Ρολόι Arduino LIXIE: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Γεια σας παιδιά! Ελπίζω να σας άρεσε ήδη το προηγούμενο διδακτικό μου "Arduino MIDI Controller DIY" και είστε έτοιμοι για ένα νέο, ως συνήθως έκανα αυτό το σεμινάριο για να σας καθοδηγήσω βήμα προς βήμα ενώ φτιάχνετε τέτοιου είδους εξαιρετικά εκπληκτικά ηλεκτρονικά έργα χαμηλού κόστους που είναι " Ρολόι Arduino LIXIE ».

Κατά την εκπόνηση αυτού του έργου, προσπαθήσαμε να βεβαιωθούμε ότι αυτό το εκπαιδευτικό θα είναι ο καλύτερος οδηγός για εσάς, προκειμένου να σας βοηθήσουμε εάν θέλετε να φτιάξετε το δικό σας ψηφιακό ρολόι, οπότε ελπίζουμε ότι αυτό το διδακτικό περιέχει τα απαραίτητα έγγραφα.

Αυτό το έργο είναι τόσο βολικό για να το φτιάξετε ειδικά μετά την απόκτηση του προσαρμοσμένου PCB που παραγγείλαμε από το JLCPCB για να βελτιώσουμε την εμφάνιση του ρολογιού μας και επίσης υπάρχουν αρκετά έγγραφα και κωδικοί σε αυτόν τον οδηγό που θα σας επιτρέψουν να δημιουργήσετε εύκολα το ρολόι Arduino σας. Έχουμε κάνει αυτό το έργο σε μόλις 4 ημέρες, μόλις τρεις ημέρες για να αποκτήσουμε όλα τα απαραίτητα μέρη και να ολοκληρώσουμε την κατασκευή του υλικού και τη συναρμολόγηση, στη συνέχεια έχουμε ετοιμάσει τον κώδικα που ταιριάζει στο έργο μας και η ανάπτυξη της εφαρμογής Android διαρκεί μία ημέρα.

Πριν ξεκινήσουμε, ας δούμε πρώτα

Τι θα μάθετε από αυτό το διδακτικό:

1. Κάνοντας τη σωστή επιλογή υλικού για το έργο σας ανάλογα με τις λειτουργίες του.
2. Κατανοήστε την τεχνολογία οθόνης LIXIE.
3. Προετοιμάστε το διάγραμμα κυκλώματος για να συνδέσετε όλα τα επιλεγμένα εξαρτήματα.
4. Συναρμολογήστε όλα τα μέρη του έργου (μηχανική και ηλεκτρονική συναρμολόγηση)..
5. ξεκινήστε το δικό σας ψηφιακό ρολόι.

Βήμα 1: Πώς λειτουργεί η οθόνη LIXIE

Όπως πάντα, κάνω αυτή τη σύντομη περιγραφή όπου συλλέγω κάποια δεδομένα από το διαδίκτυο σχετικά με το έργο που πρόκειται να δημιουργήσουμε.

Ξεκινώντας λοιπόν από τα βασικά, πρέπει πρώτα να ορίσουμε τη μέθοδο εμφάνισης Lixie και πώς λειτουργεί, η αρχή είναι τόσο απλή όσο αυτή. Μόλις κόψετε ένα μέρος από πλεξιγκλάς και φτιάξετε λογότυπα ή σχήματα χαραγμένα με λέιζερ, μπορείτε να φωτίσετε αυτά τα σχήματα τοποθετώντας ένα LED κοντά σε οποιαδήποτε πλευρά των πλευρών των μερών και στην περίπτωσή μας θα χαράξουμε τους αριθμούς από 0 έως 9 σε 10 μέρη και θα κάντε το ίδιο πράγμα τέσσερις φορές για τέσσερα ψηφία, μπορείτε επίσης να προσθέσετε τις δύο τελείες για να διακρίνετε τις ώρες και τα λεπτά μετά από αυτό θα κάνουμε ένα σχέδιο που θα μπορούσε να συγκρατήσει όλα αυτά τα μέρη πλεξιγκλάς μαζί και θα τοποθετήσουμε δύο LED στην κάτω πλευρά κάθε πλέξιγκλας μέρος έτσι έχουμε συνολικά 82 LED.

Σχετικά με την καλωδίωση όλων αυτών των LED με το Arduino, θα κολλήσουμε τις άνοδος των ίδιων σειρών για να πάρουμε 10 σειρές και τις καθόδους των ίδιων στηλών μαζί για να πάρουμε μια μήτρα 10 σειρών 4 στηλών για τις τελείες, είναι εύκολο να τις ελέγξουμε Το Μετά από αυτό, θα είναι τόσο εύκολο να απενεργοποιήσετε το επιθυμητό ψηφίο χρησιμοποιώντας τον κωδικό Arduino, και αν θέλετε να μάθετε τα βασικά για τον τρόπο ελέγχου των LED της ίδιας μήτρας, μπορείτε να ανατρέξετε στις οδηγίες μας, όπου εξήγησα πώς να ελέγχετε έναν κύβο των LED με τη μέθοδο μήτρας.

Βήμα 2: Μέρη CAD και υλικού

Ξεκινώντας με τα μέρη χάραξης και κοπής με λέιζερ, έκανα το παραπάνω σχέδιο χρησιμοποιώντας λογισμικό solidworks και μπορείτε να πάρετε τα αρχεία DXF από το σύνδεσμο λήψης, αυτό το σχέδιο συνιστάται 100% για να σας βοηθήσει να φτιάξετε τη συσκευή σας, καθώς είναι ο μόνος κάτοχος του πλεξιγκλάς παραγγείλω, μετά την προετοιμασία του σχεδίου έχω πάρει τα μέρη μου πολύ καλά κατασκευασμένα και έτοιμα για τη δράση. και όπως μπορείτε να δείτε στην τελευταία φωτογραφία ετοιμάσαμε τους αριθμούς που εμπλέκονται τέσσερις φορές για κάθε ψηφίο.

Βήμα 3: Διάγραμμα κυκλώματος

Προχωρώντας στα ηλεκτρονικά, δημιούργησα αυτό το διάγραμμα κυκλώματος που περιλαμβάνει όλα τα απαραίτητα μέρη που απαιτούνται για αυτό το έργο.

Θα χρησιμοποιήσω επίσης στοιχεία μονάδας RTC για να επαναφέρω τη διαμόρφωση ώρας και ημερομηνίας μόλις απενεργοποιηθεί η συσκευή, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μονάδα RTC ή μπορείτε απλά να αποκτήσετε το ενσωματωμένο κύκλωμα DS3231 για RTC και στις δύο περιπτώσεις θα δημιουργήσετε μια επικοινωνία I²C με το MCU για μετάδοση δεδομένων. Θα χρησιμοποιήσω έναν βομβητή για τους συναγερμούς, επειδή θα προσθέσουμε αυτήν τη δυνατότητα στο ρολόι μας, ώστε να μπορούμε να ορίσουμε κάποια αλράμ και για να διασυνδεθώ με το ρολόι, θα χρησιμοποιήσω μια μονάδα Bluetooth, προσαρμόζοντας την ώρα και την ημερομηνία χρησιμοποιώντας μια εφαρμογή Android.

Δεδομένου ότι το Arduino Uno δεν έχει τον απαραίτητο αριθμό ακίδων για να συνδέσει όλα αυτά τα στοιχεία μαζί, θα χρησιμοποιήσω ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα επέκτασης GPIO που είναι το MCP23017.

χωρίς να ξεχνάμε τις λυχνίες LED που θα χρησιμοποιήσουμε σε αυτό το έργο, απαιτεί 80 μπλε LED για την εμφάνιση των ψηφίων και δύο λευκά LED για την εμφάνιση των κουκκίδων.

Βήμα 4: Κατασκευή PCB

Σχετικά με το JLCPCB

Η JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), είναι η μεγαλύτερη επιχείρηση πρωτοτύπων PCB στην Κίνα και κατασκευαστής υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στο γρήγορο πρωτότυπο PCB και στην παραγωγή μικρών παρτίδων PCB. Με πάνω από 10 χρόνια εμπειρίας στην κατασκευή PCB, η JLCPCB έχει περισσότερους από 200, 000 πελάτες στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, με πάνω από 8.000 online παραγγελίες πρωτοτύπων PCB και μικρή ποσότητα παραγωγής PCB την ημέρα. Η ετήσια παραγωγική ικανότητα είναι 200, 000 τ.μ. για διάφορα PCB 1 επιπέδου, 2 στρώσεων ή πολλαπλών στρωμάτων. Η JLC είναι επαγγελματίας κατασκευαστής PCB με μεγάλη κλίμακα, εξοπλισμό φρεατίων, αυστηρή διαχείριση και ανώτερη ποιότητα.

Μιλώντας ηλεκτρονικά

Αφού έκανα το διάγραμμα κυκλώματος, το μετέτρεψα σε ένα προσαρμοσμένο σχέδιο PCB και το μόνο που χρειάζομαι τώρα είναι να παράγω το PCB μου, σίγουρα μετακόμισα στην JLCPCB, τον καλύτερο προμηθευτή PCB, προκειμένου να έχω την καλύτερη υπηρεσία κατασκευής PCB, μετά από μερικά απλά κλικ έχω ανεβάσει τα κατάλληλα αρχεία GERBER του σχεδιασμού μου και έχω ορίσει ορισμένες παραμέτρους όπως το χρώμα και η ποσότητα του πάχους PCB, και αυτή τη φορά θα δοκιμάσουμε την επιλογή χρυσού σημείου. τότε τουλάχιστον πρέπει να πληρώσετε μόνο 2 Δολάρια για να αποκτήσετε το PCB μόνο μετά από τέσσερις ημέρες, αυτό που έχω παρατηρήσει για το JLCPCB αυτή τη φορά είναι το "χωρίς χρέωση χρώμα PCB" σημαίνει ότι θα πληρώσετε μόνο 2 USD για οποιοδήποτε χρώμα PCB που θα επιλέξετε Το

Σχετικά αρχεία λήψης

Όπως μπορείτε να δείτε στις παραπάνω εικόνες, το PCB είναι πολύ καλά κατασκευασμένο και έχω τον ίδιο σχεδιασμό PCB που φτιάξαμε για τον κύριο πίνακα και όλες οι ετικέτες, τα λογότυπα και οι όμορφες χρυσές κηλίδες είναι εκεί για να με καθοδηγήσουν κατά τη διάρκεια του βήματα συγκόλλησης. Μπορείτε επίσης να κατεβάσετε το αρχείο Gerber για αυτό το κύκλωμα από τον παρακάτω σύνδεσμο λήψης στην περίπτωση που θέλετε να κάνετε μια παραγγελία για το ίδιο σχέδιο κυκλώματος.

Βήμα 5: Συστατικά

Πριν ξεκινήσουμε τη συγκόλληση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, ας αναθεωρήσουμε τη λίστα εξαρτημάτων για το έργο μας, οπότε θα χρειαστούμε:

★ ☆ ★ Τα απαραίτητα συστατικά ☆ ★

Το PCB που έχουμε παραγγείλει από το JLCPCB

ATmega328P που είναι το Uno MCU

MCP23017 IC

Δύο πυκνωτές 22pF

330 Ohm αντιστάσεις

Τα στοιχεία της μονάδας RTC

Ταλαντωτής χαλαζία 16 MHz

Μια μονάδα Bluetooth

Ένας βομβητής

Κάποια τερματική σύνδεση

80 μπλε LED

2 λευκά LED

Και τα χαριτωμένα μέρη του λέιζερ

Βήμα 6: Ηλεκτρονική συναρμολόγηση

Τώρα όλα είναι έτοιμα, ας αρχίσουμε να κολλάμε τα ηλεκτρονικά μας εξαρτήματα στο PCB και για να το κάνουμε αυτό χρειαζόμαστε ένα συγκολλητικό σίδερο και ένα σύρμα συγκόλλησης και έναν σταθμό επεξεργασίας SMD για εξαρτήματα SMD (δεν απαιτείται εάν χρησιμοποιείτε μονάδα RTC).

Πρώτα η ασφάλεια

Συγκολλητικό σίδερο

Μην αγγίζετε ποτέ το στοιχείο του συγκολλητικού σιδήρου….400 ° C!

Κρατήστε τα καλώδια που θα θερμανθούν με τσιμπιδάκια ή σφιγκτήρες.

Επιστρέφετε πάντα το κολλητήρι στη βάση του όταν δεν το χρησιμοποιείτε.

Μην το βάζετε ποτέ στον πάγκο εργασίας.

Απενεργοποιήστε τη μονάδα και αποσυνδέστε την όταν δεν τη χρησιμοποιείτε.

Σχετικά με τα εξαρτήματα RTC μπορείτε να τα κολλήσετε ή μπορείτε να αγοράσετε μια μονάδα RTC και να τη χρησιμοποιήσετε μέσω της κατάλληλης υποδοχής στην πλακέτα.

Όπως μπορείτε να δείτε, η χρήση αυτού του PCB είναι τόσο εύκολη λόγω της πολύ υψηλής ποιότητας κατασκευής του και χωρίς να ξεχνάτε τις ετικέτες που θα σας καθοδηγήσουν ενώ κολλάτε κάθε συστατικό επειδή θα βρείτε στο επάνω στρώμα μεταξιού μια ετικέτα κάθε εξαρτήματος που υποδεικνύει την τοποθέτησή του στον πίνακα και έτσι θα είστε 100% σίγουροι ότι δεν θα κάνετε λάθη συγκόλλησης.

Έχω κολλήσει κάθε στοιχείο στην τοποθέτησή του και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και τις δύο πλευρές του PCB για να κολλήσετε τα ηλεκτρονικά σας εξαρτήματα.

Βήμα 7: Συναρμολόγηση πλεξιγκλάς

Τώρα έχουμε το PCB έτοιμο και όλα τα εξαρτήματα συγκολλημένα πολύ καλά, μετακινούμαστε στο δεύτερο μέρος της διάταξης υλικού που είναι η σύνδεση LED, όπως μπορείτε να δείτε στην παραπάνω φωτογραφία δημιουργήσαμε μια τρύπα για κάθε LED στο σχεδιασμό μας, οπότε χρησιμοποιήστε λίγη κόλλα για να τοποθετήσετε τα LED και στη συνέχεια να κολλήσετε όλα τα Anodes των ίδιων σειρών μαζί και τις καθόδους των ίδιων στηλών μαζί, μόλις ολοκληρώσετε την εργασία θα έχετε 14 καλώδια για τη μήτρα, οπότε απλά βιδώστε τα όπως δείχνει το PCB.

Συνεχίζουμε τη συναρμολόγηση τοποθετώντας τα μέρη Plexiglas το καθένα στη θέση του και βιδώνουμε τα σημεία σύνδεσης.

Βήμα 8: Μέρος λογισμικού

Το μόνο που χρειαζόμαστε τώρα είναι το λογισμικό, έχω φτιάξει αυτόν τον κώδικα Arduino για εσάς και μπορείτε να τον έχετε δωρεάν από τον παρακάτω σύνδεσμο, επίσης έχω δημιουργήσει μια εφαρμογή Android για να το χρησιμοποιήσετε κατά τη ρύθμιση της ώρας, της ημερομηνίας και του συναγερμοί του ρολογιού. Ο κώδικας σχολιάζεται πολύ καλά ώστε να μπορείτε να τον κατανοήσετε και να τον προσαρμόσετε για τις δικές σας ανάγκες, χρειαζόμαστε τον πίνακα Arduino Uno για να ανεβάσουμε τον κώδικα στο ATmega328 MCU μας, στη συνέχεια παίρνουμε το MCU και τον τοποθετούμε στην υποδοχή του στο PCB.

Χρειαζόμαστε έναν εξωτερικό προσαρμογέα ισχύος 5v για να ενεργοποιήσετε τη συσκευή και εδώ είμαστε, το ρολόι λειτουργεί πολύ καλά και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την εφαρμογή Android για να προσαρμόσουμε την ώρα και να ορίσουμε κάποιους συναγερμούς.

αυτό το έργο είναι τόσο εύκολο να γίνει και ένα εκπληκτικό ειδικά με αυτά τα λαμπερά μπλε φώτα που θα μπορούσαν να είναι το καλύτερο ρολόι DIY σας, αλλά ακόμα κάποιες άλλες βελτιώσεις για να το κάνετε πολύ περισσότερο βούτυρο, γι 'αυτό θα περιμένω τις προτάσεις σας βελτιώστε αυτό το ρολόι LIXIE, μην ξεχάσετε να κάνετε αυτό το έργο αν σας αρέσει και να εγγραφείτε στο κανάλι μου στο YouTube για πιο υπέροχα βίντεο και μην χάσετε να παρακολουθήσετε τα προηγούμενα έργα μας.