Digitálne hodiny z masívneho dreva: 11 krokov (s obrázkami)

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

Ako postaviť drevené digitálne hodiny poháňané atmega168 (arduino) so vstavaným budíkom a hrami.

Prvýkrát som o tom premýšľal, keď som uvidel LED hodiny zakryté drevenou dyhou. Páčilo sa mi to, keď som to videl, kým som nevidel cenu. Vtedy som sa rozhodol postaviť si vlastný, chcel som, aby ho staval oveľa menej, z masívneho dreva a hrával hry!

Krok 1: Čo potrebujete

Materiály:- 4, 18 "x 4" x 1 "drevené dosky (išiel som s javorom)- 85 červených LED- 85 zelených LED (voliteľné)- 1 4 až 16 kolíkový demiltiplexor- 15 NPN tranzistorov (taký 2N3904)- 1 Mikrokontrolér ATMEGA168 (alebo Arduino)- 1 kryštál 20 MHz- 1 5-voltový regulátor- 2 220uF kondenzátory (na vyrovnanie hrotov napájania)- 1 staré vreckové rádio- 2 1/8 "zvukové konektory- 1 nástenný adaptér 5-9 V DC- 1 (alebo viac) Starý herný ovládač (ovládače)- 4 3-1/2 "skrutky do dreva- Drôt s pevným jadrom (jednoduchšie sa s ním pracuje)- Spájkovačka- Horúce lepiace tyčinky- Biele lepidlo- Brúsny papier Na herný ovládač používam joystick Atari 2600, - Pištoľ na horúce lepidlo- Pokosová píla

Krok 2: Pripravte prednú dosku

Vezmite najlepší kus dosky 1 "x4" x1-1/2 'a vyberte najlepšiu stranu, ktorá bude prednou stranou hodín.

Pokúste sa vyhnúť akýmkoľvek uzlom alebo viditeľným chybám v dreve, pretože vŕtanie dier LED bude nekonečne ťažšie. Začnite vytlačením šablóny pripojenej k tomuto kroku v mierke 1: 1. Prilepte ho páskou na zadnú stranu prednej dosky tak, aby dobrá strana smerovala nadol, keď je výtlačok hore. Vezmite prednú dosku a položte ju šablónou hore na horne najhoršie vyzerajúcu dosku. Potom to dajte na vŕtačku. Vezmite vrták o niečo väčší ako plochý hobby hrot a upravte hĺbkový doraz tak, aby bol hrot len 0,8-1 mm nad spodnou doskou, aby to neprešlo celou prednou doskou. Dôrazne odporúčam najskôr použiť testovaciu dosku, aby ste zistili, či funguje. Vyvŕtajte najmenej 10 testovacích otvorov (budú použité neskôr!). Tam, kde skončil hrot vŕtačky, by malo presvitať silné svetlo. Do každého z kruhov na šablóne vyvŕtajte jeden otvor ako na obrázku nižšie.

Krok 3: Dokončite prednú dosku

Tento krok je veľmi náročný, ide o to, aby ste pomocou otvoru pre hobby nástroje urobili konce dier ploché, aby svetlo rovnomerne presvitalo.

Začnite tým, že vložíte bitový nástroj do vŕtačky (uistite sa, že zo skľučovadla ponecháte viac ako 1 palec). Z bezpečnostného hľadiska nie je vrták určený na používanie a predstavuje nebezpečenstvo, preto buďte extra. pozor. Nastavte hĺbkomer tak, aby bol bit sotva nad spodnou doskou, ako na 3. obrázku. Zarovnajte bit s testovacím otvorom a jemne ho podržte 1 sekundu a pustite. Podržte ho znova 1 sekundu a potom pustite. a vypnite vŕtačku. Vŕtačka je vypnutá, aby ste mohli zoškrabať všetky nánosy zo spodnej časti vrtáka. Ak tak neurobíte, otvor to spáli a farba tváre sa zmení. Opakujte to, kým nebudete spokojní s koľko svetla presvitá (odkaz nájdete na obrázkoch nižšie). Keď vám bude vŕtanie otvorov vyhovovať, prejdite na posledný kus dreva a vyvŕtajte každú dieru. Upozorňujeme, že to vyžaduje trpezlivosť, neponáhľajte to alebo môžete vypáliť dieru a budete musieť reštartovať.

Krok 4: Pripravte stredné dosky

Tento krok pripraví stredné dosky na umiestnenie elektroniky.

Ak ste sa v poslednom kroku pokazili, drevo sa nestratilo, použite ho tu! Na tento krok stačí vyrezať otvor v každej zo stredných dosiek o niečo väčší, ako je veľkosť matice LED, aby sa všetky drôty a elektronika zmestili dovnútra. Urobil som to tak, že som vyvŕtal zvyšné podpery neúspešnej prednej dosky a vyčistil som to dlátom. Opakujte to pre ľubovoľný počet dosiek, použil som 2.

Krok 5: Pripravte zadnú dosku

V tomto kroku pomocou priloženej šablóny vyvŕtajte a vyrežte otvory pre konektor DB9 použitý pre ovládač a 2 1/8 zvukové konektory používané pre napájanie a rádio.

Na vyrezanie portu ovládača vyvŕtajte vnútornú čiaru na šablóne. Ďalej pomocou dláta vydlabte vonkajšiu časť šablóny hlbokú 10 mm (pozor na tento krok, je ostrý). Ak chcete vyvŕtať otvory pre 1/8 konektory, začnite vyvŕtaním otvoru, ktorý je dostatočne veľký na to, aby sa do neho zmestil koniec zvukového konektora. Potom vyvŕtajte väčší otvor zvnútra dosky do 3 mm od vonkajšieho povrchu. (to závisí od vášho konektora). Vďaka tomu bude koniec konektora pohodlne sedieť v menšom otvore a zvyšok bude skrytý za drevom. V tomto mieste budete chcieť pripojiť káble k napájaciemu, zvukovému a ovládaciemu portu. Zapnuté port ovládača, pripojte vodič z kolíka 5 k vodiču z kolíka 6, ako je vidieť na poslednom obrázku. Nakoniec všetky porty pripevnite na zadnú dosku pomocou horúceho lepidla na vnútornej strane.

Krok 6: Spájkujte maticu

V tomto kroku umiestnite jednu z každého typu diód LED do každého otvoru tak, aby zaklinili na svoje miesto. Ak ste použili 2 LED diódy 5 mm ako ja, budete musieť rozšíriť otvory pre diódy LED. Buďte opatrní, vrták sa môže oveľa jednoduchšie zachytiť a vytiahnuť dosku nahor, pričom vytiahne otvor.

Ak ste použili 2 diódy LED, potom keď vložíte diódy LED do otvorov, umiestnite katódy do stredu otvoru tak, aby sa stretli 2 ploché strany. Ak chcete začať spájkovať, najskôr ohnite všetky katódy (kratšie zvody) nadol, aby vytvorili 17 stĺpcov veľmi blízko dosky, potom ich spájkujte. Na spájkovanie anód najskôr ohnite všetky anódy jednej farby nahor a potom ich ohnite vodorovne, takže pre túto farbu existuje 5 anódových radov. Ohnite zvody ostatných anódových farieb nadol a potom horizontálne, aby vytvorili ďalších 5 anódových radov. Teraz spájkujte všetky riadky dohromady, aby ich bolo spolu 10. Poslednou časťou tohto kroku je spájkovanie drôtov s radmi a stĺpmi, ku ktorým sa má pripojiť elektronika. Pri výbere dĺžky drôtu veďte kábel z radu/stĺpca na miesto, kde chcete umiestniť elektroniku, a pridajte 5-10 cm navyše, s ktorými budete pracovať.

Krok 7: Začnite zostavovať dosky

Na tento krok budete potrebovať jednu strednú dosku, prednú dosku a 2 „obetné“kúsky dreva (budú nápadne preliačené).

Na začiatok vezmite biele lepidlo a naneste ho na prednú stranu strednej dosky, nebojte sa ho naniesť príliš veľa, je to lepšie ako príliš málo. Prstom rovnomerne utrite lepidlo po celej strane a prilepte ho na zadnú stranu prednej dosky (ďalšie objasnenie nájdete na obrázkoch). Aby ste vytvorili silné spojenie, položte jeden kus „obetného“dreva na obidve strany teraz nalepených kusov a zovrite ho (nezabudnite ho rýchlo zarovnať, pretože rýchlo schne). Aby ste dosiahli čo najlepšie tesnenie, upnite ho všetkým, čo máte (pozri druhý obrázok nižšie), ale dávajte pozor, aby ste nerozbili drevo a nevystrčili diery LED.

Krok 8: Naprogramujte mikrokontrolér

Tento krok môže znieť jednoducho, ale môže sa líšiť, mätúce sa nevykonáva správne. Načítal som program na atmega168 pomocou avrisp mk II na obídenie bootloadera na väčšine čipov používaných s Arduinom. Dôvodom je, že som chcel okamžité spustenie a tiež to umožnilo viac miesta na programe (aj keď nie veľa). Na to sú tu, tu a tu, dobré zdroje na napaľovanie bootloadera. Namiesto bootloadera použite súbor.hex, ktorý sa nachádza v priečinku s apletmi v priečinku náčrtu arduino (ktorý som pripojil k tomuto kroku a úvodu). Aby som zmenil všetky aspekty súboru, zahrnul som tiež všetky komentovaného kódu, kliknite na položku „nahrať na tabuľu“(zobrazí sa chyba, pokiaľ nemáte zapojené arduino), znova ho skompilujte a súbor.hex sa zmení na nový kód. Je pravdepodobné, že váš kryštál nebude byť presne 20,0 MHz, takže bude potrebné ho kalibrovať, aby bol zachovaný presný čas. Za týmto účelom zmeňte v kóde premennú oneMin, moja je 60116. Frekvencia hodín je v súčasnosti zostavená tak, aby bežala na 20 MHz. Ak ho chcete zmeniť, budete musieť zmeniť niektoré čísla v predvoľbách arduina a súboroch definície dosky, ako nájdete tu.

Krok 9: Zostavte elektroniku

Pri zostavovaní elektroniky postupujte podľa priloženej schémy. Schému som pripojil ako bmp, dve rôzne veľkosti PDF a pôvodný súbor.ms10 vytvorený v multisim softvéri národných nástrojov pre tých, ktorí to chcú použiť.

Katódy diód LED sa pripájajú k výstupom multiplexora, pričom ľavý stĺpec diód LED je stĺpec 0. Demultiplexor musí LED diódy potopiť jednu po druhej, ako je tá v priloženom dátovom liste. Anódy diód LED sú pripevnené k zoskupeniu 3 tranzistorov. Je to tak preto, že 1. tranzistor má napájanie priamo z adaptéra pripevneného na jeho kolíkový kolektor, k bráne je pripojený zodpovedajúci anódový kolík (z mikrokontroléra). Vysielač tiež smeruje priamo k bráne druhého tranzistora a pomocou odporu 1 kOhm je pripojený k bráne tretieho tranzistora. Druhý tranzistor má kolektor pripevnený k zelenému kolíku (kolík 1 na Arduine) a žiarič je pripojený k zelenému (alebo LED s najvyšším ťahom). 3. tranzistor má potom svoj kolektor pripevnený k červenému kolíku (kolík 0 na Arduine) a emitor pripojený k zodpovedajúcemu radu LED. Je potrebné poznamenať, že som objednal riadky LED od 0 v hornej časti do 4 v spodnej časti. Rádiový výkon je pripojený ku kolíku reproduktora (kolík 9 na Arduino), takže keď zaznie alarm, zapne sa a automaticky naladí najsilnejšiu stanicu. Kolíky regulátora (analógové piny 0-5) majú všetky 200 kOhm výsuvný odpor. kolíky od 0 do 5 (za ktorými nasleduje zodpovedajúce číslo DB9) sa k regulátoru pripájajú v nasledujúcom poradí: hore (1), dole (2), vľavo (3), vpravo (4), tlačidlo1 (5 a 6), tlačidlo2 (9, tiež voliteľné). pin 7 na konektore DB9 je +5V a pin 8 je uzemnený. Niektoré obrázky a rady nájdete na obrázkoch, ale ak vám niečo nie je jasné, dajte mi vedieť v komentároch a ja sa budem snažiť pomôcť. V prípade portov a radov a stĺpcov LED navrhujem nainštalovať zásuvky, aby bolo možné diely ľahko odstrániť alebo vymeniť. Teraz pripojte drôt k diódam LED, napájaniu a ovládaču a vyskúšajte. Pred vložením akýchkoľvek čipov sa uistite, že napájanie, ktoré dostávajú, je správnych 5V, aby neboli zničené.

Krok 10: Dokončite hodiny

V tomto kroku upnite všetky dosky k sebe a potom pomocou šablóny pripevnenej k tomuto kroku vyvŕtajte pilotné otvory pre 4 skrutky do dreva (iba do začiatku prednej dosky, a preto je tá za ňou lepená). Ak chcete, môžete otvory zapustiť tak, aby skrutky sedeli v jednej rovine.

Teraz vložte skrutky do otvorov. Posledná vec, ktorú musíte urobiť, je vyčistiť okraje. Vezmite pokosovú pílu a odrežte konce v rovnakej vzdialenosti od skrutiek na oboch stranách ako v šablóne (v tomto mieste buďte veľmi opatrní, aby ste nevystrčili dieru na píle!). Teraz stačí obrúsiť všetky nerovnosti alebo drsné hrany (nie predné) a máte hotovo !.

Krok 11: Ako používať hodiny

Ak chcete nastaviť čas, stlačte a podržte tlačidlo na 3 sekundy, obrazovka by mala sčernieť. Ak chcete zmeniť blikajúce číslo, zatlačte nahor a nadol. Medzi číslami môžete prepínať stlačením doľava a doprava. Pri prepínaní medzi číslami prejdete na dvojbodku, keď v dvojbodke prepnete medzi AM a PM stlačením nahor a nadol, farba sa zmení z červenej na zelenú (AM a PM sú akékoľvek, aké chcete). Opätovným stlačením tlačidla nastavíte čas. Na prepínanie medzi rôznymi ďalšími funkciami stlačte tlačidlo 1. Rádio je možné zapnúť a vypnúť aj stlačením tlačidla 2 (nie v ovládačoch atari 2600). Ak sa chcete vrátiť na hodiny, kedykoľvek stlačte a podržte tlačidlo 1. Poradie funkcií softvéru je nasledovné: Alarm - nastavte rovnaký spôsob ako hodiny. 1 -D Pong - Všetko je to o načasovaní, Hrá sa zatlačením nahor /dole vyberte počet hráčov a tlačidlo 1 na potvrdenie. Hrať tlačidlo 1 (pre hráča 1) alebo tlačidlo 2 (pre hráča 2), keď na vás lopta prichádza, ale nie príliš skoro alebo neskoro, inak vám bude chýbať. Labyrint - Nájdite cestu von, je to bludisko, ale na otvorenie východu je potrebné zozbierať všetky kľúče. „Skok“- plošinovka, vyhýbajte sa červeným bodkám a nespadnite, aby ste sa dostali čo najďalej. Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte zanechať komentár ! Daj mi vedieť čo si myslíš.