Arduino Binary Clock - 3D Printed: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Κοιτάζω τα δυαδικά ρολόγια εδώ και αρκετό καιρό για το γραφείο μου, ωστόσο είναι αρκετά ακριβά και / ή δεν έχουν τεράστιο αριθμό δυνατοτήτων. Έτσι αποφάσισα να κάνω ένα αντί αυτού. Ένα σημείο που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν φτιάχνετε ένα ρολόι, το Arduino / Atmega328 δεν είναι πολύ ακριβές για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα (μερικοί άνθρωποι έχουν δει περισσότερα από 5 λεπτά σφάλματος σε 24 ώρες), οπότε για αυτό το έργο θα χρησιμοποιήσουμε ένα RTC (Real Time Ρολόι) Ενότητα για να κρατήσετε το χρόνο. Αυτά έχουν επίσης ένα πρόσθετο πλεονέκτημα ότι έχουν τη δική τους εφεδρική μπαταρία, ώστε να μην χάνεται ο χρόνος σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Επέλεξα τη μονάδα DS3231 ως ακριβή έως 1 λεπτό ετησίως, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα DS1307, αλλά δεν είναι τόσο ακριβές. Προφανώς δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε όλες αυτές τις δυνατότητες, μπορείτε απλά να φτιάξετε το βασικό δυαδικό ρολόι και να εξοικονομήσετε ίσως 10 - - έως 12 £ στη διαδικασία. Πήγα για μια μορφή ρολογιού 12 ωρών για να κρατήσω το μέγεθος χαμηλό και να μειώσω τον αριθμό των LED και είναι ευκολότερο να διαβάσω επίσης. (Η κοινή λογική είναι το μόνο που χρειάζεται συνήθως για να γυμναστείτε εάν είναι ΠΜ ή ΜΜ !!)

Χρησιμοποίησα:

1 x Arduino Nano (ένα από τα φθηνά ebay) - Περίπου 3

1 x μονάδα RTC (i2C) - Περίπου £ 3

1x RHT03 Αισθητήρας θερμοκρασίας / υγρασίας - Περίπου 4 £

1x 0.96 OLED Screen Module (i2C) - Περίπου 5 £

11 x LED με μπλε ψάθινο καπέλο - Περίπου 2 £

Αντίσταση 11 x 470Ohm - Περίπου £ 1

1 x 10KOhm Resistor - Περίπου 0,30

1 x περίβλημα με 3D εκτύπωση - Περίπου 12 £

συν μια μικρή ποσότητα λωρίδας και κόλλησης

Συνολικό κόστος κατασκευής = 30 £

Βήμα 1: Δημιουργήστε τις μονάδες LED

Οι μονάδες LED αποτελούνται από 3 ή 4 LED που έχουν τα θετικά πόδια συνδεδεμένα μεταξύ τους και τα αρνητικά πόδια συνδέονται με αντίσταση 470 Ohm. Αυτή η αντίσταση περιορίζει το ρεύμα μέσω LED σε περίπου 5mA. Ο μέγιστος αριθμός LED που μπορούν να ανάψουν ανά πάσα στιγμή είναι 8, οπότε η μέγιστη κατανάλωση ρεύματος στο Arduino είναι περίπου 40mA μέσα και 40mA έξω, οπότε συνολικά 80mA - πολύ καλά στην περιοχή άνεσης του arduino.

Οι αγωγοί πτήσης συγκολλούνται στη συνέχεια και οι αντιστάσεις καλύπτονται με σωλήνες συρρίκνωσης θερμότητας.

Βήμα 2: Δυαδικό ρολόι CIrcuit

Ο κόμβος αυτού του έργου είναι το Arduino Nano. Θα χρησιμοποιήσουμε τις περισσότερες καρφίτσες εδώ. Η μονάδα RTC και η οθόνη βρίσκονται και οι δύο στο δίαυλο i2C, ώστε να μπορούν να μοιράζονται όλες τις συνδέσεις. Απλά συνδέστε τις συνδέσεις 5v, 0v, SDA και SCL και στις δύο μονάδες (έβαλα την αλυσίδα μου για να κρατήσω την καλωδίωση κάτω). Το SDA στη συνέχεια συνδέεται με τον ακροδέκτη A4 στο arduino και το SCL συνδέεται με το pin A5.

Στη συνέχεια συνδέστε το RHT03 (DHT22). και πάλι αυτό ήταν συνδεδεμένο με μαργαρίτα για συνδέσεις 5v και 0v, αλλά ο πείρος 2 συνδέθηκε απευθείας πίσω στον πείρο Arduino D12. Μην ξεχάσετε να προσθέσετε την αντίσταση 10KOhm μεταξύ 5V και τη σύνδεση σήματος όπως φαίνεται στο διάγραμμα.

Στη συνέχεια, συνδέστε τις μονάδες LED. Η ισχύς για κάθε μονάδα συνδέεται με τους ακροδέκτες 9, 10 ή 11 (Δεν έχει σημασία ποια παρέχουν μόνο ένα σήμα PWM για τη ρύθμιση της φωτεινότητας των LED).

Συνδέστε την αρνητική πλευρά κάθε LED στις αντίστοιχες ακίδες του διαγράμματος.

Βήμα 3: Σχεδιάστε και εκτυπώστε το περίβλημα

Πρώτα απ 'όλα μετρήστε όλες τις μονάδες σας έτσι ώστε να έχετε επιμεληθεί τις θέσεις τοποθέτησης και τα μεγέθη ανοίγματος.

Χρησιμοποίησα το λογισμικό DesignSpark Mechanical 3D CAD για να δημιουργήσω το ρολόι και τη βάση μου, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε καλό λογισμικό 3D. Το DesignSpark Mechanical είναι δωρεάν για λήψη και χρήση και υπάρχουν πολλά σεμινάρια για το πώς να κάνετε πράγματα. Ένα άλλο δωρεάν λογισμικό 3D είναι το SketchUp, και πάλι έχει πολλά online σεμινάρια, οπότε σχεδόν κάθε εργασία καλύπτεται.

Στο τέλος πρέπει να έχετε ένα αρχείο εξόδου το οποίο είναι σε μορφή. STL έτσι ώστε να μπορεί να εκτυπωθεί. Έχω συμπεριλάβει τα αρχεία μου για ευκολία.

Εάν δεν είστε αρκετά τυχεροί για να έχετε έναν 3D εκτυπωτή, μπορείτε να πραγματοποιήσετε εκτυπώσεις 3D μέσω διαδικτύου. Υπάρχουν αρκετοί διαδικτυακοί εκτυπωτές με πολύ λογικές τιμές. Χρησιμοποίησα έναν ιστότοπο που ονομάζεται 3Dhubs και κόστισε μόλις 15 £ για να τυπωθούν και τα δύο μέρη.

Είχα και τα δύο μέρη τυπωμένα σε τεχνικό ABS καθώς ο ρυθμός συρρίκνωσης είναι πολύ μικρός σε σύγκριση με άλλα υλικά.

Μόλις επιστρέψετε από τους εκτυπωτές, θα χρειαστεί να καθαρίσετε τα μέρη και ίσως απαιτείται ελαφρύ τρίψιμο. Έδωσα επίσης στο δικό μου ένα ελαφρύ στρώμα βαφής ψεκασμού, αλλά ήθελα να διατηρήσω την "τυπωμένη" εμφάνιση, οπότε δεν πήγα πολύ σκληρά στο τρίψιμο.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση

Απλώς τοποθετήστε όλες τις μονάδες / κύκλωμα στο καθαρισμένο εκτυπωμένο περίβλημα. Μια μικρή ποσότητα κόλλας απαιτείται για να τα κολλήσετε στη θέση τους στις εσωτερικές ακίδες εντοπισμού. Μικρή ποσότητα κόλλας χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη συγκόλληση των μονάδων LED στη θέση τους. (ναι, είναι μπλε τάκα που μπορείτε να δείτε στην εικόνα. Το χρησιμοποίησα κρατώντας τις μονάδες ενώ η κόλλα ήταν στημένη)

Μην ξεχάσετε να τοποθετήσετε την μπαταρία στη μονάδα RTC κατά την τοποθέτηση

Στη συνέχεια, σπρώξτε το Arduino στη θέση του, έτσι ώστε η θύρα μίνι USB να σπρώχνει στο πίσω μέρος του ρολογιού.

Τέλος, τοποθετήστε τη βάση και βιδώστε τη στη θέση της (Βεβαιωθείτε ότι έχετε καλά μεγέθη οπών για τις βίδες, ώστε να μην δαγκώσουν πολύ το πλαστικό καθώς θα σπάσει εύκολα)

Βήμα 5: Ενεργοποίηση και ρύθμιση της ώρας

Πριν ενεργοποιήσετε, θα πρέπει να πάρετε μερικές βιβλιοθήκες Arduino για να το κάνετε αυτό.

Θα χρειαστείς:

RTClib

Βιβλιοθήκη DHT22

Βιβλιοθήκη οθόνης OLED (μπορεί επίσης να χρειαστείτε τη βιβλιοθήκη adafruit GFX)

μπορείτε να βρείτε πολλά διαδικτυακά σεμινάρια για τον τρόπο προσθήκης αυτών των βιβλιοθηκών, ώστε να μην μπω σε αυτό εδώ.

Το ρολόι παίρνει την ισχύ του από τη θύρα Mini USB στο πίσω μέρος. Απλώς συνδέστε το στον υπολογιστή σας και ανοίξτε το Arduino Sketch 'Binary_Clock_Set.ino'

Αυτό το σκίτσο θα λάβει την τρέχουσα ημερομηνία και ώρα που έχουν οριστεί στον υπολογιστή τη στιγμή της σύνταξης του σκίτσου και θα το φορτώσει στο ρολόι στον βρόχο εγκατάστασης. Ανεβάστε το στο ρολόι και η ώρα θα ρυθμιστεί. Χωρίς να αποσυνδέσετε το ρολόι (ώστε να μην ξεκινήσει ξανά ο βρόχος εγκατάστασης), ανοίξτε το άλλο σκίτσο του Arduino 'Binary_Clock.ino' και φορτώστε το στο ρολόι. Αυτό είναι το κανονικό σκίτσο που τρέχει

Εάν η ισχύς (usb) χαθεί μεταξύ αυτών των 2 βημάτων, τότε θα πρέπει να επαναλάβετε και τα δύο καθώς ο χρόνος θα είναι λανθασμένος.

Το σκίτσο "Binary_Clock_Set.ino" απαιτείται τώρα μόνο εάν το ρολόι πρέπει να ρυθμιστεί ξανά, δηλαδή θερινή ώρα κ.λπ.