Binárne hodiny Arduino - vytlačené 3D: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Už nejaký čas sa pozerám na binárne hodiny na svoj kancelársky stôl, sú však dosť drahé a / alebo nemajú veľké množstvo funkcií. Tak som sa rozhodol, že namiesto toho si jeden vyrobím. Jeden bod, ktorý je potrebné vziať do úvahy pri vytváraní hodín, Arduino / Atmega328 nie je veľmi presný počas dlhšieho časového obdobia (niektorí ľudia videli viac ako 5 minút chyby za 24 hodín), takže pre tento projekt použijeme RTC (reálny čas) Hodiny) Modul na udržanie času. Tieto majú navyše bonus, že majú vlastnú záložnú batériu, takže v prípade výpadku napájania sa čas nestratí. Rozhodol som sa pre modul DS3231 ako presný na 1 minútu ročne, ale môžete použiť aj DS1307, ale nie je taký presný. Očividne nemusíte používať všetky tieto funkcie, stačí vytvoriť základné binárne hodiny a ušetriť pritom 10 až 12 libier. Vybral som si 12 -hodinový formát hodín, aby som znížil veľkosť a znížil počet LED diód a je aj lepšie čitateľný. (Zdravý rozum je všetko, čo zvyčajne potrebujete na vyriešenie, ak je AM alebo PM !!)

Použil som:

1 x Arduino Nano (jeden z lacných eBay) - približne 3 GBP

1 x modul RTC (i2C) - približne 3 GBP

1x snímač teploty / vlhkosti RHT03 - približne 4 GBP

1x 0,96 OLED modul obrazovky (i2C) - približne 5 GBP

11 x LED diódy z modrého slameného klobúka - približne 2 GBP

Rezistor 11 x 470 Ohmov - približne 1 GBP

1 x 10 KOhm odpor - približne 0,30 GBP

1 x 3D tlačené puzdro - približne 12 GBP

plus malé množstvo pásovej dosky a spájky

Celkové náklady na stavbu = 30 libier

Krok 1: Zostavte moduly LED

Moduly LED sa skladajú z 3 alebo 4 diód LED, ktoré majú kladné nohy spojené dohromady a záporné nohy spojené s odporom 470 ohmov. Tento odporník obmedzuje prúd cez LED na približne 5 mA. Maximálny počet LED diód, ktoré je možné kedykoľvek rozsvietiť, je 8, takže maximálny odber prúdu na Arduine je asi 40 mA dovnútra a 40 mA von, takže celkom 80 mA - teda v komfortnej oblasti arduina.

Potom sa letujú káble a odpory sa zakryjú zmršťovacími trubicami.

Krok 2: Obvod binárnych hodín

Centrom tohto projektu je Arduino Nano. Tu použijeme väčšinu pinov. Modul RTC a obrazovka sú na zbernici i2C, takže môžu zdieľať všetky pripojenia. Jednoduché prepojenie pripojení 5v, 0v, SDA a SCL k obom modulom (ja som zapojil reťaze, aby nedošlo k zapojeniu). SDA sa potom spojí s pinom A4 na arduino a SCL sa spojí s pinom A5.

Potom pripojte RHT03 (DHT22). opäť to bolo zapojené do reťazca pre pripojenia 5v a 0v, ale pin 2 bol priamo pripojený späť k pinu Arduino D12. Nezabudnite pridať odpor 10 KOhm medzi 5 V a pripojenie signálu, ako je znázornené na obrázku.

Potom pripojte LED moduly. Napájanie pre každý modul je pripojené k pinom 9, 10 alebo 11 (nezáleží na tom, ktoré poskytujú iba signál PWM na úpravu jasu LED).

Pripojte zápornú stranu každej LED k zodpovedajúcim pinom na diagrame.

Krok 3: Navrhnite a vytlačte kryt

Najprv zmerajte všetky svoje moduly, aby ste mali vypracované montážne polohy a veľkosti otvorov.

Na vytvorenie hodín a základne som použil softvér DesignSpark Mechanical 3D CAD, ale môžete použiť aj akýkoľvek dobrý 3D softvér. DesignSpark Mechanical je možné stiahnuť a používať zadarmo a existuje množstvo návodov, ako postupovať. Ďalším bezplatným 3D softvérom je SketchUp, ktorý má opäť veľa online návodov, takže je pokrytá takmer každá úloha.

Nakoniec musíte mať výstupný súbor vo formáte. STL, aby ste ho mohli vytlačiť. Pre jednoduchosť som pridal svoje súbory.

Ak nemáte šťastie na 3D tlačiareň, môžete si nechať vytlačiť 3D tlač prostredníctvom internetu. K dispozícii je pomerne málo online tlačiarní za veľmi výhodné ceny. Použil som webovú stránku 3Dhubs a tlač oboch dielov stála len necelých 15 libier.

Obe časti som nechal vytlačiť v technickom ABS, pretože rýchlosť zmršťovania je v porovnaní s inými materiálmi veľmi malá.

Po návrate z tlačiarní budete musieť diely vyčistiť a možno bude potrebné aj ľahké brúsenie. Tiež som svojmu dal ľahký náter v spreji, ale chcel som zachovať „vytlačený“vzhľad, takže som na brúsenie nešiel príliš tvrdo.

Krok 4: Zostavenie

Jednoducho vložte všetky moduly / obvody do vyčisteného tlačeného krytu. Na ich pripevnenie na miesto k vnútorným kolíkom lokalizátora je potrebné malé množstvo lepidla. Malé množstvo lepidla sa použilo aj na pripevnenie LED modulov na miesto. (áno, to je modrá lepivosť, ktorú môžete vidieť na obrázku. Použil som to na držanie modulov, zatiaľ čo lepidlo tuhlo)

Pri montáži nezabudnite vložiť batériu na modul RTC

Potom zatlačte Arduino na svoje miesto tak, aby mini USB port iba trkal cez zadnú časť hodín.

Nakoniec umiestnite základňu a zaskrutkujte ju na miesto (uistite sa, že máte dobré otvory pre skrutky, aby sa do plastu príliš nehryzli, pretože sa ľahko zlomí)

Krok 5: Zapnutie a nastavenie času

Aby to fungovalo, pred zapnutím budete musieť zohnať niekoľko knižníc Arduino.

Budete potrebovať:

RTClib

Knižnica DHT22

Knižnica OLED obrazovky (možno budete potrebovať aj knižnicu adafruit GFX)

nájdete mnoho online návodov, ako pridať tieto knižnice, takže sa tu nebudem zaoberať.

Hodiny sa napájajú z portu Mini USB na zadnej strane. Jednoducho ho pripojte k počítaču a otvorte skicu Arduino „Binary_Clock_Set.ino“

Táto skica prevezme aktuálny dátum a čas nastavený na počítači v čase, keď sa skica kompiluje, a načíta ju na hodiny v nastavovacej slučke. Nahrajte to na hodiny a čas sa nastaví. Bez odpojenia hodín (aby sa inštalačná slučka už nespustila) otvorte druhú skicu Arduina „Binary_Clock.ino“a načítajte ju na hodiny. Toto je normálna bežecká skica

Ak sa medzi týmito 2 krokmi stratí napájanie (usb), budete musieť oba kroky zopakovať, pretože čas bude nesprávny.

Skica „Binary_Clock_Set.ino“je teraz potrebná iba vtedy, ak je potrebné znova nastaviť hodiny, tj. Letný čas atď.