Οθόνη ρολογιού επτά τμημάτων Edge-Lit: 16 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Επτά οθόνες τμημάτων υπάρχουν εδώ και περισσότερο από έναν αιώνα (https://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display) και αποτελούν το οικείο σχήμα των αριθμών σε ψηφιακά ρολόγια, πίνακες οργάνων και πολλές άλλες αριθμητικές οθόνες. Έχουν αντικατασταθεί σε πολλές περιπτώσεις από οθόνες, αλλά από την άποψη της αποτελεσματικότητας είναι δύσκολο να αμφισβητηθεί η συντομία της κωδικοποίησης της κατάστασης μιας αριθμητικής οθόνης σε μόλις 7 bits πληροφοριών (κάθε τμήμα ενεργοποιημένο ή απενεργοποιημένο)

Οι περισσότερες οθόνες επτά τμημάτων είναι μονόχρωμες, οπότε αυτή η έκδοση με άκρη φωτίζει το οπτικό ενδιαφέρον χρησιμοποιώντας τις πλήρεις χρωματικές δυνατότητες των φθηνών λωρίδων LED RGB για να φωτίσει κάθε ψηφίο και ακόμη και κάθε τμήμα (ή και μισό τμήμα) της οθόνης σε διαφορετικό χρώμα Το Η ενσωμάτωση των διαφανών ακρυλικών τμημάτων σε ένα μεγαλύτερο ακρυλικό πλαίσιο σας επιτρέπει να δείτε εντελώς σε ολόκληρη την οθόνη, μια άλλη μοναδική πτυχή αυτού του έργου.

-Αποποίηση ευθυνών---

Αυτή η κατασκευή συνδυάζει μικρές δεκάδες μικρά ακρυλικά κομμάτια κομμένα με λέιζερ που ταιριάζουν μαζί με πολύ σφιχτές ανοχές. Χρησιμοποιεί λεπτές λωρίδες LED (πλάτους 4 mm) οι οποίες πρέπει να συγκολληθούν, να λυγίσουν και στη συνέχεια να τρυπηθούν ανάμεσα σε αυτά τα ακρυλικά κομμάτια. Κατά τη συναρμολόγηση των εξαρτημάτων πρέπει να είστε πρόθυμοι να πιέσετε τα κομμάτια στη θέση τους, παρόλο που αισθάνεστε ότι πιέζετε το εύθραυστο ακρυλικό. Πρέπει επίσης να είστε πρόθυμοι να αφαιρέσετε και να επανατοποθετήσετε τα εν λόγω κομμάτια και τις λωρίδες LED όταν αποδειχθεί ότι * δεν * μπορούν πραγματικά να εξαναγκαστούν στη θέση τους. Σε κάποιο σημείο κατά τη συναρμολόγηση υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να χρειαστεί να αφαιρέσετε τα πάντα και να κολλήσετε εκ νέου τη λωρίδα LED σας όταν συνειδητοποιήσετε ότι με το να πιέσετε τα πάντα στη θέση τους έσπασε ένα από τα καλώδια μακριά από τη λωρίδα LED ή δημιουργήσατε βραχυκύκλωμα.

Με όλα αυτά, αυτό είναι ένα ανταποδοτικό έργο εάν είστε υπομονετικοί και πρόθυμοι να επαναλάβετε την ευθυγράμμιση μέχρι να μπουν όλα στη θέση τους.

Αυτή η εγγραφή περιγράφει τη δομή της 6ψήφιας οθόνης. Είναι λίγο πιο εύκολο να χτίσετε την τετραψήφια οθόνη και τα βήματα είναι βασικά τα ίδια και για τα δύο, οπότε είναι ίσως καλύτερο να ξεκινήσετε με την οθόνη των 4 τμημάτων, εκτός εάν αισθάνεστε πολύ σίγουροι.

Προμήθειες

Αναλώσιμα-

Οι απαιτούμενες ποσότητες εξαρτώνται από το αν κατασκευάζετε την τετραψήφια ή την 6ψήφια οθόνη.

• Λάμα από ξύλο πάχους 1/8 for για κοπή με λέιζερ
• 1/16 ″ διαφανές ακρυλικό για κοπή με λέιζερ
• 1/4 ″ διαφανές ακρυλικό για κοπή με λέιζερ
• Skinny (πλάτος 4mm) SK6812 3535 RGB λωρίδα LED με 60 LED/m (όπως αυτή)
• Κολλητικό φύλλο βινυλίου *** ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ *** (χρησιμοποίησα αυτό το κολλητικό φύλλο Cricut)
• Στερεό σύρμα σύνδεσης 26 AWG με λευκή μόνωση
• Σύρμα 30 AWG με λευκή μόνωση
• Μια μικρή ποσότητα σκωτσέζας
• 5 ή 7 x 12mm βίδες M2 και παξιμάδια M2
• MicroController ικανό να ελέγχει τη λωρίδα LED
• Τροφοδοσία για MicroController και λωρίδα LED.
• Ξυλόκολλα
• Κόλλα JB Weld (ή παρόμοια) που μπορεί να στερεώσει ακρυλικό στο ξύλο
• 3-4 x βίδες M3 και παξιμάδια M3 (προαιρετικά αλλά χρήσιμα)

Εργαλεία--

• Συγκολλητικό σίδερο/συγκόλληση
• Κόπτης/απογυμνωτής καλωδίων
• Κόφτης λέιζερ (ή μια διαδικτυακή υπηρεσία όπως η Ponoko)

Βήμα 1: Σχεδιασμός αρχείων και κοπή με λέιζερ

Υπάρχουν έξι διανυσματικά αρχεία για κοπή με λέιζερ, τρία το ένα για την τετραψήφια ή 6ψήφια κατασκευή. Τα σχήματα κοπής με λέιζερ έχουν μέγεθος ώστε να ταιριάζουν ακριβώς με τα LED και τους πυκνωτές σε μια λωρίδα μεγέθους 60 LED/meter 3535, οπότε μην τα αλλάζετε πριν τα κόψετε με λέιζερ.

• Κόψτε το SevenSegmentBase4Digits.svg ή το SevenSegmentBase6Digits.svg από ξύλο 1/8"
• Κόψτε το EdgeLitSevenSegment4Digits.svg ή το EdgeLitSevenSegments6Digits.svg από διαφανές ακρυλικό φύλλο 1/4.
• Κόψτε το EgeLitSevenSegmentCover4Digits.svg ή το EdgeLitSevenSegmentCover6Digits.svg από διαφανές ακρυλικό φύλλο 1/16.

Βήμα 2: Ανοχές

Οι ανοχές για αυτό το έργο είναι πολύ σφιχτές και τα τμήματα έχουν εγκοπές που απέχουν ακριβώς και * μόλις * αρκετά μεγάλες για να συγκρατούν τα LED και τους πυκνωτές στην ακρυλική ταινία (δείτε την εικόνα).

Επειδή οι λωρίδες LED διαφέρουν μεταξύ των κατασκευαστών, θα πρέπει να ελέγξετε την απόσταση και το μέγεθος των LED και των πυκνωτών στη λωρίδα LED για να επιβεβαιώσετε ότι ευθυγραμμίζονται με τις εγκοπές που εμφανίζονται στο αρχείο SVG. Μπορείτε να δοκιμάσετε το σχέδιο πριν κάνετε την κοπή με λέιζερ, εκτυπώνοντας μια εικόνα κλίμακας των τμημάτων και δείτε εάν οι εγκοπές ευθυγραμμίζονται με τη λωρίδα LED σας. Εάν το δικό σας δεν ταιριάζει ακριβώς, η κατασκευή δεν θα λειτουργήσει. Εάν είστε καλά με το CAD, θα πρέπει να μπορείτε να τροποποιήσετε το διάστημα των εγκοπών στο αρχείο SVG για να ταιριάζει με τη λωρίδα σας, ωστόσο.

Βήμα 3: Κόψτε και φτιάξτε το περίβλημα

Κόψτε τα κομμάτια του περιβλήματος από ξύλο 1/8 of της επιλογής σας. Ξέχασα να φωτογραφίσω αυτό το βήμα, αλλά πρώτα πάρτε τα εξωτερικά και εσωτερικά κομμάτια του καπακιού (τα περιγράμματα που φαίνονται στις εικόνες), και συνδέστε τα μαζί με κόλλα ξύλου, έτσι ώστε όλες οι τρύπες να ευθυγραμμίζονται μεταξύ τους. Το μεγαλύτερο κομμάτι είναι το εξωτερικό μέρος του καπακιού και το μικρότερο κομμάτι θα κάθεται μέσα στο περίβλημα.

Σημειώστε ότι η τοποθέτηση των οπών δεν είναι εντελώς συμμετρική και έτσι ο προσανατολισμός των κομματιών του καπακιού έχει σημασία. Βεβαιωθείτε ότι * ΟΛΕΣ * οι οπές ευθυγραμμίζονται όταν ευθυγραμμίζετε τα κομμάτια. Σφίξτε τα κομμάτια μαζί ή χρησιμοποιήστε βίδες και παξιμάδια Μ3 μέσα από τις οπές για να τα στερεώσετε ενώ στεγνώνουν.

Συναρμολογήστε το σώμα του περιβλήματος τοποθετώντας τα κομμάτια όπως φαίνεται στην εικόνα, εφαρμόζοντας κόλλα στις άκρες και σύροντας τις αντίστοιχες σχισμές και γλωττίδες μαζί. Σφίξτε ή κολλήστε τα κομμάτια ενώ στεγνώνει η κόλλα ξύλου.

Βήμα 4: Κόψτε το ακρυλικό με λέιζερ

Κόψτε τα κομμάτια εξωφύλλου από διαφανές ακρυλικό φύλλο 1/16 ((εμφανίζεται ως διάνυσμα στο σχέδιο).

Κόψτε το κύριο σώμα και τα τμήματα του ρολογιού από διαφανές ακρυλικό φύλλο 1/4. Τα κομμάτια περιέχουν πολύ μικρές λεπτομέρειες, οπότε βεβαιωθείτε ότι το κόψιμο είναι αρκετά καθαρό ώστε τα μικρά χτυπήματα να μην σπάνε όταν διαχωρίζετε τα κομμάτια. Κρατήστε τα κομμάτια ακρυλικού που εμφανίζονται στην τελευταία εικόνα από αυτό το βήμα

Προχωρήστε και αφαιρέστε τυχόν προστατευτικό χαρτί από όλα τα ακρυλικά κομμάτια. Θα σας πάρει λίγο χρόνο και ελπίζουμε ότι θα έχετε ακόμα μερικά νύχια όταν τελειώσετε.

Βήμα 5: Καλύψτε τις άκρες όλων των μικρών ακρυλικών τμημάτων

Τα ακρυλικά τμήματα και οι τελείες είναι πολύ μικρά και θα επιτρέψουν να εξατμιστεί πολύ φως αν δεν καλύψουμε τις άκρες. Θα χρησιμοποιήσουμε το κολλητικό φύλλο * NON CONDUCTIVE * για αυτό.

Χρησιμοποίησα κόφτη βινυλίου για να κόψω το φύλλο σε μακριές λωρίδες 1/4. Εάν δεν έχετε κόφτη βινυλίου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μαχαίρι ακριβείας ή ψαλίδι για να κόψετε λωρίδες 1/4 ″ ίντσας (δείτε την πρώτη εικόνα).

Χρησιμοποιήστε τις λωρίδες φύλλου για να καλύψετε κάθε άκρη * εκτός από αυτήν με τις εγκοπές * των μικρών τμημάτων και κουκκίδων, όπως φαίνεται στη δεύτερη εικόνα. Είναι πιο εύκολο να καλύψετε τις άκρες του ακρυλικού με ένα μακρύ κομμάτι φύλλου βινυλίου και να το λειάνετε με σταθερή πίεση πριν κόψετε το περίσσευμα.

Επιπλέον, πάρτε 4 ή 6 από τα ακρυλικά τετράγωνα (ανάλογα με το αν έχετε οθόνη 4 ή 6 ψηφίων) και καλύψτε * ένα * άκρο κάθε τετραγώνου με μια ταινία από φύλλο βινυλίου, όπως φαίνεται στην τρίτη εικόνα.

Βήμα 6: Συνδέστε το εξώφυλλο και το κύριο ακρυλικό πλαίσιο

Πάρτε ένα από τα ακρυλικά καλύμματα 1/16 ″ και το μεγάλο κομμάτι 1/4 ((φαίνεται καλυμμένο με προστατευτικό χαρτί στην πρώτη εικόνα) και τοποθετήστε τα σε μια σειρά έτσι ώστε οι μικρές τρύπες να είναι το ένα πάνω στο άλλο. Τοποθετήστε μια βίδα Μ2 σε κάθε τρύπα έτσι ώστε η βίδα να εισέλθει μέσω του καλύμματος και να βγαίνει από το ακρυλικό πλαίσιο 1/4. Βιδώστε τα δύο ακρυλικά κομμάτια μαζί όπως φαίνεται παρακάτω. Σημειώστε τον προσανατολισμό των δύο κουκίδων σε σχέση με την υποδοχή κάτω από αυτές. Βεβαιωθείτε ότι έχετε προσανατολίσει το πλαίσιο στο επάνω μέρος του καλύμματος, έτσι ώστε οι δύο τελείες να βρίσκονται στα αριστερά της υποδοχής. Κοιτάμε κάτω στην πίσω πλευρά της οθόνης.

Βήμα 7: Κολλήστε τις λωρίδες LED

Από τη λωρίδα LED κόψτε δύο ή τρεις μικρότερες λωρίδες (για τις οθόνες 4 ή 6 ψηφίων αντίστοιχα) των 28 εικονοστοιχείων η κάθε μία (πρώτη εικόνα) για να φωτίσετε τα ψηφία και ένα ή δύο τμήματα των 2 εικονοστοιχείων το καθένα για να φωτίσετε τις τελείες. Φροντίστε να διατηρείτε τα μαξιλάρια συγκόλλησης στην πλευρά εισαγωγής δεδομένων της ταινίας. Κόψτε το άκρο εξόδου της λωρίδας αρκετά κοντά στον τελικό πυκνωτή - δεν χρειάζεται να κρατήσετε τα μαξιλάρια εκεί - επειδή υπάρχει * απλώς * αρκετός χώρος για να χωρέσει η λωρίδα. Προσπαθήστε να αποφύγετε να συμπεριλάβετε τυχόν συνδέσεις (που συνήθως εμφανίζονται κάθε 30 εικονοστοιχεία) εντός της λωρίδας, καθώς η ακριβής απόσταση των LED είναι σημαντική.

Για κάθε λωρίδα 28 εικονοστοιχείων, κόψτε δύο μήκη στερεού καλωδίου σύνδεσης 26 AWG και ένα μήκος καλωδίου 30 AWG, όλα με λευκή μόνωση. Χρησιμοποιήστε μήκη περίπου 8 ίντσες. Θα χρησιμοποιήσουμε το καλώδιο για σήμα και το καλώδιο σύνδεσης για παροχή ενέργειας.

Στην πλευρά εισόδου της λωρίδας, εφαρμόστε ΜΟΝΟ τη συγκόλληση στο ταμπλό σήματος, στη συνέχεια λωρίστε και κολλήστε την άκρη του καλωδίου 30 AWG και κολλήστε το στο μαξιλάρι, φροντίζοντας να μην υπάρχουν αδέσποτα σκέλη βραχυκύκλωμα στα 5V ή Γραμμές GND (δεύτερη εικόνα).

Τώρα εφαρμόστε συγκόλληση στα μαξιλάρια 5V και GND που μόλις καθαρίσατε στην * ΠΙΣΩ * πλευρά της λωρίδας LED, λωρίστε και κασσιτέψτε τις άκρες των 26 καλωδίων AWG και, στη συνέχεια, κολλήστε τα στα ηλεκτρικά μαξιλάρια. Λυγίστε προσεκτικά τα καλώδια προς τα πάνω σε γωνία 90 μοιρών μόλις περάσετε τη συγκόλληση. Τα σύρματα πρέπει να μοιάζουν με αυτά της τρίτης εικόνας.

Δεδομένου ότι και τα δύο καλώδια τροφοδοσίας είναι λευκά, σημειώστε τα άκρα με ένα αιχμηρό κορδόνι, ώστε να μπορείτε να τα ξεχωρίζετε αργότερα, όπως φαίνεται στην τελευταία εικόνα.

Είναι καλή ιδέα να δοκιμάσετε τις συνδέσεις τώρα πριν τοποθετήσετε το σύρμα στο πλαίσιο της οθόνης. Βεβαιωθείτε ότι όλες οι λυχνίες LED ανάβουν και δεν υπάρχουν σορτς. Το επόμενο βήμα είναι να συναρμολογήσετε τα ακρυλικά κομμάτια και τις λωρίδες LED για τα ψηφία στην οθόνη. Θα επαναλάβουμε την ίδια διαδικασία για κάθε ζεύγος ψηφίων.

Βήμα 8: Ενσωματώστε τη λωρίδα LED και τα τμήματα για τα ψηφία στο ακρυλικό πλαίσιο

Τώρα θα αρχίσουμε να προσθέτουμε τη λωρίδα LED και τα ακρυλικά τμήματα στο πλαίσιο. Θα ξεκινήσουμε από τη μέση της λωρίδας και θα δουλέψουμε προς τα έξω με κάθε μισό της λωρίδας να ακολουθεί τη διαδρομή που φαίνεται στην πρώτη εικόνα.

Πάρτε το κορδόνι LED 28 εικονοστοιχείων και τοποθετήστε το στο πλαίσιο όπως φαίνεται, έτσι ώστε τα καλώδια τροφοδοσίας να ταιριάζουν στην υποδοχή που κρέμεται ανάμεσα στα ψηφία και υπάρχουν 14 LED για κάθε ψηφίο. Το άκρο εισόδου της λωρίδας LED, το οποίο περιέχει το καλώδιο σήματος, θα πρέπει να βρίσκεται στο δεξί (από την τρέχουσα προβολή) των δύο ψηφίων. Θα τοποθετήσουμε αυτήν τη λωρίδα LED περιμετρικά κάθε επίδειξης επτά τμημάτων. Ξεκολλήστε το χαρτί από τη μέση της λωρίδας καθώς προχωράτε, αλλά κολλήστε μόνο ένα μικρό τμήμα της λωρίδας κάθε φορά, επειδή πιθανότατα θα πρέπει να αφαιρείτε και να επανατοποθετείτε περιοδικά τμήματα για να βεβαιωθείτε ότι τα κομμάτια του τμήματος ταιριάζουν σωστά Το

Συναρμολογήστε ένα ψηφίο κάθε φορά, ξεκινώντας με το δεξί από τα δύο ψηφία (αυτό που περιέχει το καλώδιο εισόδου σήματος). Κάθε ένα από τα επτά μικρά τμήματα του ψηφίου αντιστοιχεί σε δύο LED στη λωρίδα. Εναλλακτικά κολλώντας προς τα κάτω δύο εικονοστοιχεία της λωρίδας LED και, στη συνέχεια, προσθέτοντας ένα τμήμα. Τοποθετήστε όλα τα μικρά τμήματα με την χαραγμένη πλευρά στραμμένη προς τα πάνω. Τα εφέ φωτισμού των άκρων φαίνονται πολύ καλύτερα εάν οποιαδήποτε χαρακτική είναι στην πίσω πλευρά του φωτισμένου ακρυλικού. Εάν δεν είστε σίγουροι ποια πλευρά είναι χαραγμένη, ξύστε και τις δύο πλευρές με ένα νύχι και θα πρέπει να μπορείτε να αισθανθείτε τις αυλακώσεις στην χαραγμένη πλευρά.

Τοποθετήστε τα τμήματα στο πλαίσιο καθώς προχωράτε. Είναι σημαντικό όλα να ταιριάζουν άνετα, οπότε κάθε φορά που κολλάτε μέρος της ακρυλικής λωρίδας, πιέζετε το τμήμα στη θέση του πάνω από τη λωρίδα και βεβαιωθείτε ότι τα τμήματα ταιριάζουν καλά στην περίμετρο του ψηφίου. Ένα μικρό τσιμπιδάκι είναι χρήσιμο αν χρειαστεί να σηκώσετε και να επανατοποθετήσετε τη λωρίδα LED.

Αφού τα πρώτα τρία τμήματα είναι στη θέση τους, τοποθετήστε ένα ακρυλικό τετράγωνο στη μέση του κάτω «βρόχου» του ψηφίου. Χρησιμοποιήστε το ακρυλικό τετράγωνο που έχει φύλλο βινυλίου που καλύπτει τη μία άκρη. Το φύλλο πρέπει να βρίσκεται στην άκρη του τετραγώνου πιο κοντά στο μέσο του ψηφίου. Είναι πιο εύκολο να τοποθετήσετε το τετράγωνο τοποθετώντας το στον επάνω «βρόχο» και σύροντάς το προς τα κάτω μέχρι να ακουμπήσει μεταξύ των τμημάτων.

Συνεχίστε να στερεώνετε την υπόλοιπη λωρίδα LED περιμετρικά του ψηφίου όπως φαίνεται, αλλά περιμένετε να εισαγάγετε τα κομμάτια ακρυλικού τμήματος. Όταν φτάσετε στο τέλος, κολλήστε τα δύο τελευταία εικονοστοιχεία της λωρίδας LED πάνω από το φύλλο βινυλίου που καλύπτει το επάνω άκρο του τετραγώνου. Το τελευταίο σετ μαξιλαριών συγκόλλησης σε αυτό το τμήμα της λωρίδας θα επικαλύψει τα μαξιλάρια συγκόλλησης σε ένα προηγούμενο τμήμα μιας λωρίδας (δείτε την παρακάτω εικόνα). Πριν το κολλήσετε, είναι σημαντικό να τοποθετήσετε ένα * πολύ λεπτό * κομμάτι μόνωσης μεταξύ των δύο τμημάτων της λωρίδας. Έκοψα ένα μικροσκοπικό κομμάτι scotch και το κόλλησα στην κάτω πλευρά των μαξιλαριών στο τέλος της λωρίδας.

Προσθέστε τα τελευταία κομμάτια ακρυλικού τμήματος. Όταν φτάσετε στο τέλος της λωρίδας, να είστε πολύ προσεκτικοί όταν τις τοποθετείτε έτσι ώστε να μην απομακρύνετε το σύρμα σήματος που είναι προσαρτημένο στο άκρο της λωρίδας. (Το έκανα αυτό, και έπρεπε να αφαιρέσω όλα τα κομμάτια και τη λωρίδα LED και να ξεκινήσω από την αρχή. Δεν είναι το τέλος του κόσμου, αλλά είναι ένας πόνος) Βεβαιωθείτε ότι το καλώδιο σήματος εκτείνεται εκτός του ψηφίου, όπως φαίνεται στην τελευταία εικόνα Το

Σύρετε το τελευταίο τετράγωνο στη θέση του στο επάνω τμήμα του ψηφίου. Αυτό το τετράγωνο δεν έχει φύλλο βινυλίου πάνω του. Η εφαρμογή θα είναι αρκετά άνετη. Ο ευκολότερος τρόπος για να τοποθετήσετε το τετράγωνο είναι να σπρώξετε πρώτα το κάτω μέρος του τετραγώνου και να ασκήσετε ελαφριά έως μέτρια πίεση (δεν πρέπει να ιδρώσετε) προς τα κάτω, ενώ τοποθετείτε στο πάνω μέρος του τετραγώνου. Τα κατακόρυφα κανάλια μεταξύ των ψηφίων για τα καλώδια κάνουν το κάτω μέρος του ψηφίου λίγο πιο ευέλικτο από το επάνω μέρος. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε την κρίση σας για το πόσο σκληρά μπορείτε να πιέσετε το κομμάτι στη θέση του αν δεν μπει εύκολα.

Βήμα 9: Δρομολογήστε το καλώδιο σήματος

Μόλις όλα τα ακρυλικά κομμάτια είναι στη θέση τους, πρόκειται να περάσουμε προσεκτικά το σύρμα σήματος 30 AWG μέσω του μικρού καναλιού μεταξύ των τεμαχίων όπως φαίνεται παρακάτω, και στη συνέχεια να το περάσουμε στο κανάλι που περιέχει τα καλώδια τροφοδοσίας. Χρησιμοποίησα ένα τσιμπιδάκι για να το σπρώξω απαλά μέσα στο κανάλι και κόλλησα τα καλώδια με την ταινία του ζωγράφου, ώστε να μην ξεκολλήσουν ενώ συναρμολογούσα τα άλλα ψηφία.

Βήμα 10: Επαναλάβετε για όλα τα ψηφία και δοκιμάστε

Κουρασμένος ακόμα; Πρέπει ακόμα να συγκεντρώσουμε τα κομμάτια στο αριστερό ψηφίο. Η διαδικασία είναι η ίδια με αυτήν που μόλις ολοκληρώσαμε, αλλά είναι ελαφρώς ευκολότερη επειδή (1) δεν υπάρχει καλώδιο σήματος σε αυτή την πλευρά και (2) εάν κόψετε το άκρο της λωρίδας LED κοντά στον πυκνωτή, κανένα από τα Τα μαξιλάρια συγκόλλησης σε αυτό το ψηφίο θα επικαλύπτονται (εάν για κάποιο λόγο, το κάνουν, φροντίστε να τοποθετήσετε κάποιο πολύ λεπτό μονωτικό υλικό μεταξύ τους). Βεβαιωθείτε ότι όταν τοποθετείτε τα κομμάτια για το αριστερό ψηφίο, εκτελείτε τη λωρίδα LED στο μοτίβο εικόνας καθρέφτη του δεξιού ψηφίου, όπως φαίνεται στην εικόνα διαδρομής με τα μπλε βέλη στο βήμα 8.

Μόλις και τα δύο ψηφία είναι εντελώς στη θέση τους, συνδέστε το σήμα τροφοδοσίας και τα καλώδια γείωσης στο μικροελεγκτή της επιλογής σας και εκτελέστε ένα δοκιμαστικό πρόγραμμα για να βεβαιωθείτε ότι η λωρίδα LED λειτουργεί σωστά. Όλα λειτούργησαν την πρώτη φορά περίπου στο 50% του χρόνου για μένα. Τα πιο συνηθισμένα προβλήματα προέκυψαν από την αποσύνδεση ενός καλωδίου ή την επαφή του με ένα άλλο μαξιλάρι συγκόλλησης.

Εάν όλα φαίνονται καλά, τότε το επόμενο βήμα είναι να εισαγάγετε τη λωρίδα LED και τα ακρυλικά τμήματα στα άλλα ψηφία της οθόνης, ακολουθώντας ξανά την ίδια ακριβώς διαδικασία. Δοκιμάστε κάθε σύνολο ψηφίων μόλις τελειώσουν.

Βήμα 11: Ενσωματώστε τη λωρίδα LED και το ακρυλικό για τις τελείες

Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε σύντομα τμήματα της λωρίδας LED που περιέχουν μόνο δύο εικονοστοιχεία για να φωτίσουμε τις κουκκίδες στην οθόνη. Θα υπάρχουν ένα ή δύο ζεύγη κουκίδων, ανάλογα με το αν χτίζετε την τετραψήφια ή την 6ψήφια οθόνη. Η εγκατάσταση των κουκίδων είναι πολύ πιο εύκολη από τα ψηφία.

Κόψτε τρία μήκη καλωδίου σύνδεσης 26 AWG και κολλήστε τα στο άκρο εισόδου του μήκους 2 pixel της λωρίδας LED. Φροντίστε να σημειώσετε τα άκρα κάθε σύρματος, έτσι ώστε να γνωρίζετε ποιο είναι 5V, σήμα και GND. Χρησιμοποίησα κόκκινες, μπλε και μαύρες αιχμές για να χρωματίσω μέρος της μόνωσης σε κάθε σύρμα. Ξεκολλήστε το αυτοκόλλητο υπόστρωμα από τη λωρίδα LED και τοποθετήστε και κολλήστε τη λωρίδα LED στο πίσω τοίχωμα της υποδοχής με τα καλώδια να κρέμονται στο κάθετο κανάλι και να βγαίνουν στο κάτω μέρος του πλαισίου.

Βρείτε τις μικρές ακρυλικές κουκίδες που ταιριάζουν στο πλαίσιο. Καλύψτε την περίμετρό τους με φύλλο βινυλίου, ακριβώς όπως κάνατε για τα τμήματα. Τοποθετήστε τους στους μεμονωμένους χώρους τους με την χαραγμένη πλευρά προς τα πάνω και το LED και τον πυκνωτή από τη λωρίδα LED τοποθετημένες στις αντίστοιχες εγκοπές τους.

Όταν ολοκληρωθούν όλες οι τελείες και τα ψηφία, η οθόνη σας θα μοιάζει με την τελευταία εικόνα.

Βήμα 12: Καλύψτε και ασφαλίστε την οθόνη

Μόλις συναρμολογηθούν όλα τα ψηφία και οι τελείες και δοκιμαστούν όλες οι λωρίδες LED, θα τοποθετήσουμε το άλλο λεπτό ακρυλικό κάλυμμα πάνω τους. Ξεβιδώστε τα παξιμάδια από τις βίδες M2, αφήνοντας τις βίδες στη θέση τους και αφαιρέστε προσεκτικά κάθε ταινία που συγκρατεί τα καλώδια στη θέση τους. Χαμηλώστε προσεκτικά το επάνω διαφανές ακρυλικό κάλυμμα πάνω από το πλαίσιο, ανοίγοντας τις βίδες μέσα από τις οπές του καλύμματος και προσέχοντας όλα τα καλώδια να παραμείνουν στα αντίστοιχα κανάλια τους. Όταν όλα είναι στη σωστή θέση, βιδώστε και σφίξτε τα παξιμάδια με ασφάλεια.

Βήμα 13: Επισυνάψτε το περίβλημα

Τώρα θα προσαρτήσουμε την οθόνη στο καπάκι του περιβλήματος. Τοποθετήστε το καπάκι δίπλα στην οθόνη έτσι ώστε τα σύρματα να ευθυγραμμίζονται με τις οπές στο καπάκι. Το καπάκι ΔΕΝ είναι συμμετρικό, καθώς τα καλώδια από τις τελείες δεν βρίσκονται στο μισό μεταξύ των ψηφίων, οπότε υπάρχει μόνο ένας προσανατολισμός στον οποίο η ευθυγράμμιση είναι τέλεια.

Περάστε τις άκρες κάθε σειράς καλωδίων μέσα από τις αντίστοιχες οπές τους στο καπάκι από πάνω και στη συνέχεια προσεγγίστε την οθόνη προς το καπάκι, έτσι ώστε οι γλωττίδες στο ακρυλικό να ταιριάζουν στις ορθογώνιες σχισμές στο καπάκι. Πιθανότατα θα το έχετε καταφέρει με μικρά βήματα. Τοποθετήστε τα άκρα κάθε σύρματος μέσα από τις τρύπες και σύρετε απαλά το καπάκι κατά μήκος των καλωδίων, παίρνοντας εναλλάξ την χαλάρωση σε κάθε ομάδα καλωδίων καθώς προχωράτε. Προσέξτε πολύ να μην τραβήξετε πολύ δυνατά κανένα καλώδιο. Μιλώντας από την εμπειρία, είναι σημαντικό να αποσυνδέσετε ένα καλώδιο σε αυτό το σημείο. Εργαστείτε απαλά τις καρτέλες στις υποδοχές. Η εφαρμογή δεν είναι πολύ άνετη, οπότε θα θέλετε να κολλήσετε τις γλωττίδες στις υποδοχές (χρησιμοποιώντας JB Weld ή παρόμοια κόλλα που λειτουργεί τόσο σε ακρυλικό όσο και σε ξύλο) μόλις συνδεθούν και δοκιμαστούν όλα τα ηλεκτρονικά.

Έτρεξα μερικές λαστιχένιες λωρίδες γύρω από την οθόνη και το καπάκι του περιβλήματος για να τα κρατήσω άνετα ενώ δούλευα στην καλωδίωση. Στην παραπάνω εικόνα, έχω κολλήσει μαζί και τα 5 καλώδια τροφοδοσίας σε μια ομάδα και τα 5 καλώδια γείωσης σε μια άλλη ομάδα, και ένωσα κάθε ομάδα σε ένα μόνο καλώδιο εισόδου, στη συνέχεια κάλυψα όλους τους αρμούς συγκόλλησης με πολλές συρρικνωμένες σωλήνες.

Βήμα 14: Επισύναψη μικροελεγκτή (ή δύο)

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι σύνδεσης ενός χειριστηρίου στην οθόνη. Μπορείτε να κολλήσετε τα καλώδια απευθείας στον ελεγκτή σας, αλλά προτιμώ να συνδέσετε συνδέσμους στα καλώδια, αφήνοντας την ευελιξία να ανταλλάξετε μικροελεγκτές. Συνδύασα όλα τα καλώδια τροφοδοσίας και όλα τα καλώδια γείωσης μαζί και κόλλησα καθένα από τα 5 καλώδια σήματος σε έναν μόνο σύνδεσμο 5 ακίδων.

Δοκίμασα πολλά διαφορετικά χειριστήρια με οθόνη επτά τμημάτων με άκρη. Μου αρέσει ο πρωτότυπος κώδικας για λωρίδες LED στο CircuitPython επειδή είναι γρήγορο και εύκολο να ξεκινήσετε κάτι. Υπάρχουν πολλά εικονοστοιχεία για έλεγχο, οπότε επέλεξα το Adafruit Itsy Bitsy M4 Express το οποίο βασίζεται σε έναν πίνακα ATSAMD51 και είναι αρκετά γρήγορο και ισχυρό ώστε να ελέγχει τα LED 88 RGB στο 6ψήφιο ρολόι, αλλά αρκετά μικρό για να ταιριάζει εύκολα στο περίβλημα. Το Itsy-Bitsy M4 Express λειτούργησε καλά, αλλά ήθελα επίσης σύνδεση IoT, οπότε προσπάθησα να εκτελέσω τον κώδικα για την οθόνη σε έναν πίνακα ESP32. Είχα προβλήματα στον έλεγχο των χρωμάτων στη λωρίδα ενώ ήμουν συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο - παρόμοιο με αυτό το ζήτημα: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/issues/139. Η καλύτερη λύση ήταν να ελέγξετε τις λωρίδες LED από τον πίνακα Itsy Bitsy και να χρησιμοποιήσετε ένα ESP8266 (το Lolin D1 Mini Pro) για να αρπάζετε περιοδικά τον σωστό χρόνο από το διαδίκτυο και να τον στέλνετε στο Itsy Bitsy μέσω σειριακής επικοινωνίας.

Το διάγραμμα δείχνει την καλωδίωση για την 6ψήφια οθόνη. Για να το προσαρμόσετε στην τετραψήφια οθόνη, απλώς παραλείψτε τα "Dot Strip 2" και "Num Strip 3". Δεδομένου ότι η επικοινωνία μεταξύ του Lolin D1 Mini και του Itsy Bitsy είναι μονόδρομος, είναι απαραίτητο μόνο να συνδεθεί το Lolin TX με το Itsy Bitsy RX. Χρησιμοποίησα μια πλακέτα διακοπής micro-USB για να λάβω είσοδο ισχύος 5V μέσω καλωδίου micro-USB.

Βήμα 15: Κωδικοποίηση της οθόνης

Η οθόνη είναι κωδικοποιημένη ως ρολόι, αλλά υπάρχουν πολλές επιπλέον πιθανές πρόσθετες λειτουργίες. Θα μπορούσε να είναι ένα χρονόμετρο αντίστροφης μέτρησης, μια ένδειξη θερμοκρασίας, μια οθόνη καταμέτρησης οπαδών κοινωνικών μέσων ή βασικά μια οθόνη οποιασδήποτε μέτρησης που μπορεί να αναπαρασταθεί σε αριθμούς.

Κωδικός Arduino

Προγραμματίζω το Lolin D1 Mini Pro με το Arduino IDE. Ο κώδικας, στο συνημμένο αρχείο ".ino", συνδέεται στο διαδίκτυο και χρησιμοποιεί τη βιβλιοθήκη "NTPClient" (διατίθεται μέσω του διαχειριστή βιβλιοθήκης Arduino) για να λάβει τον σωστό χρόνο. Το αντικείμενο NTPClient διαβάζει το χρόνο από τον διακομιστή NTP κάθε 10 λεπτά. Διαμορφώνει και στέλνει μια χρονική συμβολοσειρά στη σειριακή θύρα κάθε 10 δευτερόλεπτα.

CircuitPython Code

Ο κωδικός Circuit Python, στο συνημμένο αρχείο. Ορίζει μια νέα βασική ώρα με κάθε νέα χρονική συμβολοσειρά που λαμβάνει και στη συνέχεια παρακολουθεί την τρέχουσα ώρα χρησιμοποιώντας τη μονοτονική () συνάρτηση από τη βιβλιοθήκη ώρας.

Ο κώδικας χρησιμοποιεί τη βιβλιοθήκη adafruit_fancyled για να επιλέξει χρώματα σε μορφή HSV και να εφαρμόσει διόρθωση γάμμα πριν εμφανιστούν. Το χρώμα των αριθμών εξελίσσεται σε έναν κύκλο 60 δευτερολέπτων που ξεκινά στην κορυφή κάθε λεπτού. Οι δείκτες των τμημάτων που απαιτούνται για την εμφάνιση οποιουδήποτε αριθμού στις λυχνίες LED αποθηκεύονται ως δυαδικά ψηφία στα ψηφιακά τμήματα του πίνακα και αποσυσκευάζονται στη συνάρτηση drawStripDigit.

Βήμα 16: Ουάου

Αν τα έχετε καταφέρει μέχρι τώρα, μπράβο σας! Ελπίζω να απολαύσετε αυτό το έργο. Wasταν πολλή δουλειά, αλλά αρκετά ικανοποιητική.