Kosmosa iebrucēju pulkstenis (budžetā!): 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Nesen es redzēju foršu GeckoDiode konstrukciju, un es uzreiz gribēju to izveidot pats. Instructable ir Space Invaders darbvirsmas pulkstenis, un es iesaku jums to apskatīt pēc šī lasīšanas.

Projekts tika veidots gandrīz tikai no detaļām, kas iegūtas no Adafruit ar 3D drukātu korpusu un lāzergrieztām fasādēm. Visu saskaitot būvniecības izmaksas kļūst ļoti dārgas! (apmēram £ 100 vai vairāk). Problēma ir tāda, ka, ja jums nav 3D printera, jums ir jāmaksā, lai izdrukātu savu modeli, vai arī iegādājaties neglītu korpusu no ebay, kas bieži vien ir nedaudz par mazu, pārāk šaurs, īss vai otrādi.

Lielākā daļa no maniem būvdarbiem ir jāveido no hobiju budžeta, un korpusi vienmēr ir visdārgākā daļa. Tāpēc es nolēmu izveidot tādu pašu pulksteni, bet ar pienācīgu budžetu.

Ja jums patīk skatīties uz dīvainiem pulksteņiem, apskatiet manu Steampunk voltmetra pulksteni, kas korpusam izmanto tos pašus celtniecības materiālus:-)

1. darbība: apkopojiet detaļas

Lai izveidotu šo projektu, jums būs nepieciešams šāds. Paturiet prātā korpusa materiālus, jo jums būs DAUDZ atlikumu, kurus varēsit izmantot citos projektos (kas padara būvniecības izmaksas vēl lētākas). Esmu augšupielādējis PDF failus no nepieciešamās lietas, ja vēlaties ebay pārbaudīt cenu utt.

Rīki (pieņemu, ka tie jums jau būs)

• Lodāmurs
• Lodēt
• Lodēšanas sūknis (ja pieļaujat kļūdu un nepieciešams noņemt lodmetālu)
• Karstās līmes pistole
• Karstās līmes spieķi
• Amatniecības nazis (pazīstams arī kā Stenley nazis)
• Lineāls / mērlente / Vernjē suports
• Akumulatora urbis + urbji (no 1 mm līdz 13 mm)
• Rotējošs daudzinstruments ar griešanas disku (pazīstams arī kā Dremel)
• Tīrīšanas šķidrums, piemēram, izopropilspirts (darbojas arī lēts pēc skūšanās)
• Drošības maska (izmanto, krāsojot ar aerosolu)

Elektronika (elektronikas izmaksas = £ 13,05)

Daži no tiem man bija bez maksas. Vecajās elektroniskajās rotaļlietās ir šie jaukie Mylar skaļruņi, ja tos izjaucat. Kamēr jūs esat tur, jūs, iespējams, varat iegūt līdzstrāvas mucu un spiedpogu.

• Dupont / Jumper kabeļi - 0,99 £
• DS1307 reālā laika pulksteņa modulis - 0,99 sterliņu mārciņas (es ieteiktu iegūt DS3231 vietā, kur tas ir pieejams)
• Arduino nano + USB kabelis - 2,23 £
• 8 omi Mylar skaļrunis - 0,99 £
• SPST īslaicīga spiedpoga - £ 1,49
• 5,5 mm līdzstrāvas mucas ligzda - 1,26 £
• 5v, 0,5A līdzstrāvas barošanas avots - £ 2,83
• MAX7219 Punktu matricas displejs - £ 3,76

Korpuss (korpusa materiālu izmaksas = £ 17,19)

• 60 mm kvadrātveida kanalizācijas caurule - £ 5,99 (jums būs jāatstāj tas daudz citiem projektiem)
• Melna aerosola krāsa - £ 4.85
• Melns PVC (putuplasts) - 2,99 £
• Super līme - 0,99 £
• 60 mm gala vāciņi - 2,37 £

Kopējās izmaksas = £ 30,24:-) …….. no šodienas tas ir līdzvērtīgs 38 USD jebkuram starptautiskam lasītājam.

Man patīk strādāt ar kvadrātveida PVC cauruli. Tos ir viegli urbt, griezt, krāsot, un es to izmantoju savam Steampunk pulkstenim.

2. solis: sagatavojiet notekcauruli

Atzīmējiet, kur vēlaties ievietot lietas

Tas bija tik viegli. Es neizmantoju neko izsmalcinātu. Vispirms es ar zāģzāģi sagriezu 2,5 m garumu līdz sava mājas soliņa saprātīgam izmēram (apmēram 30 cm). Vēlāk es to nogriezu ar dremeli, lai malas būtu jaukas un taisnas. Tad es noliku komponentus uz caurules virsmas un izmantoju pastāvīgu tirgu, lai atzīmētu, kur es vēlos urbt un griezt. Es izsekoju LED matricas ārpusi un izmantoju rotējošu daudzfunkciju instrumentu, lai izgrieztu kvadrātveida caurumu, lai tas ietilptu vienā līmenī. Es izmantoju digitālo suportu, lai izmērītu spiedpogas un līdzstrāvas cilindra diametru, lai izgrieztu pareizā izmēra caurumus aizmugurē un augšpusē.

Izgrieziet rāmi

Man ir daudz PVC putu plātņu, kas atrodas apkārt no iepriekšējiem projektiem. Tie ir lieliski piemēroti ķēžu montāžai korpusos, izmantojot to epoksīda sajaukšanai kopā un citu gabalu un bobu izgatavošanai. Paņemiet A4 vai A5 izmēra gabalu un izgrieziet kvadrātveida 5 mm apmali vai rāmi, lai ierāmētu LED matricu. Tas paslēps visus satricinošos galus, ko izveidojāt, izgriežot kvadrātveida caurumu matricai. Šim nolūkam es uzzīmēju nelielu veidni vietnē Inkscape un izdrukāju to (pievienots SVG fails). Pēc tam es ar maskēšanas lenti pielīmēju pie putuplasta plātnes un uzmanīgi apgriezu to apkārt ar amatniecības nazi. Ir grūti nokļūt pareizi, es iesaku vispirms sagriezt iekšpusi, pēc tam ārpusi.

Krāsojiet visu

Kad visi caurumi ir izurbti un sagriezti, noņemiet visas apbedītās malas. Notīriet virsmas ar dažām spirta salvetēm, lai notīrītu putekļus vai piesārņojumu (vai kādu lētu pēc skūšanās līdzekli, ja jums nav IPA). Izmēģiniet un izsmidziniet labi vēdināmā vietā un, ja iespējams, izmantojiet masku. Es to darīju ārā ar kādu kartonu uz grīdas, bet tas nav ideāli, pat neliels vējš var izraisīt krāsas atgriešanos sejā. Esiet piesardzīgs un, ja iespējams, valkājiet aizsarglīdzekļus.

Izsmidziniet cauruli, rāmi un gala vāciņus, lai tie visi būtu viena veida melni, un pēc tam atstājiet dažas stundas nožūt.

3. solis: ieprogrammējiet Arduino

Nedaudz informācijas par kodu

Kredīts GeckoDiode, jo esmu paņēmis viņa kodu un pārveidojis to, lai tas darbotos ar MAX7219 mikroshēmu. Adafruit versijā tiek izmantota I2C kopne, bet MAX - SPI kopne. Šim nolūkam es izmantoju MaxMatrix bibliotēku, kuru es lejupielādēju un instalēju Arduino IDE. Ja vēlaties uzzināt vairāk par MaxMatrix un to, kā principā darbojas LED matrica, vietnē HowToMechatronics.com ir ļoti īsa apmācība. LED matricu veido tikai vienas gaismas diodes, nevis daudzkrāsains displejs.

Viens vilšanās bija tas, ka NAV skaidras definīcijas, kādas ir bibliotēkas funkcijas un kādi argumenti ir jāiekļauj katrā. Par laimi man izdevās izmēģinājuma un kļūdas ceļā noskaidrot, kas ir izdarīts, un galu galā nebija pārāk grūti panākt, lai tas darbotos pareizi. Pirmā lieta, kas jāsaprot, ir tā, ka jums ir jānosaka, cik 8x8 moduļu ir jūsu matricā. Manā kodā tas tiek saglabāts veselā skaitlī, ko sauc par "moduļiem", piemēram:

"int moduļi = 4;"

Šis ir NUMBER no 8x8 moduļiem, kurus esat sasaistījis savā displejā. Ne gaismas diožu skaits vai tas, kādu tapu izmantojat, lai nosūtītu datus. Nākamais, kas jāatceras, ir tas, ka, ja jūsu “sprite” vai kas cits aptver visas četras matricas, baitu masīvs ir jādefinē šādi:

"baitu text_start_bmp = {32, 8,…*daži baitu dati*…};"

Skaitļi norāda rindu un kolonnu skaitu matricā. Šajā gadījumā baits ar nosaukumu "text_start_bmp" tiek parādīts 32 kolonnās un 8 rindās. Skaitļi tiek parādīti tikai vienā 8x8 matricā, tāpēc minūtes skaitlis 10 izskatās šādi:

"baits minute_ten_bmp = {8, 8,…*daži baitu dati*…};"

Iebrucēji aptver divas matricas, tāpēc baitiem baitos tiks doti 16, 8.

Otra lieta, kas mani aizrāva, bija sprite datu pozicionēšana. Jūs varat lūgt Arduino parādīt sprite citā X/Y pozīcijā matricā no noklusējuma sākuma pozīcijas. Nulles minūtes kods izskatās šādi:

"matrix.writeSprite (8, 0, minute_zero_bmp);"

Viens skaitlis ir X korekcija, bet cits ir Y. Nevaru atcerēties, kurš tagad ir kurš, bet, ja vēlaties pavirzīt spritu uz augšu vai uz leju par 1 rindu vai kolonnu, jūs vienkārši palieliniet skaitli pozitīvi vai mīnus. Pietiekami vienkāršs 8x8 matricai, bet, ja jūsu sprite aptver vairāk nekā vienu matricu, jums attiecīgi jāiestata sākuma pozīcija. "POP" sprite ir parādīta zemāk:

"matrix.writeSprite (16, 0, invader_pop_bmp);"

Vai tagad pamanāt, kā mājas pozīcija ir 16, nevis 8? Šeit kods norāda, ka sprite tiek parādīta no kreisās uz labo pusi no pozīcijas rindas/kolonnas 16. Divus 8x8 displejus uzskata par vienu 16x8 displeju, lai gan ir 4! Tāpēc ir svarīgi padomāt par to, cik displeju sprite tiks parādīts, un attiecīgi izmērīt katra sprita baitu masīvu. Pretējā gadījumā jums būs ļoti interesantas sprites!

DS1307 RTC

Lai gan DS1307 labi darbojas ar Adafruit RTClib.h bibliotēku, jūs nevarat manuāli iestatīt laiku, kas ir tikai sāpes. Es tikai izvēlējos šo, jo tas nozīmēja mazāk maināmu kodu. DS1307 nosaka laiku, izmantojot laiku un datumu, kad kods tika apkopots no jūsu datora laika. Tā vietā iemācieties izmantot DS3231 bibliotēku un iestatiet to vienu reizi uz vienu vai divām minūtēm uz priekšu nākotnē. Tam ir arī mazāk "dreifēšanas", tāpēc tas laika gaitā saglabā laiku labāk. Abos moduļos tiek izmantota I2C kopne, un es uzskatu, ka DS3231 var izmantot kopā ar RTClib.h, ja vēlaties to turpināt izmantot.

Augšupielādējiet kodu

Kad esat apmierināts ar kodu, augšupielādējiet to Arduino. Es pievienoju savu Arduino skici jūsu izskatīšanai.

4. solis: elektronikas montāža

Augšupielādējot kodu, es ieteiktu vispirms novietot elektroniku kopā ar dupont/džemperu vadiem uz maizes dēļa, lai, augšupielādējot kodu, jūs zināt, ka viss darbojas kā paredzēts. Tas ļauj izlīdzināt visas problēmas, kas saistītas ar spritu utt parādīšanu, pirms sākat līmēt un pielīmēt. Manā kodā jūs redzat, ka es izmantoju digitālās tapas 4, 5, 6, 7, 9, bet, ja nepieciešams, varat tās mainīt. Jums var būt nepieciešams lodēt kabeļus uz pogas, līdzstrāvas ligzdas un skaļruņa, taču lielākajai daļai vajadzētu būt viegli piespiežamiem savienotājiem.

Kad esat apmierināts, elektronika darbojas kā paredzēts, jums vajadzētu apsvērt savienojumu lodēšanu. To var izdarīt ar vara sloksnes dēli/verbordu, bet nelielam sastāvdaļu daudzumam varat pielodēt tieši pie Arduino tapām. Tā izskatīsies kā žurku ligzda, bet, kad tā būs samontēta, neviens neieraudzīs tās iekšpusē, tikai pārliecinieties, ka visas metāla detaļas ir nošķirtas, un jūs nevēlaties, lai korpusā būtu kaut kas īss.

Es esmu licis spiedpogai darboties, kad "mainButton" tapa ir pavilkta zemu. Es atklāju, ka Arduino atpazina viltotu spiedpogu, nospiestu, kad uz tā nogulsnējās peldošā elektronika. Izmantojot 10K nolaižamo rezistoru uz spiedpogas un iestatot tapu uz "INPUT_PULLUP", šī problēma man atrisinājās.

Pievienota shēma PDF un-p.webp

5. darbība: uzstādiet elektroniku un aizveriet

Savam pulkstenim es uzstādīju elektroniku, izmantojot karstu līmi, taču esiet piesardzīgs un nelieciet pārāk daudz (elektronikai nepatīk, ka tā tiek uzkarsēta pārāk ilgi). Es izmantoju nelielu pilienu super līmes, kas apvilkta ap rāmi, un piespiedu to pie priekšpuses. Es pabeidzu korpusu, katrā galā iespiežot gala vāciņus. Protams, jūs varat pielīmēt gala vāciņus, lai pilnībā iekļautu montāžu, bet es atstāju vienu manu pusi atvērtu, lai es joprojām varētu piekļūt arduino USB portam, lai nākotnē atiestatītu datumu un laiku.

6. solis: izbaudiet

Kopumā esmu apmierināts ar to, kā tas iznāca, ņemot vērā tikai dažas notekas caurules un aerosola krāsu. Es ceru, ka jums tas patīk, un dariet man zināmu, vai varat izdomāt kādu interesantu jauninājumu, ko var pievienot. Man būtu interesanti uzzināt, vai kāds to var padarīt lētāku vai ir kāds cits taupīgs veids, kā izveidot korpusu, ko es varētu izmēģināt savā nākamajā projektā.