Ako vytvoriť minimalistické LED hodiny: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Všetky tie digitálne nástenné hodiny môžu byť tak zaneprázdnené, však? Nechcete predsa veľký jasný 7-miestny displej, ktorý by vám zaplnil stenu, alebo vám prekáža, však? Aj keď sú analógové hodiny jednoduchšie, na periférii majú stále škaredé čierne čísla a ručičky. A tikot, niekedy vás to môže vytočiť.

Dovoľte mi predstaviť LED hodiny na vyriešenie všetkých vašich problémov. Namiesto škaredej obrazovky alebo hlasných a nemotorných rúk obiehajú po obvode tiché bodky svetla, ktoré znamenajú sekundy, minúty a hodiny. Plne prispôsobiteľné, môžete urobiť tvár z čohokoľvek. Drevo, akryl, dokonca aj mramor. Bez ohľadu na domov, LED hodiny sa hodia k estetike. Chcete čistú bielu bridlicu s jemným modrým lemovaním okolo okraja? Môžeš. Alebo by ste radšej preferovali rustikálnejší vzhľad, drevenú tvár s oranžovými svetlami? Čierna tvár so zelenými svetlami? Všetko, čo si dokážete predstaviť, môžete vytvoriť pomocou tohto jednoduchého dizajnu.

Nasledujúci postup je sprievodcom. Ak chcete, môžete si hodiny vytvoriť na obrázku. Ak by ste chceli niečo väčšie, môžete. Pokračujte verne, alebo si dajte dizajn podľa seba. Sú to predsa vaše hodiny.

Zásoby

Na hodiny sú použité tieto materiály:

Biely akryl (priesvitný, aj keď by fungoval rovnako dobre aj s nepriehľadnými vecami)

LED pás WS2812B, 144 LED na meter

Arduino Pro Mini, 16 MHz, 5 V.

Adaptér USB na TTL (na programovanie Arduina)

Hmatové tlačidlo (x2)

USB (viac informácií v kroku zapojenia)

Pripojovací drôt

Viacžilový drôt (s dvoma vodičmi vo vnútri)

Čokoládová tyčinka. Nie nevyhnutne používané na hodiny, ale napriek tomu dôležité …

Budete potrebovať tieto nástroje (v žiadnom konkrétnom poradí):

Skladačka

Spájkovačka, spájka a špongia

Horúca lepiaca pištoľ

Kompas

Super lepidlo

Krok 1: Prehľad a proces návrhu

Budem úprimný, rám hodiniek LED je niečo, čo som dal dokopy za dva týždne, bez ohľadu na to, čo som mal doma povaľované v uzamknutom stave. Nie je to dokonalé a určite sa k tomu vrátim neskôr v priebehu roka. Ako sa hovorí, poďme sa pozrieť na dôvod.

Základným princípom je, že hoci hodiny LED NeoPixel existujú, všetky svietia priamo na LED diódy (priamo do tváre). Zdá sa mi to trochu agresívne (nehovoriac o rušivom účinku), a tak som prišiel s lepším nápadom: svietiť svetlo na stene. To vytvára niekoľko veľmi pekných svetelných efektov a tiež nechcený vedľajší efekt vytvárania jemného osvetlenia tváre.

Rámec je plne prispôsobiteľný a aj keď neodporúčam mať viac ako 60 LED diód, ak by ste chceli väčšie hodiny, programovanie to zvládne. Prispôsobenie by malo byť jednoduché pre väčšinu ľudí, dokonca aj pre začiatočníkov, a v nasledujúcom kroku vás prevediem návodom, ako to urobiť. Pre tých z vás, ktorí majú nejaké skúsenosti s Arduinom, bude veľa z toho, čo hovorím, zrejmé, ale pre ľudí, ktorí sa nikdy v živote žiadneho nedotkli, som sa snažil urobiť to čo najpriamejšie.

Čítanie hodín je rovnaké ako čítanie analógových hodín, čo si u mnohých tínedžerov (ako ja) bude vyžadovať určité cvičenie. Rôzne farby predstavujú rôzne ručičky, pričom predvolená je modrá hodiny, zelená minúty, červená niekoľko sekúnd. To znamená, že začnime!

Krok 2: Programovanie Časť 1: Nastavenie

Programovanie hodín je pomerne jednoduché, urobil som pre vás ťažkú časť a napísal som ho. Prejdite na stránku Arduino a stiahnite si inštalátor. Nie aplikáciu. To je dôležité. Akonáhle je stiahnutý, pokračujte a nainštalujte ho. Keď sa to stane, dajte si pohár vody, musíte zostať hydratovaní. Hneď po inštalácii by ste mali mať možnosť otvoriť priložený súbor „ClockV2.ino“.

Krok 3: Programovanie Časť 2: Inštalácia knižníc

Keď si overíte, že je nainštalovaný softvér Arduino, musíte odtiaľto získať knižnicu FastLED.zip. Ak používate systém Windows, vložte priečinok do knižníc Dokumenty/Arduino/.

Na Macu otvorte softvér Arduino a v hornej časti okna kliknite na „skica“. V rozbaľovacej ponuke umiestnite kurzor myši na položku „zahrnúť knižnicu“a kliknite na položku „Pridať knižnicu. ZIP“. Vyberte súbor. ZIP, ktorý ste práve stiahli, a kliknite na tlačidlo otvoriť.

To je tento krok hotový. To bolo ľahké, nie?

Krok 4: Programovanie Časť 3: Prispôsobenie kódu

Teraz prichádza zábavná časť: prispôsobenie! Všetko v kóde bolo komentované, takže aj keď máte najzákladnejšie znalosti programovania, uvidíte, čo sa deje. Časti, ktoré by ste mohli chcieť zmeniť, sú však tieto.

#define NUM_LEDS 60

Toto je dosť jednoduché, koľko LED diód je vo vašom páse? Osobne odporúčam skrátiť na 60, pretože je to pekné a jednoduché. je to tiež jediné číslo s jednou LED za sekundu (pre pekné plynulé počítanie.)

FastLED.setBrightness (255);

Ovládanie jasu nájdete v hornej časti. Bude akceptované číslo od 1 do 255, 1 bude najjemnejší a 255 bude plný jas.

leds [ledMins] = CRGB:: Zelená;

leds [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; leds [ledHrs] = CRGB:: Modrá;

Nájdete ich v spodnej časti kódu. Všetko, čo robia, je, že programu povedia, na akú farbu má nastaviť každú „ruku“. Experimentujte, uvidíte, čo sa vám páči. Ak nechcete z druhej ruky (z dôvodov, ktoré mi unikajú), môžete dokonca odstrániť druhý riadok a úplne sa tejto „ruky“zbaviť.

Krok 5: Programovanie Časť 4: Odovzdávanie

S kódovým aspektom tohto projektu sme takmer hotoví, ešte jeden krok: dostať kód z počítača do Arduina. Na prvý pohľad sa to môže zdať trochu skľučujúce, ale ak môžete spájať bodky, môžete to urobiť. Najprv pripájajte kolíky na svoje Arduino. Potrebujete iba spodný rad, ktorý bude ohnutý o 90 stupňov.

Na adaptéri USB na TTL nájdite kolíky RX, TX, 5V, RST a GND. Pripojte kolíky na adaptéri k pinom v spodnej časti Arduina. RX až RX, TX až TX, 5V (alebo VCC) až VCC, GND až GND. Poznámka: niektoré adaptéry budú mať malú prepojku na ovládanie napätia. Nastavte ho do polohy 5V.

Keď to urobíte, pokračujte a zapojte ho do počítača. Počkajte niekoľko minút, kým sa nainštalujú ovládače (znova vypite trochu vody.) Akonáhle to bude hotové, otvorte softvér Arduino. V hornej časti kliknite na „nástroje“(alebo „náčrt“na počítači Mac) a zmeňte „dosku“na „Arduino Pro alebo Pro Mini“. Potom zmeňte „procesor“na „ATmega328P (5V, 16 MHz.)“

„Port“je vecou experimentovania. Aký port zmizne po odpojení adaptéra? Keď ho zapojíte, zobrazí sa znova? Použite ten. Keď je všetko pripojené, stlačte šípku v ľavom hornom rohu obrazovky a stlačte tlačidlo v hornej časti Arduina. Počkajte asi minútu a v spodnej časti obrazovky sa zobrazí správa s textom „dokončené nahrávanie“. Ak to z akéhokoľvek dôvodu zlyhá, skúste to znova a znova stlačte tlačidlo po inom čase, kým to nefunguje. A to je všetko! softvér je hotový!

Krok 6: Elektronika

Na triedenie elektroniky existujú štyri hlavné kroky. Základňa, diódy LED, zapojenie a zástrčka. Najprv však najskôr.

Prsteň

Na to existujú dve možnosti: základňu môžete vytlačiť 3D tlačou, alebo ju môžete vystrihnúť z dreva. 3D tlač je oveľa menšia námaha pri vytváraní, ale samozrejme nepohodlná, ak 3D tlačiareň nemáte, viete. V prípade, že ho máte, je však priložený súbor.stl.

Aby to bolo také jednoduché. Je to jednoducho prsteň vyrezaný z 12 mm preglejky s priemerom 132 mm (ak používate viac ako 60 diód LED, priemer si budete musieť vypočítať sami.) Na hornú štvrtinu sa potom prilepí platňa s vyrezaným zárezom. aby sa do nej zmestil klinec (alebo ak chcete, príkazový prúžok), na ktorý visí. Vizuálne znázornenie nájdete na nižšie uvedenom modeli.

Dosť jednoduché, nie? Všimnite si toho, že hrúbka steny nie je obzvlášť dôležitá, ak ju vyrábate z dreva, ja som ju vyrobil iba tenkú, aby som šetril vlákno.

LED pásik

LED pás je jadrom projektu. Aj keď je dodávaný s priemyselným lepidlom predbežne naneseným na zadnej strane, zistil som, že to nie je dostatočne silné, aby to držalo na svojom mieste. Mohlo by to pre vás fungovať perfektne, ale odporúčam použiť superglue, aby ste to obmedzili. Keby niečo.

Bežné dĺžky, ktoré si môžete kúpiť, sú 50 cm a 1 m, v oboch prípadoch budete musieť pás skrátiť. Spočítajte 60 LED diód a prerežte ich pozdĺž čiernej čiary. Počítajte veľmi opatrne, nechcete, aby ste museli kupovať ďalšie LED diódy.

Všimnite si šípok na páse. Toto je smer, do ktorého sa „ruky“otočia. Otočte krúžok tak, aby drážková doska smerovala nadol. Zarovnajte prvú diódu LED s hornou časťou závesného zárezu a pevne ju zatlačte. Omotajte LED diódy v smere hodinových ručičiek a zastrčte vodiče do zárezu. LED diódy by sa mali úplne omotať a končiť tesne pred prvou diódou LED. LED dióda v polohe šesť hodín potrebuje určitú úpravu. Vezmite si svoj remeselný nôž a veľmi opatrne vyrežte zárez do prúžku. Zárez by mal byť dostatočne široký na umiestnenie napájacieho kábla (dvojžilový drôt), ale nemal by byť širší ako priestor medzi dvoma medenými kontaktmi. Pravidlo, ktoré používam, je, snažte sa vystrihnúť šípku z pásu. Je tiež nevyhnutné, aby ste neodrezali spájkovacie body diód LED.

Zapojenie

Zapojenie hodín je také jednoduché, ako by som to mohol urobiť. Existujú tri druhy drôtov: prepojovací, v samotných hodinách, hrubší drôt, ktorý je predspájkovaný na diódach LED, a dvojžilový drôt na prenos energie do hodín.

Vyššie uvedený diagram môže na začiatku vyzerať trochu zdrvujúco, ale stačí spojiť body. Nasleduje moja fotografia postupu, aby ste získali predstavu o tom, ako to má vyzerať. Pripojenie USB je vedené cez dvojžilový vodič, aby vyzeralo čo najlepšie.

Zástrčka

Vzhľadom na vysokú spotrebu energie systému ho musíme mať niekde zapojený. Dúfam, že to neskôr napravím, ale zatiaľ to musíme zvládnuť. Vybral som si zástrčku USB, pretože je to pohodlné, každý má náhradnú napájaciu tehlu a nemusíme rozoberať žiadne transformátory (čítaj: nechcem, aby si niekto ublížil a pritom to robil hlúposťou a olizovaním kondenzátora.)

Po nejakom love okolo som našiel starý nabíjací kábel z helikoptéry. Určite každý mal jednu z tých 15 dolárových RC helikoptér, ktoré sa po mesiaci zlomili?

Ak to neurobíte, z akéhokoľvek dôvodu si budete musieť kúpiť konektor USB a kryt. V každom prípade som z veci nabíjačky vytiahol kryt a hľa, ľahko sa rozpadol.

Po odpojení dvoch spojení sa zástrčka ihneď odpojila. Všetko, čo teraz musíte urobiť, je spájkovať ho s dvojžilovým vodičom. Ak držíte USB tak, aby kontakty smerovali k vám a záložky smerovali nadol, zapojenie prebieha nasledovne: Napájanie, signál, signál, uzemnenie. Pretože nebudeme používať dva signálne konektory, pripojíme vodiče iba k vonkajším dvom. Vodič, ktorý smeruje k GND na Arduine, ide do uzemňovacieho konektora (vpravo,) a VCC jeden do napájania (vľavo.)

Tieto dva drôty zložené dozadu tam jednoducho boli, pretože kábel, ktorý som našiel, bol štvoržilový, namiesto dvojžilového im to nevadilo. Teraz už len stačí vrátiť kryt okolo zástrčky a pumpovať ho horúcim lepidlom.

Pripojte ho a vyskúšajte. Skontrolujte, či sa zobrazujú minúty, hodiny a druhé „ručičky“. Ak áno, perfektné.

ONWARDS! K ďalšiemu kroku!

Krok 7: Hodinový ciferník

Tu prichádza skutočne chúlostivý kúsok: ručné rezanie dokonalého kruhu. Dokonalosť je voliteľná, ale obaja vieme, že ak vyrobíte nervózne hodiny, nebudete môcť žiť sami so sebou. Tvár má iba kruh s priemerom 162 mm (alebo asi o 15 mm väčší ako prsteň na oboch stranách, ak vyrábate väčšie hodiny.) Vezmite kompas, označte ho a pripravte sa na rezanie.

Ak sa rozhodnete použiť iný materiál ako akryl, prajem vám veľa šťastia. Môžem vám z prvej ruky povedať, že 6 mm akryl je ťažký. Keď som to zistil, poranil som si lakeť. Asi po dvadsiatich minútach pevného rezania som nakoniec skončil s pôsobivo rovnomerným (ak to sám hovorím) diskom z akrylu. Dve rady. Najprv choďte pomaly. Neponáhľajte sa, ak sa pokazíte, budete musieť začať odznova. Za druhé, noste masku. Rezáte zmes, ktorú pravdepodobne nechcete mať v pľúcach.

Teraz je načase dať si tú čokoládovú tyčinku, po množstve tvrdej práce. Zaslúžiš si to. Využite príležitosť a dajte si aj niečo viac vypiť. Po vyrezaní je skutočne potrebná iba montáž. Pred pokračovaním však založte okraj disku, aby ste sa uistili, že je správne okrúhly.

Krok 8: Lepenie (a veľa z neho)

Teraz sme na domácej trati, ešte pár vecí. Najprv uchopte disk, ktorý ste v poslednom kroku vystrihli. Na ňom nakreslite kruh, ktorý je o niečo väčší ako priemer vášho prsteňa (alebo o niečo menší ako vnútorný priemer, ak ste ho vytlačili v 3D).

(Áno, viem, je to krásna a zručne nakreslená čiara)

Zarovnajte s ním svoj prsteň, ako len môžete, často je dobré, ak vám priamo nad prácou svieti jasné svetlo, aby ste odstránili všetky tiene, ktoré by vás mohli zmiasť. Keď ste si istí, že je na správnom mieste, jednoducho ho nalepte dole, okolo vnútornej strany (aby sa znížila pravdepodobnosť zahmlievania diód LED).

Posledným krokom je zlepenie komponentov, aby sa minimalizovala pravdepodobnosť zlomenia. Horúce lepidlo tu urobí svoje.

Aaaand, ste hotoví! všetko, čo zostáva, je otestovať to! Ďalší krok sa tým zaoberá.

Krok 9: Dokončenie

Posledná vec, ktorú musíte s týmito hodinami urobiť, je použiť na problém veľmi technicky vyspelú opravu. Možno ste si všimli, že Arduino má pozoruhodne jasné, pozoruhodne červené výkonové svetlo, ktoré svieti cez akryl (ak skutočne máte akrylát.) Môžete to vyriešiť neuveriteľne jednoduchým spôsobom, ako odrezať malý štvorec elektrickej pásky a prilepiť ho LED dióda. Blu-Tack by tiež fungoval. Alebo vymaľovať. Stačí zakryť svetlo. Ak chcete nastaviť hodiny, jednoducho stlačte horné tlačidlo na zvýšenie hodín a spodné na zvýšenie minút.

Môžete prísť na to, že hodiny získavajú alebo strácajú čas, je to spôsobené tým, že kryštál v Arduine je spoľahlivý iba v 90% prípadov. Normálne to môžete upraviť zmenou „druhej“premennej v hornej časti. Mne fungovalo 1013 milisekúnd, ale možno zistíte, že je potrebné to vyladiť. Hneď ako ho zmeníte, znova ho načítajte a počkajte jeden deň, aby ste zistili, či zostáva presný.

To je odo mňa všetko, teraz viete, ako vytvoriť jedinečne prispôsobené minimalistické hodiny, ktoré, úprimne povedané, vyzerajú naozaj, naozaj dobre. Fotografie nerobia spravodlivosť, ale osobne sú oveľa fascinujúcejšie. V budúcnosti sa rozhodne plánujem znova navštíviť s funkciami, ako je vyhradený hodinový čip, stmievanie v noci, strážny režim (kde sa zapne iba vtedy, ak je niekto nablízku) a plná batéria. Zostaňte naladení.