Hodiny Arduino LIXIE: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Čau ľudia! Dúfam, že sa vám už páčil môj predchádzajúci inštruktážny „Arduino MIDI Controller DIY“a ste pripravení na nový, ako obvykle, urobil som tento návod, ktorý vás krok za krokom prevedie pri vytváraní tohto druhu úžasných lacných elektronických projektov, ktorými je „ Hodiny Arduino LIXIE “.

Pri vytváraní tohto projektu sme sa snažili uistiť, že tento návod bude pre vás najlepším sprievodcom, ktorý vám pomôže, ak si chcete vytvoriť vlastné digitálne hodiny, a preto dúfame, že tento návod bude obsahovať potrebné dokumenty.

Tento projekt je tak praktické vyrobiť špeciálne po získaní prispôsobenej dosky plošných spojov, ktorú sme si objednali v JLCPCB, aby sme zlepšili vzhľad našich hodín, a v tejto príručke je tiež dostatok dokumentov a kódov, ktoré vám umožnia ľahko si vytvoriť hodiny Arduino. Tento projekt sme vyrobili iba za 4 dni, iba tri dni na získanie všetkých potrebných súčiastok a dokončenie výroby hardvéru a zostavenia, potom sme pripravili kód tak, aby vyhovoval nášmu projektu a vývoj aplikácií pre Android trvá jeden deň.

Pred začatím sa najskôr pozrime

Čo sa naučíte z tohto návodu:

1. Správny výber hardvéru pre váš projekt v závislosti od jeho funkcií.
2. Pochopte technológiu zobrazovania LIXIE.
3. Pripravte si schému zapojenia všetkých vybraných komponentov.
4. Zostavte všetky diely projektu (mechanickú a elektronickú zostavu)..
5. spustite si vlastné digitálne hodiny.

Krok 1: Ako funguje displej LIXIE

Ako vždy urobím tento krátky popis, kde zbieram niektoré údaje z internetu o projekte, ktorý sa chystáme vytvoriť.

Takže od základov, musíme najskôr definovať metódu zobrazovania Lixie a ako funguje. Princíp je taký jednoduchý; akonáhle odrežete časť z plexiskla a urobíte nejaké laserom gravírované logá alebo tvary, môžete tieto tvary rozsvietiť umiestnením LED diódy blízko akejkoľvek strany strán dielov a v našom prípade vygravírujeme čísla od 0 do 9 na 10 častí a my urobte to isté štyrikrát pre štyri číslice, môžete tiež pridať dve bodky, aby ste rozlíšili hodiny a minúty, potom urobíme návrh, ktorý by mohol držať všetky tieto časti plexiskla pohromade a umiestniť dve diódy LED na spodnú stranu každého plexiskla časť, takže máme dokopy 82 LED diód.

O zapojení všetkých týchto diód LED k Arduinu spojíme dohromady anódy rovnakých radov, aby sme získali 10 radov a katódy rovnakých stĺpcov, aby sme získali maticu 10 radov 4 stĺpce okolo bodov, ktoré je možné ľahko ovládať.. Potom bude také ľahké vypnúť požadovanú číslicu pomocou kódu Arduino a ak chcete získať základy ovládania diód LED tej istej matice, môžete sa obrátiť na náš návod, kde som vysvetlil, ako ovládať kocku. LED diód pomocou maticovej metódy.

Krok 2: CAD a hardvérové diely

Počnúc laserovým gravírovaním a rezaním dielov som vyššie uvedený návrh vytvoril pomocou softvéru SolidWorks a súbory DXF môžete získať z odkazu na stiahnutie. Tento dizajn je 100% odporúčaný pri výrobe zariadenia, pretože je jediným držiakom plexiskla. Aby som po príprave návrhu dostal svoje diely veľmi dobre vyrobené a pripravené na akciu. a ako vidíte na poslednej fotografii, pre každú číslicu sme pripravili čísla so štyrmi znamienkami.

Krok 3: Schéma zapojenia

Po prechode na elektroniku som vytvoril tento obvodový diagram, ktorý obsahuje všetky potrebné súčasti potrebné pre tento projekt.

Budem tiež používať komponenty modulu RTC na obnovenie konfigurácie času a dátumu, akonáhle je zariadenie vypnuté, takže môžete použiť modul RTC alebo jednoducho môžete získať integrovaný obvod DS3231 pre RTC a v oboch prípadoch nadviažete komunikáciu I²C s MCU na prenos dát. Na alarmy použijem bzučiak, pretože túto funkciu pridáme do našich hodín, aby sme mohli nastaviť niektoré alarmy a aby bolo možné prepojiť hodiny, pomocou modulu Bluetooth upravím čas a dátum pomocou aplikácie pre Android.

Pretože Arduino Uno nemá potrebný počet pinov na prepojenie všetkých týchto komponentov dohromady, použijem integrovaný obvod GPIO s rozšírením, ktorý je MCP23017.

bez toho, aby sme zabudli na diódy LED, ktoré v tomto projekte použijeme, vyžaduje 80 modrých diód LED na zobrazenie číslic a dve biele diódy LED na zobrazenie bodov.

Krok 4: Výroba DPS

O JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) je najväčší prototypový podnik plošných spojov v Číne a výrobca špičkových technológií špecializujúci sa na rýchlu výrobu prototypov plošných spojov a malosériovú výrobu plošných spojov. S viac ako 10 -ročnými skúsenosťami vo výrobe DPS má JLCPCB viac ako 200 000 zákazníkov doma i v zahraničí, s viac ako 8 000 online objednávkami prototypov DPS a malou výrobou DPS za deň. Ročná výrobná kapacita je 200 000 m2. pre rôzne 1-vrstvové, 2-vrstvové alebo viacvrstvové PCB. JLC je profesionálny výrobca plošných spojov, ktorý sa vyznačuje rozsiahlym vybavením, studňovým vybavením, prísnym riadením a vynikajúcou kvalitou.

Hovoriaca elektronika

Po vytvorení schémy zapojenia som ju transformoval na prispôsobený návrh plošných spojov a všetko, čo teraz potrebujem, je výroba mojej DPS, pre istotu som sa po niekoľkých jednoduchých kliknutiach presťahoval do JLCPCB, najlepšieho dodávateľa DPS, aby som získal najlepšiu službu výroby DPS. nahrali som príslušné súbory GERBER môjho návrhu a nastavil som niektoré parametre, ako je farba a množstvo hrúbky DPS, a tentoraz vyskúšame možnosť zlatého bodu; potom aspoň za štyri dni musíte zaplatiť iba 2 doláre, aby ste získali DPS, čo som si na JLCPCB všimol tentokrát, je „vybitá farba DPS“, to znamená, že zaplatíte iba 2 USD za akúkoľvek farbu DPS, ktorú si vyberiete.

Súvisiace súbory na stiahnutie

Ako vidíte na obrázkoch vyššie, doska plošných spojov je veľmi dobre vyrobená a ja mám rovnaký dizajn dosky plošných spojov, aký sme vyrobili pre našu hlavnú dosku, a všetky štítky, logá a krásne zlaté škvrny sú tam, aby ma viedli počas kroky spájkovania. Súbor Gerber pre tento obvod si môžete stiahnuť aj z nižšie uvedeného odkazu na stiahnutie v prípade, že chcete zadať objednávku rovnakého dizajnu obvodu.

Krok 5: Prísady

Pred spájkovaním elektronických súčiastok si prezrieme zoznam súčiastok pre náš projekt, takže budeme potrebovať:

★ ☆ ★ Potrebné komponenty ★ ☆ ★

DPS, ktorú sme si objednali od JLCPCB

ATmega328P, čo je MCU Uno

MCP23017 IC

Dva kondenzátory 22 pF

Rezistory 330 ohmov

Komponenty modulu RTC

16 MHz kremenný oscilátor

Modul Bluetooth

Bzučiak

Nejaké terminálové pripojenie

80 modrých LED diód

2 biele LED diódy

A laserové roztomilé časti

Krok 6: Elektronická montáž

Teraz je všetko pripravené, takže začnime spájkovať naše elektronické súčiastky na dosku plošných spojov a na to potrebujeme spájkovačku a drôt spájkovacieho jadra a prepracovaciu stanicu SMD pre súčiastky SMD (nie je potrebné, ak používate modul RTC).

Bezpečnosť predovšetkým

Spájkovačka

Nikdy sa nedotýkajte prvku spájkovačky … 0,400 ° C!

Drôty, ktoré sa majú ohrievať, držte pinzetou alebo svorkami.

Pokiaľ spájkovačku nepoužívate, vždy ju vráťte na stojan.

Nikdy ju nedávajte na pracovný stôl.

Keď zariadenie nepoužívate, vypnite ho a odpojte od siete.

O komponentoch RTC ich môžete spájkovať alebo si môžete kúpiť modul RTC a použiť ho prostredníctvom príslušného konektora na doske.

Ako vidíte, používanie tejto DPS je tak jednoduché vďaka veľmi kvalitnej výrobe a bez toho, aby ste zabudli na štítky, ktoré vás budú sprevádzať pri spájkovaní každého komponentu, pretože na vrchnej hodvábnej vrstve nájdete štítok každého komponentu označujúci jeho umiestnenie na dosku a týmto spôsobom si budete 100% istí, že neurobíte žiadne chyby pri spájkovaní.

Každý komponent som spájkoval na svoje miesto a na spájkovanie vašich elektronických komponentov môžete použiť obe strany dosky plošných spojov.

Krok 7: Zostava z plexiskla

Teraz máme DPS hotovú a všetky súčiastky veľmi dobre spájkované, presúvame sa k druhej časti hardvérovej zostavy, ktorou je pripojenie LED, ako vidíte na fotografii vyššie, pre každú diódu v našom dizajne sme vytvorili otvor, takže stačí použiť trochu lepidla na umiestnenie diód LED a potom spájajte všetky anódy rovnakých radov dohromady a katódy rovnakých stĺpcov k sebe, akonáhle úlohu dokončíte, budete mať 14 drôtov pre maticu, takže ich jednoducho priskrutkujte, ako ukazuje PCB.

Pokračujeme v montáži tak, že jednotlivé diely plexiskla umiestnime na svoje miesto a spojovacie body zaskrutkujeme.

Krok 8: Časť softvéru

Všetko, čo teraz potrebujeme, je softvér. Vytvoril som pre vás tento kód Arduino a môžete ho mať zadarmo z nižšie uvedeného odkazu. Tiež som vytvoril aplikáciu pre Android, ktorá ho bude používať pri nastavovaní času, dátumu a času. budíky na hodinách. Kód je veľmi dobre komentovaný, takže mu môžete porozumieť a prispôsobiť ho svojim vlastným potrebám. Potrebujeme dosku Arduino Uno, aby sme kód nahrali do nášho MCU ATmega328, potom vezmeme MCU a umiestnime ho do jeho zásuvky na doske plošných spojov.

Na zapnutie zariadenia potrebujeme externý napájací adaptér 5 V a tu sme, hodiny fungujú veľmi dobre a pomocou tejto aplikácie pre Android môžeme nastaviť čas a nastaviť niektoré budíky.

tento projekt je tak ľahko vyrobiteľný a úžasný, obzvlášť s týmito lesklými modrými svetlami, ktoré by mohli byť vašimi najlepšími hodinami pre domácich majstrov, ale napriek tomu je potrebné vykonať niekoľko ďalších vylepšení, aby bolo oveľa viac masla, a preto budem čakať na vaše návrhy vylepšite tieto hodiny LIXIE, nezabudnite, ak sa vám páči, na tento projekt a prihláste sa na odber môjho kanála YouTube, kde nájdete ďalšie úžasné videá, a nenechajte si ujsť naše predchádzajúce projekty.