DIY Arduino Wordclock: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Η δική μου έκδοση ενός ρολογιού λέξεων δεν θα διαθέτει οθόνη 12 × 12 LED-Matrix. Αντ 'αυτού είναι κατασκευασμένο με λωρίδες LED και μόνο οι σημαντικές λέξεις στο ρολόι μπορούν να ανάψουν. Με αυτήν τη μέθοδο δεν μπορείτε να εμφανίσετε προσαρμοσμένα μηνύματα, αλλά ολόκληρη η κατασκευή δεν θα σας κοστίσει τόσο πολύ.

Αυτό το διδακτικό είναι ένα σχεδόν ακριβές αντίγραφο του άρθρου μου, το οποίο δημοσιεύεται εδώ.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα απαραίτητα υλικά

Η υπόθεση

Για την υπόθεση θα χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία. Θα πρέπει να μπορείτε να αποκτήσετε τα περισσότερα από αυτά τα εξαρτήματα στο τοπικό σας κατάστημα υλικού (Όλες οι μετρήσεις σε mm!):

1. Ακρυλικό/γυάλινο μπροστινό πλαίσιο (270 × 270 [mm])

2. Ρολόι Lasercut - πρόσωπο (1, 5 mm μαύρο ματ χαρτόνι)

Το παρήγγειλα από το ponoko.com

3. Ξύλο:

2x 300x80x15 [mm] 2x 270x80x15 [mm] 2x 270x40x10 [mm] 2x 250x40x10 [mm]

4. Πάνελ από κόντρα πλακέ

2x 270x270x5 [mm]

5. Πίνακες αφρού

Θα χρησιμοποιηθεί ως διαχωριστικό και για να δημιουργήσει ένα πλέγμα για τις λέξεις στο ρολόι, έτσι ώστε το φως να μην αιμορραγεί σε άλλα γράμματα που δεν προορίζονται να φωτιστούν. Αυτά μπορεί να είναι δύσκολο να βρεθούν, τα πήρα από το amazon.

Τα ηλεκτρονικά

Για τα ηλεκτρονικά θα χρειαστείτε:

1. Λωρίδα LED με WS2812B ή παρόμοιο ενσωματωμένο χειριστήριο

1 μέτρο (60 LED)

2. Αντίσταση 330 ohm (ή κάτι κοντά σε αυτό, μόνο για προστασία από βραχυκύκλωμα)

3. RTC Modul

Το πήρα από το banggood.com

Είναι σημαντικό! Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποια λωρίδα LED θέλετε, εφόσον τα LED μπορούν να αντιμετωπιστούν χωριστά ή αν φτιάξετε το δικό σας χειριστήριο, το οποίο ενεργοποιεί τα ξεχωριστά τμήματα. Έχω συντάξει μια λίστα με παρόμοιους ελεγκτές λωρίδων LED. Μπορείτε να το κατεβάσετε εδώ.

Βήμα 2: Λήψεις και Watchfaces

Γραμματοσειρά στένσιλ

Πρώτα πρέπει να βρείτε μια ωραία γραμματοσειρά μονόχωρου, στένσιλ. Αυτό σημαίνει ότι όλοι οι χαρακτήρες έχουν το ίδιο πλάτος και είναι πλήρως συνδεδεμένοι. Δυστυχώς, δεν το σκέφτηκα όταν έφτιαξα το ρολόι μου, οπότε κάποια γράμματα λείπουν από τα εσωτερικά τους μέρη. Ωστόσο, μου αρέσει αυτή η γραμματοσειρά. Αλλά μη διστάσετε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε γραμματοσειρά θέλετε.

Το ρολόι

Στη συνέχεια θα χρειαστεί να δημιουργήσετε ένα ρολόι. Για αυτήν τη διαδικασία, απλώς έγραψα 12 γραμμές ανοησίας που αποτελούνται από 12 χαρακτήρες ανά γραμμή. Στη συνέχεια πρόσθεσα τις απαραίτητες λέξεις (είναι, τέταρτο, μισό, ένα, δύο,…, ώρα και ούτω καθεξής). (βλέπε εικ. 1).

Αφού έγινε αυτό, αντέγραψα όλο το κείμενό μου και το επικολλούσα στο photoshop. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το GIMP εδώ, εάν δεν έχετε photoshop. Στο Photoshop πρέπει να αλλάξετε τη γραμματοσειρά σας στη γραμματοσειρά stencil που κατεβάσατε νωρίτερα και να τα ορίσετε όλα, έτσι ώστε να φαίνεται όμορφα σε μια εικόνα 270x270mm (αυτό θα είναι το μέγεθος της μπροστινής μας θέσης), όπως φαίνεται στα σχήματα 2 και 3.

Στη συνέχεια, μετατρέψτε το κείμενο σε διαδρομή και εξάγετε τα πάντα ως διανυσματικά γραφικά για κοπή λέιζερ. Δείτε τις οδηγίες της υπηρεσίας κοπής λέιζερ για το πώς να το κάνετε σωστά, γιατί αυτό διαφέρει από υπηρεσία σε υπηρεσία.

Το υλικολογισμικό

Απλώς κατεβάστε το εδώ. Θα το χρειαστείτε αργότερα και θα το συζητήσω αργότερα σε αυτό το διδακτικό.

Βήμα 3: Συναρμολογήστε τη θήκη

Η πλήρης θήκη αποτελείται από δύο τετράγωνα και το εσωτερικό θα πρέπει να ταιριάζει απόλυτα στο εξωτερικό τετράγωνο. Μαζί αποτελούν την ολοκληρωμένη υπόθεση. Το εσωτερικό λειτουργεί ως διαχωριστικό και θέση τοποθέτησης για τις σανίδες LED. Κολλήστε τα κομμάτια ξύλου μαζί όπως φαίνεται στο σχήμα 1.

Θα πρέπει να υπάρχει κενός χώρος 250 × 250 στο κέντρο της θήκης. Αυτό είναι όπου οι διαχωριστές αφρού θα τοποθετηθούν αργότερα. Σας συνιστώ, να χτίσετε πρώτα το εξωτερικό περίβλημα και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε την μπροστινή πλάκα και την πρόσοψη του ρολογιού ως οδηγούς κατά την κατασκευή του εσωτερικού πλαισίου, ώστε να έχετε ένα μικρό χείλος όπου αυτά τα δύο εξαρτήματα μπορούν να τοποθετηθούν αργότερα στη διαδικασία. Με αυτόν τον τρόπο, θα είναι στο ίδιο επίπεδο με τις άκρες της ξύλινης θήκης και θα φαίνεται υπέροχο όταν τελειώσετε, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Μην ξεχάσετε να αναφέρετε εδώ το πάχος του λέιζερ. Απλώς προσθέστε το, ανάλογα με το επιλεγμένο υλικό.

Από την πίσω πλευρά, η θήκη πρέπει να μοιάζει με τη δική μου που φαίνεται στο σχήμα 3. Μην πλαστογραφείτε για να κάνετε διακοπή είτε για βύσμα dc είτε για καλώδιο κάπου στη θήκη, κατά προτίμηση στην κάτω πλευρά.

Βήμα 4: Τα Ηλεκτρονικά

Αυτό ήταν το κομμάτι που μου πήρε πολύ χρόνο να κάνω. Δεν ήταν δύσκολο να το κάνετε, αλλά θα πρέπει να κάνετε όλες τις καλωδιώσεις με το χέρι, οπότε ετοιμαστείτε για τουλάχιστον δύο ώρες συγκόλλησης!

Πρώτα, πάρτε ένα από τα δύο πάνελ κόντρα πλακέ και το μπροστινό σας πρόσωπο και ευθυγραμμίστε τα, έτσι ώστε το μπροστινό πρόσωπο να κάθεται στο πλαίσιο. Στη συνέχεια, πιάστε ένα στυλό και μεταφέρετε τα γράμματα, που θέλετε να ανάψουν αργότερα, στον πίνακα από κόντρα πλακέ. Θα πρέπει να φαίνεται όπως φαίνεται στο σχήμα 1 μετά. (Σημείωση: Χρησιμοποίησα σανίδα αφρού αντί για κόντρα πλακέ, αλλά θα συνιστούσα τη χρήση ξύλου, επειδή ο αφρός τείνει να λιώνει κατά τη συγκόλληση και αποτελεί πιθανό κίνδυνο πυρκαγιάς και υγείας).

Το Afterwads απλώνει τη λωρίδα LED σε αυτόν τον πίνακα. Προσπαθήστε να κατανέμετε ομοιόμορφα τα LED στις λέξεις. Χρησιμοποίησα και τα 60 LED που ήρθαν στη λωρίδα, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λιγότερα, αν θέλετε. Ωστόσο, όσο περισσότερο χρησιμοποιείτε ανά λέξη, τόσο καλύτερα θα φαίνεται στο τέλος, επειδή όλα τα γράμματα αυτής της μίας λέξης θα φωτίζονται ομοιόμορφα. Το σχήμα 2 δείχνει πώς τα μοίρασα.

Όταν είστε ικανοποιημένοι με τη διάταξη, αφαιρέστε την προστατευτική μεμβράνη από το πίσω μέρος της λωρίδας LED και τοποθετήστε τα LED. Προσπαθήστε να τα τοποθετήσετε με επίκεντρο κάθε λέξη. Εάν η λωρίδα σας δεν είναι αυτοκόλλητη, χρησιμοποιήστε κάποια κανονική κόλλα και αφήστε την να στεγνώσει.

Βεβαιωθείτε ότι τα τοποθετείτε στη σωστή κατεύθυνση. Η λωρίδα μου είχε ένα μικρό βέλος, δείχνοντας τον τρόπο με τον οποίο θα πάρει το σήμα ελέγχου (βλέπε σχήμα 3). Ευθυγραμμίστε όλες τις λωρίδες, έτσι ώστε το βέλος να δείχνει πάντα προς την ίδια κατεύθυνση.

Αφού γίνει αυτό, θα χρειαστεί να ανοίξετε τρύπες 2 χιλιοστών. Και στις δύο πλευρές κάθε λωρίδας LED τρυπήστε τρεις οπές κοντά στις επαφές του χαλκού στη λωρίδα, όπως φαίνεται στο σχήμα 4. Από την πίσω πλευρά, η σανίδα τοποθέτησης πρέπει να μοιάζει με τη δική μου στο σχήμα 5.

Τώρα έρχεται το δύσκολο κομμάτι: Θα πρέπει να συνδέσετε τα κομμάτια της λωρίδας LED μεταξύ τους, έτσι ώστε να σχηματίσουν ξανά μια μακριά λωρίδα. Αυτό σημαίνει: Συνδέστε τα κομμάτια της λωρίδας LED σε κάθε σειρά μαζί (GND -> GND, 5V -> 5V, Δεδομένα -> Δεδομένα).

Όπως μπορείτε να δείτε στο σχήμα 5, συνέδεσα όλες τις γραμμές τροφοδοσίας και έκανα μια κοινή ράγα +5V και κοινή GND στα αριστερά και δεξιά της σανίδας τοποθέτησης. Έτσι, τα κομμάτια λωρίδας συνδέονται μεταξύ τους σε μια γραμμή και το τελευταίο κομμάτι κάθε γραμμής συνδέεται με το GND στα αριστερά και κάθε πρώτο κομμάτι μιας γραμμής συνδέεται με +5V.

Στη συνέχεια, συνέδεσα τις γραμμές δεδομένων κάθε τμήματος λωρίδας μιας γραμμής μαζί και την τελευταία έξοδο σε μια γραμμή με την πρώτη είσοδο της επόμενης γραμμής. Στη συνέχεια, έβαλα δοκιμαστικά το πάνελ στη θήκη. Αυτό φαίνεται στο σχήμα 6.

Χρησιμοποίησα εύκαμπτα κίτρινα σύρματα για να συνδέσω το άκρο μιας γραμμής με την επόμενη και σύρματα από σκληρό χαλκό για να κάνω τις συνδέσεις μεταξύ των κομματιών λωρίδας LED, που βρίσκονται στην ίδια γραμμή. Στη συνέχεια δοκίμασα τις συνδέσεις εκτελώντας το δοκιμαστικό σενάριο και όταν είδα ότι όλα λειτουργούσαν, ασφάλισα τα κίτρινα καλώδια με θερμή κόλλα, ώστε να μην πετούν παντού στη θήκη και πρόσθεσα ένα κόκκινο και μαύρο σύρμα για οι ράγες ισχύος.

Εάν χρησιμοποιήσατε DC-Jack για τη σύνδεση ρεύματος, συνδέστε το τώρα. Χρησιμοποίησα φορτιστή τηλεφώνου και το έβαλα στη θέση του.

Βήμα 5: Τελική συνέλευση

Όταν βεβαιωθήκατε ότι όλα λειτουργούν, τοποθετήστε την πλακέτα με τα LED στη θήκη, έτσι ώστε τα LED να βλέπουν προς τα εμπρός. Θα πρέπει να μοιάζει με αυτό που φαίνεται στο σχήμα 1.

Μπορείτε είτε να το στερεώσετε με βίδες είτε απλά να χρησιμοποιήσετε κόλλα. Συμφωνώ με τη δεύτερη επιλογή, καθώς δεν σκοπεύω να την αφαιρέσω ξανά.

Αφού έγινε αυτό, άρχισα να δημιουργώ το πλέγμα αφρού που θα εμποδίσει να φωτιστούν ανεπιθύμητα γράμματα στην μπροστινή όψη. Έτσι, πρώτα έκοψα έντεκα κομμάτια των 250 x 40 mm από τις σανίδες αφρού και τα κόλλησα πάνω στον πίνακα LED. Κολλήστε αυτές τις ενιαίες γραμμές κειμένου στο μπροστινό μέρος και η κατασκευή σας θα μοιάζει με τη δική μου που φαίνεται στο σχήμα 2.

Τώρα κόψτε τον αφρό σε μικρότερα κομμάτια, που περνούν μεταξύ των γραμμών και τοποθετήστε τα όπου είναι απαραίτητο. Θα πρέπει να μοιάζει με το δικό μου στο σχήμα 3.

Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείτε μεμονωμένα κελιά για κάθε λέξη, που θα φωτιστούν στο τέλος. Αφού γίνει αυτό, αφήστε τα πάντα να στεγνώσουν και κόψτε ένα κομμάτι περγαμηνής 250 x 250 mm ή κάτι παρόμοιο με αυτό. Το χρησιμοποίησα για να διαχέω το φως που προέρχεται από τα LED. τοποθετήστε το στο πλέγμα αφρού και στερεώστε το με μερικές σταγόνες κόλλας. Προσπαθήστε να μην το τοποθετήσετε στα ξύλινα μέρη.

Στη συνέχεια, κολλήστε τη μπροστινή όψη που κόβεται με λέιζερ στη θέση της και, στη συνέχεια, τελειώστε την με το γυάλινο μπροστινό πρόσωπο. Θυμηθείτε να αφαιρέσετε τυχόν προστατευτικές μεμβράνες. Το τελικό προϊόν πρέπει να μοιάζει με το σχήμα 4.

Τώρα βάλτε όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που έχουν απομείνει και κάντε τις απαραίτητες συνδέσεις. Η γραμμή δεδομένων της λωρίδας LED είναι συνδεδεμένη με το Arduino μου στον 2ο πείρο (καρφίτσα 2) και πρόσθεσα αντίσταση 330 Ohm για επιπλέον προστασία.

Στη συνέχεια, συνδέστε το RTC-Module στις καρφίτσες SDA και SCL του Arduino και σε 5V και GND στο Arduino.

Στη συνέχεια κλείστε τη θήκη με το υπόλοιπο πάνελ από κόντρα πλακέ και τελειώσατε με τη θήκη!

Βήμα 6: Το υλικολογισμικό

Για το υλικολογισμικό χρησιμοποίησα τις βιβλιοθήκες fastled και Sodaq-DS3231 για το Arduino.

Αυτό το υλικολογισμικό θα λειτουργήσει σωστά μόνο εάν χρησιμοποιείτε τον ίδιο ελεγκτή λωρίδας LED, όπως και εγώ. Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικό, ίσως χρειαστεί να αλλάξετε τον κώδικα, έτσι ώστε να ταιριάζει στα μέρη σας. Προσπάθησα να κάνω τον κώδικα όσο το δυνατόν πιο κατανοητό, ώστε να μπορείτε να τον αλλάξετε γρήγορα σύμφωνα με τη διάταξη του προσώπου ή του LED. Εάν χρησιμοποιήσατε μόνο διαφορετικό ελεγκτή LED, θα πρέπει να είστε καλοί αλλάζοντας μόνο αυτήν τη γραμμή στη ρύθμιση ()-Μέθοδος:

FastLED.addLeds (led, NUM_LEDS);

Ωστόσο, εάν δημιουργήσατε διαφορετική μπροστινή πλάκα, αλλάξτε τους αριθμούς των LED, που ορίζονται στην αρχή του προγράμματος. Νομίζω ότι ο κώδικας θα πρέπει να είναι σχετικά εύκολα κατανοητός και πρόσθεσα σχόλια.

Ομολογώ ότι το πρόγραμμα δεν είναι όμορφα γραμμένο (όλα είναι σκληρά κωδικοποιημένα) και σε καμία περίπτωση δεν είναι βελτιστοποιημένο, αλλά προσπάθησα να το κρατήσω όσο πιο απλό και εύκολο να κατανοηθεί.

Βήμα 7: Συμπέρασμα

Αυτό ήταν το πρώτο μου διδακτικό και ελπίζω να σας άρεσε. Όπως προαναφέρθηκε, έχω επίσης έναν ιστότοπο όπου δημοσιεύω πιο ενδιαφέροντα πράγματα όπως αυτό. Μη διστάσετε να το επισκεφτείτε.

Υπάρχει επίσης ένα βίντεο που επισυνάπτεται στο πρώτο βήμα, αν προτιμάτε να το παρακολουθήσετε, αντί να διαβάσετε.

Με αυτό το διδακτικό ήθελα να σας δείξω ότι είναι ακόμα δυνατό να φτιάξετε ένα φτηνό ρολόι λέξεων στο σπίτι χωρίς επαγγελματικά εργαλεία ή υλικά. Λοιπόν, εντάξει θα χρειάζεστε ακόμα ένα μπροστινό πρόσωπο που κόβεται με λέιζερ, αλλά θα μπορούσατε να το κάνετε μόνοι σας αν έχετε την υπομονή και το χρόνο να κόψετε κάθε γράμμα ξεχωριστά.

Το καλύτερο σε αυτό είναι: Από έξω, κανείς δεν μπορεί να δει πόσο απλό είναι από μέσα, οπότε μπορείτε ακόμα να προσποιηθείτε ότι είστε ο μηχανικός μηχανικός, όταν έρχονται άνθρωποι στο σπίτι σας και ακόμη κι αν δεν σκοπεύετε να το κάνετε αυτό, θα έχετε ακόμα έναν ωραίο τρόπο για να αναπαραστήσετε την τρέχουσα ώρα!