Budžeta Arduino RGB vārdu pulkstenis!: 7 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Sveiki visiem, šeit ir mans ceļvedis, kā pats izveidot vienkāršu un lētu vārdu pulksteni!

Instrumenti, kas jums būs nepieciešami šim projektam

1. Lodāmurs un lodētava
2. Vadi (ideālā gadījumā vismaz 3 dažādas krāsas)
3. 3D printeris (vai piekļuvi vienam, varat nosūtīt.stl failus arī uz tipogrāfiju, ja jums nav sava printera)
4. Pamata rīki (skrūvgrieži, stieples griezējs, vīle utt.)

Visa daļa, kas jums būs jāpasūta, ir apskatīta šīs rokasgrāmatas sadaļā BOM!

Ceru, ka jums patiks, tagad sāksim!

1. darbība: projekta priekšlikums

Ilgu laiku es gribēju izveidot RBG galda vārdu pulksteni atbilstoši Adafruit projekta gaitai šeit LINK

Galvenās lietas, kas mani apturēja, bija detaļu izmaksas un nepieciešamība pēc lāzergrieztām detaļām!

Tātad šī projekta mērķis bija izveidot lētu un vienkāršu versiju, izmantojot budžeta RBG Matrix un Arduino Nano, pēc tam 3D drukāt pielāgotu korpusu, apejot nepieciešamību pēc lāzera griezuma detaļām.

2. darbība: BOM - elektronika un mehānika

Materiālu rēķinam (BOM) šim projektam vajadzētu būt £ 13,21 par vienu pilnu vārdu pulksteņu.

Kopējām pasūtījuma izmaksām (ieskaitot pasta izdevumus Apvienotajai Karalistei) vajadzētu būt £ 51,34, pieņemot, ka jums ir jāiegādājas visas detaļas, ieskaitot pilnas 1 kg PLA spoles korpusam.

(Pasūtījuma izmaksas - BOM izmaksas)

1. 6,42 £-6,42 £-8x8 WS2812B Matrix-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. 1,83 £- 1,83 £- Arduino Nano V3-
3. 1,75 £ - 1,75 £ - RTC modulis DS1307 -
4. 1,25 £ - 0,13 £ - Jaudas mikro USB -
5. 4,31 £ - 1,44 £ - Protoboard -
6. 1,05 sterliņu mārciņas-0,11 mārciņas-M3 35 mm skrūve x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-leoy-S…
7. 4,13 £ - 0,82 £ - 4 mm gumijas kājas x4 -
8. 12,99 £ - 1,20 £ - BQ 1,75 mm PLA - Ogles melna -
9. 19,99 £ - 0,28 £ - AMZ3D 1,75 mm PLA - dabīgs -

PLA aprēķinus var parādīt iepriekš PLA Calc tabulā. Esmu pieņēmis, ka PLA tilpums ir aptuveni 800 cm^3/kg, kas nozīmē, ka 1 kg spolei vajadzētu būt aptuveni 330 metriem plastmasas. Pēc tam, lai aprēķinātu izmaksas, es izmantoju paredzamo PLA daudzumu, kas nepieciešams, lai izdrukātu katru daļu.

3. darbība: 3D drukātās detaļas

Visi 3D drukas modeļi ir atrodami vietnē Thingiverse šeit -

Drukāšanas instrukcijas var atrast Thingiverse lapā, kas ir saistīta iepriekš

Es izstrādāju šo modeli programmā Fusion 360, izmantojot Adafruit Laser Cut korpusa dizainu kā veidni (saite).

Es saglabāju priekšējā paneļa burtus tādus pašus, kā mēs izmantosim to pašu kodu, ko izmanto Adafruit projekts.

Korpuss pagrieza pulksteni 10 ° leņķī, lai tam būtu labāks skata leņķis. Burtu izkārtojumam jābūt nedaudz lielākam par Adafruit versiju, jo 8x8 RGB LED matrica, kuru izvēlējos izmantot, ir aptuveni 64 mm x 64 mm, nevis Adafruit NeoMatrix 60 mm x 60 mm.

Korpusam ir 6 daļas,

1. Priekšējais panelis - burti atrodas LED matricas priekšā.
2. Vidējais panelis (leņķis) - tas tur matricu vietā, kā arī savieno ar priekšējo paneli un aizmugurējo paneli. Šī sadaļa atrodas 10 ° leņķī.
3. Aizmugurējais panelis (leņķis) - šajā panelī atrodas strāvas adapteris un savienojas ar vidējo paneli.
4. Strāvas adaptera bloķēšana - šī ir neliela daļa, kas notur adapteri vietā.
5. Sadalītāja režģis - tas tiek izmantots, lai palīdzētu izolēt gaismu no katras gaismas diodes, samazinot gaismas izplūšanu blakus esošajos burtos.
6. LED difuzors - šī ir skaidra PLA daļa, kas palīdz sajaukt RGB gaismas, tas arī palīdz saprast burtus (ņemiet vērā, ka jums būs jāizdrukā 64 šīs daļas, pa vienai katrai matricas gaismas diodei).

Viss korpuss ir uzstādīts kopā, izmantojot M3 35 mm un M3 15 mm skrūves.

4. solis: kods

Arduino IDE iegūšana

Šim projektam vispirms būs nepieciešams Arduino IDE, kuru var lejupielādēt šeit - saite

Kodu bāzes iegūšana

Šos projektus kods ir izveidojis Adafruit, un to var atrast GIT Hub šeit - saite

Ikvienam, kurš iepriekš nav izmantojis GIT Hub, tas ir patiešām vienkārši! Lai kodu lejupielādētu un ievadītu Arduino IDE, rīkojieties šādi.

1. Noklikšķiniet uz saites uz GIT Repo
2. Noklikšķiniet uz pogas “Klonēt vai lejupielādēt” (zaļa), pēc tam atlasiet Lejupielādēt ZIP
3. Izvelciet lejupielādēto ZIP kaut kur
4. Atveriet Arduino IDE
5. Arduino IDE dodieties uz Failu atvēršana
6. Pēc tam dodieties uz WordClock_NeoMatrix8x8.ino, kas atrodams neiesaiņotā mapē (direktorija piemērs-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Tagad jūs esat atvēris kodu!

Koda grozījumu veikšana

Pēc tam mums ir jāveic nelielas izmaiņas kodā Adafruit, jo mēs izmantojam citu mikrokontrolleri, kas atšķiras no sākotnējā projekta.

Programmā WordClock_NeoMatrix8x8.ino mēs vēlamies modificēt dažus // definēšanas tapas, Mums ir jāmaina RTCGND uz A4 un RTCPWR uz A5, tas norāda kodu, kur Arduino Nano atrodas SDA un SCL savienojumi.

Mums būs arī jāmaina NEOPIN uz D3, lai tas zinātu, kur ir pievienots 8x8 RBG Matrix Din.

Ja neesat pārliecināts, ka rīkojāties pareizi, varat lejupielādēt pievienoto modificēto WordClock_NeoMatrix8x8.ino un aizstāt to savā direktorijā.

Nepieciešamās bibliotēkas iegūšana

Visbeidzot, pirms programmēšanas jums būs jālejupielādē visas nepieciešamās bibliotēkas, Adafruit ir pievienojis saites uz visiem šiem komentāriem

Vai arī varat noklikšķināt uz tiem šeit,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Ikvienam, kurš iepriekš nav instalējis Arduino IDE bibliotēku, rīkojieties šādi:

1. Visas iepriekš minētās saites ir uz GIT Hub krātuvēm, jums būs jānoklikšķina uz pogas “Klonēt vai lejupielādēt”
2. Atlasiet lejupielādes ZIP
3. Tagad atveriet Arduino IDE
4. Augšējā izvēlnē noklikšķiniet uz cilnes “Skice”
5. Virziet kursoru virs Iekļaut bibliotēku, pēc tam atlasiet “Pievienot. ZIP bibliotēku…”
6. Pārejiet uz vietu, kur lejupielādējat. ZIP bibliotēku, un atlasiet to
7. Tagad bibliotēka ir instalēta, jums būs jāatkārto šīs darbības katrai no iepriekš minētajām 5 bibliotēkām.

Arduino Nano programmēšana

Tagad IDE vide ir gatava un ir pienācis laiks ieprogrammēt Arduino Nano!

Pārliecinieties, vai Arduino IDE ir iestatīts, lai to apkopotu Arduino Nano platei, lai to pārbaudītu,

1. Noklikšķiniet uz cilnes Rīki
2. Virziet kursoru virs opcijas “Dēļi:” un atlasiet “Arduino Nano”
3. Pievienojiet Arduino Nano datoram un izvēlieties pareizo COM portu

Kad ir izpildītas iepriekš minētās darbības, varat nospiest augšupielādes pogu, lai ieprogrammētu Arduno Nano!

5. solis: elektronika

Tagad jums ir ieprogrammēts Arduino Nano, ir pienācis laiks iestatīt elektroniku!

Pirms visu vadu savienošanas atvienojiet Arduino Nano no USB savienotāja.

Projekta elektronika ir ārkārtīgi vienkārša, tāpēc to ir ļoti viegli salikt pat iesācējiem, Savienojumi

1. TP4056 - lodēt sarkano vadu pie + savienojuma blakus mikro USB savienotājam (parādīts iepriekš), tas ir 5 V (pārbaudiet ar multimetru, ja neesat pārliecināts). Pēc tam pievienojiet melno vadu - savienotājam (atkal parādīts iepriekš).
2. 8x8 RGB matrica - savienojiet Din ar Arduino Nano Pin D3, pēc tam Vcc uz 5V un GND ar GND.
3. DS1307 - Pievienojiet SDA Arduino Nano Pin A4 (tas ir Nano SDA savienojums), pēc tam pievienojiet SCL Arduino Nano Pin A5 (šis ir Nano SCL savienojums, skatiet iepriekš minēto Nano Pin). Tad Vcc uz 5V un GND uz GND.
4. Arduino Nano - Atliek tikai barot Arduino Nano, lai to izdarītu, savienojiet 5V ar Vin & GND ar GND blakus Vin tapai.

Kad ir ievērots viss iepriekš minētais, ķēde ir pabeigta! un ir pienācis laiks to ieprogrammēt, lai pārbaudītu, vai viss darbojas!

Pirms visu iepriekš minēto savienojumu lodēšanas, iespējams, ir laba ideja pārbaudīt, vai viss darbojas, izmantojot maizes dēli un dažus savienotājus. Iepriekš esmu parādījis dažas savas elektronikas pārbaudes fotogrāfijas!

Pulksteņu laiks nav pareizs?

Ja vārda pulkstenis neparāda pareizo laiku, mēģiniet pārprogrammēt Arduino Nano, kamēr tas ir pievienots RTC modulim. Ja tas joprojām nedarbojas, izņemiet šūnu akumulatoru no RTC moduļa un pēc tam pievienojiet to atpakaļ, mēģinot vēlreiz pārprogrammēt Arduino.

6. darbība: montāža

Tagad, kad jums ir 3D daļas, Code & Electronics ir gatavs savākt vārdu pulksteni.

1. Novietojiet standarta priekšpusi uz galda un ievietojiet 64 LED difuzorus.
2. Pārliecinieties, ka visi izkliedētāji ir ievietoti plakani.
3. Ievietojiet sadalītāja režģi standarta priekšējā mezglā.
4. Sagatavojiet elektroniku, kas tika apspriesta iepriekšējā solī.
5. Novietojiet leņķveida muguras dzīvokli uz galda
6. Ievietojiet USB lādētāja moduli slīpā leņķa aizmugurējā daļā
7. Pārliecinieties, vai USB ports ir izlīdzināts caur aizmugurējo izgriezumu leņķiskajā aizmugurē
8. Novietojiet Angled Mid virs elektronikas un izlīdziniet ar Angled Back, pēc tam ievietojiet elektroniku
9. Novietojiet LED matricu virs elektronikas, panelim jāsakrīt ar leņķa vidusdaļas spraugām.
10. Novietojiet leņķisko komplektu uz standarta priekšpuses un ievietojiet M3 35 mm skrūves
11. Pievelciet skrūves un novietojiet 4 gumijas kājas uz pamatnes
12. Apsveicam, ka esat pabeidzis montāžu, laiks to ieslēgt, skatiet laiku!

7. darbība. Gūtās atziņas un secinājumi

Kopumā esmu apmierināts ar šī projekta iznākumu, bet, protams, ir dažas lietas, ko varētu darīt, lai to uzlabotu.

1. izdevums

RTC DS1307 moduļi ir diezgan nomākti uzstādīšanai un ievērojami izkļūst no sinhronizācijas, kas nozīmē, ka jums ir jāpārprogrammē ierīce, lai to atkārtoti sinhronizētu.

2. izdevums

CAD, es, iespējams, veidotu korpusu nedaudz savādāk, lai uzlabotu montāžas procesu un faktiski būtu kur uzstādīt Arduino.

3. izdevums

Kāpēc nav Wi-Fi? Tas būtu lielisks risinājums 1. jautājumam!

Kad es sāku šo projektu, man nebija pieredzes ar ESP8266 / ESP32, bet, ja es atkal sāktu šo projektu vai veiktu Rev2, es ļoti apsvērtu iespēju pielāgot kodu, lai izmantotu Wifi, lai iegūtu pašreizējo laiku, nevis DS1307.

Tas varētu arī iespējot daudzas citas funkcijas, piemēram, displeja krāsas pielāgošanu, pamatojoties uz laika prognozi, vai šādas atdzist lietas.

Paldies visiem, ka nokļuvāt mana ceļveža beigās, ja jums ir kādi jautājumi, lūdzu, nekautrējieties komentēt vai rakstīt man īsziņu!