koodiga.

Kui lugesite nii kaugele, siis aitäh! Nautige oma kella, kui selle teete.