Kā izveidot minimālisma LED pulksteni: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Visi šie digitālie sienas pulksteņi var būt tik aizņemti, vai ne? Jūs tiešām nevēlaties, lai jūsu sienu pārblīvētu liels spilgts 7 ciparu displejs, vai ne? Pat analogajiem pulksteņiem, kaut arī vienkāršākiem, jūsu perifērijā joprojām ir neglīti melni cipari un rokas. Un atzīmējot, dažreiz tas var padarīt jūs traku.

Vai es varu iepazīstināt ar vadāmo pulksteni, lai atrisinātu visas jūsu problēmas. Neglīta ekrāna vai skaļu un negodīgu roku vietā pa perimetru riņķo klusi gaismas punkti, kas apzīmē sekundes, minūtes un stundas. Pilnībā pielāgojama, jūs varat padarīt seju no jebkura. Koks, akrils, pat marmors. Neatkarīgi no mājām, LED pulkstenis var atbilst estētikai. Vai vēlaties tīru baltu šīferi ar mīkstu blūzu, kas ieskauj malu? Jūs varat. Vai varbūt jūs vēlētos zemnieciskāku izskatu, koka seju ar oranžām gaismām? Melna seja ar zaļām gaismām? Visu, ko varat iedomāties, varat izveidot ar šo vienkāršo dizainu.

Tālāk sniegtais process ir ceļvedis. Ja vēlaties, varat izveidot attēlā redzamo pulksteni. Ja vēlaties kaut ko lielāku, varat. Uzticīgi sekojiet tai vai izveidojiet dizainu. Galu galā tas ir jūsu pulkstenis.

Piegādes

Pulkstenim izmantotie materiāli ir:

Balts akrils (caurspīdīgs, lai gan tas tikpat labi darbotos ar necaurspīdīgām vielām)

WS2812B LED sloksne, 144 gaismas diodes uz metru

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB uz TTL adapteris (Arduino programmēšanai)

Taktilā spiedpoga (x2)

USB (sīkāka informācija elektroinstalācijas solī)

Savienojuma vads

Daudzdzīslu vads (ar diviem vadiem tā iekšpusē)

Šokolādes tāfelīte. Ne vienmēr tiek izmantots pulkstenim, bet tomēr svarīgs …

Nepieciešamie rīki (bez noteiktas secības):

Finierzāģis

Lodāmurs, lodētava un sūklis

Karstas līmes pistole

Kompass

Superlīme

1. darbība. Pārskats un projektēšanas process

Teikšu godīgi, LED pulksteņa ietvars ir tas, ko es sasitu kopā divu nedēļu laikā ar visu, kas man bija mājās, kamēr es biju slēgts. Tas nekādā ziņā nav ideāls, un es noteikti to pārskatīšu vēlāk šajā gadā. To sakot, iedziļināsimies kāpēc.

Pamatprincips ir tāds, ka, lai gan pastāv NeoPixel LED pulksteņi, tie visi spīd gaismas diodes taisni (tieši pie jūsu sejas.) Es uzskatu, ka tas ir nedaudz agresīvs (nemaz nerunājot par traucējošu), tāpēc es nāca klajā ar labāku ideju: spīdēt gaisma pie sienas. Tas rada ļoti jaukus apgaismojuma efektus, kā arī neparedzētu blakusparādību, kas rada mīkstu apgaismojumu uz sejas.

Sistēma ir pilnībā pielāgojama, un, lai gan es neiesaku izmantot vairāk nekā 60 gaismas diodes, ja vēlaties lielāku pulksteni, programmēšana to var apstrādāt. Lielākajai daļai cilvēku, pat iesācējiem, to vajadzētu pielāgot, un es jums pastāstīšu, kā to izdarīt nākamajā solī. Tiem no jums, kuriem ir zināma pieredze ar Arduino, daudz kas no tā, ko es saku, būs acīmredzams, bet cilvēkiem, kuri nekad nav pieskārušies kādam mūžam, esmu centies to padarīt pēc iespējas vienkāršāku.

Pulksteņa lasīšana ir tāda pati kā analogā pulksteņa lasīšana, kas daudziem pusaudžiem (piemēram, man) prasīs zināmu praksi. Dažādas krāsas attēlo dažādas rokas, noklusējuma iestatījums ir zils stundām, zaļš minūtēm, sarkans sekundēm. Tas nozīmē, sāksim!

2. darbība. Programmēšana 1. daļa: iestatīšana

Pulksteņa programmēšana ir samērā vienkārša, es esmu izdarījis jūsu vietā smago daļu un uzrakstījis to. Dodieties uz Arduino vietni un lejupielādējiet instalētāju. Ne lietotne. Tas ir svarīgi. Kad tas ir lejupielādēts, dodieties uz priekšu un instalējiet to. Paņemiet glāzi ūdens, kamēr tas notiek, jums ir jāpaliek hidratētam. Kad tas ir instalēts, jums vajadzētu būt iespējai atvērt pievienoto failu "ClockV2.ino".

3. darbība. Programmēšana 2. daļa: bibliotēku instalēšana

Kad esat pārliecinājies, ka Arduino programmatūra ir instalēta, no šejienes jums jāpaņem FastLED.zip bibliotēka. Ja izmantojat Windows, ievietojiet mapi iekšā Dokumenti/Arduino/bibliotēkas.

Mac datorā atveriet Arduino programmatūru un loga augšdaļā noklikšķiniet uz "skice". Nolaižamajā izvēlnē virziet kursoru virs “iekļaut bibliotēku” un noklikšķiniet uz “Pievienot. ZIP bibliotēku”. Atlasiet tikko lejupielādēto. ZIP un noklikšķiniet uz atvērt.

Tas ir šis solis paveikts. Tas bija viegli, vai ne?

4. darbība. Programmēšana 3. daļa: koda pielāgošana

Tagad nāk jautrā daļa: pielāgošana! Viss kodā ietvertais ir komentēts, tāpēc pat tad, ja jums ir visnopietnākā izpratne par programmēšanu, jūs varēsit redzēt, kas notiek. Daļas, kuras, iespējams, vēlēsities mainīt, ir šādas.

#define NUM_LEDS 60

Tas ir diezgan vienkārši, cik gaismas diodes ir jūsu joslā? Es personīgi iesaku to samazināt līdz 60, jo tas ir jauki un vienkārši. tas ir arī vienīgais skaitlis ar vienu vadību sekundē (jauki skaitliski.)

FastLED.setBrightness (255);

Spilgtuma vadību var atrast augšpusē. Tas pieņems skaitli no 1 līdz 255, no kuriem 1 ir mīkstākais un 255 - pilnīgs spilgtums.

leds [ledMins] = CRGB:: Zaļš;

gaismas diodes [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; gaismas diodes [ledHrs] = CRGB:: zils;

Tos var atrast koda apakšā. Viss, ko viņi dara, ir pateikt programmai, kādā krāsā iestatīt katru “roku”. Eksperimentējiet apkārt, redziet, kas jums patīk. Ja jūs nevēlaties lietot otro roku (iemeslu dēļ, kas mani aizkavē), varat pat izdzēst otro rindu un pilnībā atbrīvoties no šīs “rokas”.

5. darbība: programmēšana 4. daļa: augšupielāde

Mēs esam gandrīz pabeiguši šī projekta koda aspektu, tikai vēl viens solis: koda iegūšana no datora uz Arduino. Sākumā tas var šķist nedaudz biedējoši, bet, ja varat savienot punktus, varat to izdarīt. Vispirms pielieciet tapas uz sava Arduino. Jums ir nepieciešama tikai apakšējā rinda, kas saliekta 90 grādu leņķī.

Savā USB uz TTL adapterī atrodiet RX, TX, 5V, RST un GND tapas. Savienojiet adaptera tapas ar tapām Arduino apakšā. No RX līdz RX, no TX uz TX, 5V (vai VCC) uz VCC, no GND uz GND. Piezīme: dažiem adapteriem būs neliels džemperis sprieguma kontrolei. Iestatiet to 5V pozīcijā.

Kad tas ir izdarīts, dodieties uz priekšu un pievienojiet to datoram. Pagaidiet dažas minūtes, kamēr draiveri instalē (atkal dzeriet ūdeni.) Kad tas ir izdarīts, atveriet Arduino programmatūru. Augšdaļā noklikšķiniet uz “rīki” (vai “skice” Mac datorā) un mainiet “dēli” uz “Arduino Pro vai Pro Mini”. Pēc tam mainiet “procesoru” uz “ATmega328P (5V, 16MHz)”.

“Osta” ir eksperimentēšanas jautājums. Atvienojot adapteri, kāds ports pazūd? Kad to pievienojat, vai tas parādās vēlreiz? Izmantojiet to. Kad viss ir savienots, nospiediet bultiņu ekrāna augšējā kreisajā stūrī un nospiediet pogu netālu no Arduino augšdaļas. Pagaidiet apmēram minūti, un ekrāna apakšdaļā parādīsies ziņojums “Augšupielāde pabeigta”. Ja kāda iemesla dēļ tas neizdodas, mēģiniet vēlreiz, nospiežot pogu pēc cita laika, līdz tas darbojas. Un tas arī viss! programmatūra ir pabeigta!

6. darbība: elektronika

Elektronikas sakārtošanai ir četri galvenie soļi. Pamatne, gaismas diodes, vadi un kontaktdakša. Pirmās lietas vispirms.

Gredzens

Tam ir divas iespējas: jūs varat izdrukāt pamatni 3D formātā vai izgriezt to no koka. 3D drukāšana rada daudz mazāk sāpju, taču acīmredzami ir neērti, ja jums nav 3D printera. Ja jums tāds ir, tiek pievienots.stl fails.

To pagatavot ir arī vienkārši. Tas ir vienkārši gredzens, kas izgriezts no 12 mm saplākšņa un 132 mm diametrā (ja izmantojat vairāk nekā 60 gaismas diodes, jums pašam jāaprēķina diametrs.) Pēc tam augšējā ceturksnī tiek pielīmēta plāksne ar izgriezumu. no tā, lai novietotu naglu (vai komandu joslu, ja vēlaties), uz kuras tas karājas. Vizuālu attēlojumu skatiet zemāk esošajā modelī.

Pietiekami vienkārši, vai ne? Ņemiet vērā, ka sienas biezums nav īpaši svarīgs, ja jūs to izgatavojat no koka, es to padarīju tikai plānu, lai taupītu kvēldiegu.

LED sloksne

LED sloksne ir projekta pamatā. Lai gan tam ir rūpnieciska līme, kas iepriekš uzklāta uz muguras, es atklāju, ka tas nav pietiekami spēcīgs, lai to noturētu vietā. Tas varētu jums lieliski darboties, bet es iesaku izmantot superlīmi, lai tā nenotiktu. Katram gadījumam.

Parastais garums, ko varat iegādāties, ir 50 cm un 1 m, jebkurā gadījumā sloksne ir jāsagriež pēc izmēra. Saskaitiet 60 gaismas diodes un nogrieziet gar melno līniju. Skaitiet ĻOTI uzmanīgi, jūs nevēlaties iegādāties vairāk gaismas diodes.

Ievērojiet bultiņas uz sloksnes. Tas ir virziens, kurā “rokas” pagriezīsies. Pagrieziet gredzenu tā, lai iecirtuma plāksne būtu vērsta uz leju. Izlīdziniet pirmo gaismas diodi ar pakarināmā iecirtņa augšdaļu un stingri nospiediet to uz leju. Aptiniet gaismas diodes pulksteņrādītāja virzienā, izvelkot vadus caur iecirtumu. Gaismas diodēm vajadzētu pilnībā aptīties, beidzoties tieši pirms pirmās gaismas diodes. Gaismas diode pulksten sešos ir jāpārveido. Paņemiet savu amatniecības nazi un ļoti rūpīgi iegrieziet sloksnē iegriezumu. Izgriezumam jābūt pietiekami plašam, lai tajā varētu ievietot strāvas kabeli (divkodolu vads), bet ne platākam par atstarpi starp diviem vara kontaktiem. Mans noteikums ir: mēģiniet izgriezt bultiņu no sloksnes. Tāpat ir svarīgi, lai jūs nesagrieztu gaismas diožu lodēšanas punktus.

Elektroinstalācija

Pulksteņa elektroinstalācija ir tik vienkārša, cik es to varētu izdarīt. Ir iesaistīti trīs veidu vadi: savienojuma vads, kas paredzēts pulkstenim, biezāks vads, kas ir iepriekš uzlocīts uz gaismas diodēm, un divkodolu vads, lai pārnestu pulksteni.

Iepriekš minētā diagramma varētu izskatīties nedaudz satriecoša, taču viss, kas jums jādara, ir savienot punktus. Zemāk ir mana procesa fotogrāfija, lai jūs sajustu, kā tas ir paredzēts izskatīties. USB savienojums tiek vadīts caur divkodolu vadu, lai tas izskatītos pēc iespējas sakoptāks.

Spraudnis

Tā kā sistēmai ir liels enerģijas patēriņš, mums tā ir jāpievieno kaut kur. Es ceru, ka vēlāk to novērsīšu, bet pagaidām mums tas ir jāizdara. Es izvēlējos USB spraudni, jo tas ir ērti, ikvienam ir rezerves strāvas ķieģelis, un mums nav jāizjauc nekādi transformatori (lasi: es nevēlos, lai kāds to ievainotu, to darot, būdams stulbs un laizīdams kondensatoru.)

Pēc nelielām medībām es no rotaļu helikoptera atradu veco uzlādes kabeli. Protams, ikvienam bija viens no tiem 15 USD RC helikopteriem, kas salūza pēc mēneša?

Ja to nedarīsit, kāda iemesla dēļ jums būs jāiegādājas vīriešu USB savienotājs un apvalks. Jebkurā gadījumā es novilku korpusu no lādētāja, un, lūk, tas viegli atdalījās.

Pēc divu savienojumu atkausēšanas atvienoja spraudni. Viss, kas tagad jādara, ir to pielodēt pie divkodolu stieples. Ja turat USB, kontaktpersonas ir vērstas uz jums un cilnes ir vērstas uz leju, vadi notiek šādi: barošana, signāls, signāls, zemējums. Tā kā mēs neizmantojam divus signāla savienotājus, mēs savienojam vadus tikai ar diviem ārējiem. Vads, kas Arduino iet uz GND, iet uz zemes savienotāju (pa labi,), bet VCC - uz barošanu (pa kreisi).

Šie divi vadi, kas bija salocīti atpakaļ, vienkārši bija tur, jo atrastais kabelis bija četrkodolu, nevis divkodolu, un viņiem nav jāuztraucas. Viss, kas tagad jādara, ir novietot korpusu atpakaļ ap kontaktdakšu un sūknēt to ar karstu līmi.

Pievienojiet to, lai to pārbaudītu. Pārbaudiet, vai parādās minūtes, stundas un otrās rokas. Ja tā, tad perfekti.

Uz priekšu! Uz nākamo soli!

7. solis: pulksteņa seja

Šeit nāk patiešām grūts punkts: perfekta apļa griešana ar rokām. Nu, ideāls ir neobligāts, taču mēs abi zinām, ka nevarēsit sadzīvot ar sevi, ja izgatavosiet satriecošu pulksteni. Seja ir tikai aplis, 162 mm diametrā (vai aptuveni 15 mm lielāks par gredzenu abās pusēs, ja veidojat lielāku pulksteni.) Paņemiet kompasu, atzīmējiet to un sagatavojieties griešanai.

Ja jūs nolemjat izmantot kādu citu materiālu, nevis akrilu, es novēlu jums veiksmi. Es varu jums pateikt no pirmavotiem, 6 mm akrils ir grūts. Atklājot šo, man sāpēja elkonis. Pēc apmēram divdesmit minūšu ilgas griešanas es beidzot pabeidzu ar iespaidīgi pat (ja es pats tā saku) akrila disku. Divi padomi. Pirmkārt, iet lēni. Nesteidzieties, ja izjauksiet, jums būs jāsāk viss no jauna. Otrkārt, valkājiet masku. Jūs sagriežat plaušās savienojumu, kuru, visticamāk, nevēlaties.

Tagad ir pienācis laiks iegūt šo šokolādes tāfelīti pēc smaga darba. Tu to esi pelnījis. Izmantojiet iespēju dzert arī vairāk. Pēc griešanas viss, kas patiešām nepieciešams, ir montāža. Bet pirms turpināšanas iesakņojiet diska malu, lai pārliecinātos, ka tas ir pareizi apaļš.

8. solis: līmēšana (un daudz kas no tā)

Šobrīd esam mājas posmā, vēl tikai dažas lietas. Vispirms paņemiet disku, kuru izgriezāt pēdējā solī. Uz tā uzzīmējiet apli, kas ir nedaudz lielāks par gredzena diametru (vai nedaudz mazāks par iekšējo diametru, ja to izdrukājat 3D formātā).

(Jā, es zinu, tā ir skaista un prasmīgi novilkta līnija)

Saskaņojiet gredzenu ar to pēc iespējas labāk, bieži vien ir laba ideja, ja tieši virs jūsu darba spīd spoža gaisma, lai novērstu visas ēnas, kas varētu jūs mulsināt. Kad esat pārliecināts, ka tas ir pareizajā vietā, vienkārši pielīmējiet to uz leju, ap iekšpusi (lai samazinātu gaismas diodes miglošanās iespēju.)

Pēdējais solis ir pielīmēt sastāvdaļas, lai samazinātu iespēju, ka kaut kas salūzīs. Šeit karstā līme darīs visu.

Aaaand, jūs esat pabeidzis! atliek tikai to pārbaudīt! Nākamais solis to aptver.

9. solis: pabeigšana

Pēdējais, kas jādara šim pulkstenim, ir piemērot problēmai ļoti augsto tehnoloģiju labojumu. Jūs, iespējams, pamanījāt, ka Arduino ir ārkārtīgi spilgta, ārkārtīgi sarkana strāvas gaisma, kas spīd cauri akrilam (ja jums patiešām ir akrils.) To var atrisināt, izmantojot neticami vienkāršu mērķi sagriezt nelielu elektriskās lentes kvadrātu un pielīmēt to gaismas diode. Arī Blu-Tack darbotos. Vai krāsot. Vienkārši aizveriet gaismu. Lai iestatītu pulksteni, vienkārši nospiediet augšējo pogu, lai palielinātu stundas, un apakšējo, lai palielinātu minūtes.

Var gadīties, ka pulkstenis iegūst vai zaudē laiku, tas ir saistīts ar faktu, ka kristāls Arduino ir uzticams tikai aptuveni 90% gadījumu. To parasti var pielāgot, mainot “otro” mainīgo, augšpusē. Man noderēja 1013 milisekundes, taču, iespējams, jums būs jāpielāgo. Kad esat to mainījis, atkārtoti ielādējiet to un pagaidiet dienu, lai redzētu, vai tas paliek precīzs.

Tas ir viss no manis, jūs tagad zināt, kā izveidot unikāli pielāgotu minimālisma pulksteni, kas, atklāti sakot, izskatās patiešām, patiešām labi. Fotogrāfijas to nedara taisnīgi, tas ir daudz aizraujošāk personīgi. Noteikti plānoju to nākotnē pārskatīt ar tādām funkcijām kā īpaša pulksteņa mikroshēma, aptumšošanās naktī, sarga režīms (kur tas ieslēdzas tikai tad, ja kāds atrodas tuvumā) un pilna akumulatora jauda. Sekojiet līdzi.