DIY Arduino Wordclock: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Moja verzia slovných hodín nebude obsahovať 12 × 12 LED-maticový displej. Namiesto toho je vyrobený z LED pásikov a môžu sa rozsvietiť iba dôležité slová na hodinách. Pri tejto metóde nemôžete zobrazovať vlastné správy, ale ani celá zostava vás nebude stáť toľko.

Tento návod je takmer presnou kópiou môjho článku, ktorý je uverejnený tu.

Krok 1: Zhromaždite potrebné materiály

Púzdro

V takom prípade budete potrebovať nasledujúce položky. Väčšinu týchto komponentov by ste mali dostať vo svojom miestnom železiarstve (všetky merania v mm!):

1. Predný panel z akrylu/skla (270 × 270 [mm])

2. Ciferník hodiniek Lasercut (1, 5 mm čierna matná lepenka)

Objednal som si to z ponoko.com

3. Drevo:

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

4. Preglejkové panely

2x 270x270x5 [mm]

5. Penové dosky

Bude použitý ako rozpera a na vytvorenie mriežky pre slová na hodinách, aby svetlo nepreniklo cez ostatné písmená, ktoré nie sú určené na osvetlenie. Je ťažké ich nájsť, mám ich z Amazonu.

Elektronika

Na elektroniku, ktorú budete potrebovať:

1. LED pás s integrovaným ovládačom WS2812B alebo podobným

1 meter (60 LED diód)

2. 330 ohmový odpor (alebo niečo blízko neho, len na ochranu proti skratu)

3. Modul RTC

Tento som dostal z banggood.com

Dôležité! Môžete použiť ľubovoľný pásik LED, ak chcete, aby LED diódy bolo možné adresovať oddelene alebo si postavíte vlastný ovládač, ktorý zapína jednotlivé segmenty. Zostavil som zoznam s podobnými ovládačmi pásikov LED. Môžete si ho stiahnuť tu.

Krok 2: Sťahovanie a Watchfaces

Šablónové písmo

Najprv musíte nájsť pekný monopriestor, šablónové písmo. To znamená, že všetky znaky majú rovnakú šírku a sú úplne prepojené. Keď som staval hodiny, bohužiaľ som na to nemyslel, takže niektorým písmenám chýbajú ich vnútorné časti. Toto písmo sa mi však páči. Neváhajte však použiť akékoľvek písmo, ktoré sa vám páči.

Ciferník

Ďalej budete musieť vytvoriť ciferník. Pri tomto procese som jednoducho zadal 12 riadkov nezmyslov, ktoré sa skladali z 12 znakov na riadok. Potom som pridal potrebné slová (je štvrťrok, polovica, jedna, dve, …, hodina a tak ďalej). (pozri obr. 1).

Potom som skopíroval všetok svoj text a vložil ho do Photoshopu. Tu tiež môžete použiť GIMP, ak nemáte Photoshop. Vo Photoshope musíte zmeniť svoje písmo na šablónu, ktorú ste si stiahli predtým, a rozložiť všetko tak, aby vyzeralo pekne na obrázku 270 x 270 mm (to bude veľkosť nášho predného miesta), ako je to znázornené na obrázkoch 2 a 3.

Potom preveďte text na cestu a exportujte všetko ako vektorovú grafiku na rezanie laserom. Prečítajte si pokyny pre svoju laserovú rezaciu službu, ako to urobiť správne, pretože sa líšia v závislosti od služby.

Firmvér

Jednoducho si ho stiahnite tu. Budete to potrebovať neskôr a prediskutujem to neskôr v tomto návode.

Krok 3: Zostavte puzdro

Kompletné puzdro je vyrobené z dvoch štvorcov a vnútorný by mal perfektne zapadnúť do vonkajšieho štvorca. Spolu tvoria dokončený prípad. Vnútorný slúži ako rozpera a montážne miesto pre dosky LED. Zlepte kusy dreva dohromady, ako je znázornené na obrázku 1.

V strede puzdra by malo byť prázdne miesto 250 × 250. To je miesto, kde budú neskôr umiestnené odlučovače peny. Odporúčam vám, aby ste najskôr postavili vonkajší plášť a potom pri stavbe vnútorného rámu ako prednú dosku a ciferník použili ako vodidlá, aby ste získali malý okraj, kde bude možné tieto dva diely neskôr v procese namontovať. Takto budú v jednej rovine s okrajmi dreveného puzdra a po dokončení bude vyzerať skvele, ako je znázornené na obrázku 2. Nezabudnite tu zohľadniť hrúbku svojho ciferníka rezaného laserom. Jednoducho pridajte, v závislosti od zvoleného materiálu.

Zo zadnej strany by malo puzdro vyzerať ako moje znázornené na obrázku 3. Neopúšťajte falšovanie, aby ste urobili výrez buď pre konektor DC alebo pre kábel niekde na puzdre, najlepšie na spodnej strane.

Krok 4: Elektronika

Toto bola časť, ktorá mi dlho trvala. Nebolo to ťažké, ale všetky káble budete musieť urobiť ručne, takže sa pripravte na najmenej dve hodiny spájkovania!

Najprv vezmite jeden z dvoch preglejkových panelov a prednú stranu a zarovnajte ich tak, aby predná strana sedela na paneli. Potom chyťte pero a preneste písmená, ktoré si chcete neskôr zapáliť, na preglejkový panel. Potom by to malo vyzerať tak, ako je to znázornené na obrázku 1. (Poznámka: Namiesto preglejky som použil penovú dosku, ale odporučil by som použiť drevo, pretože pena sa pri spájkovaní zvyčajne topí a je to potenciálne nebezpečenstvo požiaru a zdravia).

Afterwads rozložia LED pás na tento panel. Pokúste sa rovnomerne rozložiť diódy LED nad slová. Použil som všetkých 60 LED diód, ktoré prišli na pás, ale ak chcete, môžete použiť aj menej. Čím viac slov však použijete, tým lepšie to bude na konci vyzerať, pretože všetky písmená toho istého slova sa rozsvietia rovnomerne. Obrázok 2 ukazuje, ako som ich distribuoval.

Keď ste s rozložením spokojní, odlepte ochrannú fóliu zo zadnej časti pásky LED a namontujte diódy LED. Skúste ich umiestniť na stred každého slova. Ak váš pás nie je samolepiaci, použite bežné lepidlo a nechajte ho uschnúť.

Uistite sa, že ich umiestnite správnym smerom. Na mojom prúžku bola malá šípka, ktorá naznačovala spôsob, akým bude riadiaci signál trvať (pozri obr. 3). Zarovnajte všetky prúžky tak, aby šípka vždy ukazovala rovnakým smerom.

Akonáhle to urobíte, budete musieť vyvŕtať niekoľko 2 mm otvorov. Na oboch stranách každého pásu LED vyvŕtajte tri otvory v blízkosti medených kontaktov na páse, ako je znázornené na obrázku 4. Zo zadnej strany by montážna doska mala vyzerať ako na obrázku 5.

Teraz prichádza zložitá časť: Budete musieť spojiť kusy pásika LED dohromady, aby opäť vytvorili jeden dlhý pás. To znamená: Pripojte kusy LED pásov v každom rade dohromady (GND -> GND, 5V -> 5V, údaje -> údaje).

Ako vidíte na obrázku 5, zapojil som všetky elektrické vedenia a na ľavej a pravej strane montážnej dosky som vytvoril spoločnú +5V a spoločnú GND lištu. Pásy sú teda spojené dohromady v jednom rade a posledný kus každého riadku je vľavo zapojený do GND a každý prvý kus vedenia je zapojený do +5V.

Potom som prepojil dátové riadky každého pásika jedného riadku dohromady a posledný výstup na riadku k prvému vstupu nasledujúceho riadku. Potom som skúšobne namontoval panel do puzdra. Toto je možné vidieť na obrázku 6.

Použil som flexibilné žlté drôty na spojenie konca vedenia s nasledujúcim a drôty z tvrdej medi na vytvorenie spojov medzi kusmi pásikov LED, ktoré sú na tej istej linke. Potom som spojenia otestoval spustením testovacieho skriptu a keď som videl, že všetko funguje, zaistil som žlté drôty horúcim lepidlom, aby nelietali po celom puzdre a pridal som červený a čierny drôt na energetické koľajnice.

Ak ste na napájanie použili konektor DC, pripojte ho teraz. Použil som nabíjačku telefónu a zapojil som ju na miesto.

Krok 5: Konečná montáž

Keď sa ubezpečíte, že všetko funguje, namontujte dosku s diódami LED do puzdra tak, aby diódy LED smerovali dopredu. Takto by to malo vyzerať na obrázku 1.

Môžete ho zaistiť skrutkami alebo použiť iba lepidlo. Vyrovnal som sa s druhou možnosťou, pretože ju neplánujem znova odstrániť.

Potom, čo som to urobil, som začal vytvárať penovú mriežku, ktorá zabráni tomu, aby sa na prednej strane rozsvietili nechcené písmená. Najprv som teda vystrihol z penových dosiek jedenásť kusov 250 x 40 mm a prilepil ich na LED dosku. Prilepte tieto riadky medzi jednotlivé riadky textu na prednú stranu a vaša zostava by mala vyzerať podobne ako ja na obrázku 2.

Teraz nakrájajte penu na menšie kúsky, ktoré idú medzi riadky, a podľa potreby ich umiestnite. Malo by to vyzerať ako moje na obrázku 3.

Týmto spôsobom vytvoríte pre každé slovo jednotlivé bunky, ktoré sa na konci rozsvietia. Potom všetko nechajte vyschnúť a vystrihnite kus pergamenového papiera alebo niečoho podobného 250 x 250 mm. Použil som to na rozptýlenie svetla vychádzajúceho z LED diód. položte ho na mriežku a zaistite niekoľkými kvapkami lepidla. Pokúste sa neumiestňovať ho na drevené časti.

Potom prilepte laserom rezanú prednú stranu na svoje miesto a potom ju dokončite sklenenou prednou stranou. Nezabudnite odstrániť všetky ochranné fólie. Hotový výrobok by mal vyzerať ako na obrázku 4.

Teraz vložte všetky zostávajúce elektronické súčiastky a vykonajte potrebné pripojenia. Dátový riadok pásky LED je pripojený k môjmu Arduinu na jeho druhom kolíku (kolík 2) a pre dodatočnú ochranu som pridal odpor 330 Ohm.

Potom pripojte modul RTC k pinom SDA a SCL Arduina a k 5V a GND na Arduino.

Potom prípad zatvorte zostávajúcou doskou z preglejky a hotovo!

Krok 6: Firmvér

Na firmvér som použil rýchle a knižnice Sodaq-DS3231 pre Arduino.

Tento firmvér bude správne fungovať iba vtedy, ak použijete rovnaký ovládač LED pásikov ako ja. Ak chcete použiť iný, možno budete musieť zmeniť kód, aby zodpovedal vašim častiam. Snažil som sa, aby bol kód čo najľahšie pochopiteľný, aby ste ho mohli rýchlo zmeniť podľa usporiadania prednej strany alebo diódy LED. Ak ste použili iba iný ovládač LED, mali by ste byť v pohode iba zmenou tohto riadka v metóde setup ()-metóda:

FastLED.addLeds (LED diódy, NUM_LEDS);

Ak ste však vyrobili inú prednú dosku, zmeňte čísla diód LED, ktoré sú definované na začiatku programu. Myslím si, že kód by mal byť relatívne zrozumiteľný a pridal som komentáre.

Priznávam, že program nie je pekne napísaný (všetko je naprogramované v pevnom kóde) a nie je nijako optimalizovaný, ale snažil som sa, aby bol čo najjednoduchší a najzrozumiteľnejší.

Krok 7: Záver

Toto bol môj prvý návod a dúfam, že sa vám páčil. Ako je uvedené vyššie, mám aj webovú stránku, na ktorej uverejňujem ďalšie zaujímavé veci, ako je táto. Neváhajte ho navštíviť.

K prvému kroku je priložené aj video, ak ho chcete namiesto čítania sledovať.

S týmto návodom som vám chcel ukázať, že lacné slovné hodiny je stále možné postaviť doma bez profesionálnych nástrojov alebo materiálov. Dobre, stále budete potrebovať prednú stranu rezanú laserom, ale môžete to urobiť sami, ak máte trpezlivosť a čas vystrihnúť každé písmeno jednotlivo.

Najlepšie na tom je: Zvonku nikto nevidí, aké jednoduché je to zvnútra, takže stále môžete predstierať, že ste tým strojcom, keď ľudia prídu navštíviť váš domov, a aj keď to nemáte v pláne., stále budete mať pekný spôsob, ako reprezentovať aktuálny čas!