Word Clock (německé rozložení): 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Ahoj, ich möchte Euch hier mal mein letztes Projekt vorstellen. Jejich habe eine Uhr gebaut. Allerdings keine "normale" Uhr, sondern eine Word Clock. Zu solchen Bastelprojekten gibt es hier zwar schon ein paar Artikel, aber trotzdem möchte ich mal zeigen was ich mir ausgedacht und gebaut habe. Vielleicht hilft es ja dem ein oder anderen ja bei seinem Projekt.

Auf die Idee hierzu hat mich vor ein paar Monaten ein Kollege gebracht, der mir ein bisschen etwas über seine Mikrocontroller-Projekte erzählt hat und das er unter anderem auch eine solche Uhr für seine Frau gebaut hat. Die Idee fand ich so cool, dass ich mich auch entschieden habe so eine Uhr zu bauen. Sollte ja für einen Informatikstudenten im vierten Semester wohl irgendwie machbar sein. Danke Jannes: D

Největší výběr ze všech (5 měsíců) má největší počet volných hodin, které mohou kombinovat a kombinovat více než jeden klobouk.

Da das hier mein erstes richtiges Projekt war, bin ich sicher, dass ich bestimmt nicht alles perfekt gemacht habe. Allerdings bin ich mit dem Ergebnis mehr als zufrieden (und meine Freundin auch:). Z toho vyplývá, že se jedná o kommentare.

Krok 1: Materiál

Baumaterialen:

• MDF Holzplatte (n) (8 mm a 12 mm)
• Frontplatte (Fotokarton)
• Plexisklo
• Holzdübel

• Schrauben:

  • Zylinderkopfschraube 25 mm x M5
  • M5 Hülsenmutter
  • Schrauben 20 mm x M4
  • Kleine Metallwinkel
  • Große Metallwinkel
  • Holzschrauben 40 mm

Mikrokontrolér:

• Arduino Nano AtMega328p
• Modul RTC

Elektronika:

• Netzteil (Externí, Výstup: 5V, 3A (15W), Hohlstecker 2, 1x5, 5mm)
• LED WS2812b (60 LED/m) (přibližně 2 m)
• Kupferdraht
• CR1220 Knopfzelle
• Hohlsteckerbuchse 2, 1x5, 5mm
• Hohlstecker-Verlängerungskabel
• Verlegekabel 3x0, 75 mm^2
• Infrarot-Fernbedienung (IR)
• Schrumpfschläuche
• Fotowiderstand
• IR-Empfänger (TSOP4838 38 kHz)

• Bauteile Platine:

  • Buchenleiste (1x15 polig)
  • Buchenleiste 90 ° gebogen (1x5 polig)
  • Widerstände (470 Ohm, 1 k Ohm)
  • Kondensátor (1000 µF)

  • Klemmleiste (Schraubklemmblock):

    • 2-polig
    • 3-polig
    • 10-polig

Und das wichtigste:

Nerven und Geduld

Krok 2: Planung

Zu Začínáme s ostatními erstmal Gedanken gemacht welche Funktionen die Uhr nachher haben soll. Anhand der dafür benötigten Bauteile konnte ich die Planung machen. Jejich hlavní funkce jsou:

• Anzeige der aktuellen Uhrzeit (minutengenau)
• Speicherung der Zeit (pro Spannungsausfall)
• Steuerung der LED-Farben
• Automatický průchod Helligkeit an Umgebung + Manuelle Einstellung der Helligkeit
• Automatické umstellung auf Sommer-/Winterzeit
• Funktion zum manuellen Einstellen der Zeit (für den Fall der Fälle)
• Steuerung über eine Infrarot-Fernbedienung (Farbe, Helligkeit, Blinkeffekte, Zeiteinstellung)

Celková doba montáže byla běžná nebo běžná a mohla se vyskytnout.

Zatraceně mich an an Konstruktion wagen. Rychle a rychle si můžete vybrat mezi rychlými aplikacemi, které jsou k dispozici v CAD aplikaci (Shapr3D) pro iPad. Die bekommt man als Student glücklicherweise kostenlos:). Prohlédněte si naše 3D modely a vytvořte si klobouk Planung deutlich erleichtert (siehe Bilder)

Krok 3: Frontplatte

Das wohl wichtigste Teil der Uhr ist die Frontplatte mit dem scheinbar wirren Buchstabenfeld. Vstupní údaje se mohou lišit, například Konstruktion der Uhr daran orientiert.

Bei der Positionierung der Buchstaben bzw. Wörter habe ich ein Muster gewählt, bei dem der Name meiner Freundin senkrecht in der in Mitte des Buchstabenfeldes steht. Dusu musste ich ein bisschen rumprobieren, bis ein passendes Muster mit allen notwendigen Wörtern rauskam. Da aber nicht all all Buchstaben genutzt werden, hatte ich hier etwas Spielraum.

Zeptejte se na to, jak nejlépe pracovat s fotokartonem. Diesen habe ich bei formulor.de fertigen lassen. Das größtmögliche bestellbare rechteckige Maß beträgt 384mm x 384mm. Ztratili jste více než jednu hodinu.

Die Buchstaben im Karton wereden per Laser ausgeschnitten. Nejčastěji se jedná o vektorovou grafiku, která obsahuje více webů, které mohou mít jednu z následujících definic: Zur Erstellung einer Vectorgrafik eignet sich sehr gut das OpenSource-Tool InkScape. Auf der Formulor-Webseite lässt sich eine Art "Vorlage" herunterladen, in der die Maße des Fotokartons bereits eingezeichnet sind.

Mit dem Programme habe ich ein Raster für die Buchstaben erstellt und die Buchstaben entsprechend positioniert. Hierbei mussten einige Buchstaben allerdings extra bearbeitet werden, damit die Innenbereiche (sog. "Punzen") nicht herausfallen beim lasern. Dazu habe ich Pfade der betroffenen Buchstaben einzeln angepasst und "Stege" eingesetzt werden. Dabei entstand ein ziemlich schöner und passender Schriftstil wie ich finde.

Krok 4: Konstruktion Und Fertigung Der Holzteile

Nachdem die Frontplatte fertig war, konnte ich mit der eigentlichen Konstruktion und dem Bau der Uhr beginnen.

Materiál:

Der Rahmen der Uhr besteht aus MDF-Platten (mitteldichte Holzfaserplatte). Získejte nejlepší internetový obchod s nejlepšími stránkami. Můžeme se těšit na další zuschneiden, war aber einfacher:)

Rahmen:

Naše nejlepší možnosti jsou orientace na Größe der Uhr an der möglichen bestellbaren Größe der Frontplatte. Aus diesem Grund wurden die Rahmenteile entsprechend der Größe dimensioniert:

Die Ober-, Unter- und Seitenplatten sind gedübelt, verleimt und verschraubt. Dobrá volba Stabilität gewährleistet, da die Uhr schon ein bisschen was wiegt.

Auf der Oberplatte ist neben den Löchern für die Befestigungsschrauben in der Mitte ein Loch gebohrt, in dem der Fotowiderstand für die automaticische Helligkeitssteuerung eingesetzt ist. Získejte více než jednu noc, abyste se dostali na místo, kde můžete spát.

Všechny Rahmenteile wurden nach der Bearbeitung von außen und an den Rändern mit einer Grundierung schwarz postrádající (siehe spätere Bilder). Das habe ich von einem Malermeister aus dem Bekanntenkreis machen lassen. Vielen Dank an der Stelle nochmal Christoph:)

Mittelplatte:

Zemřete na středním náměstí. Hier sind allle Teile des Innenlebens befestigt. Získejte více než jednu Bohrungen für die Hülsenmuttern zur Fixierung der Frontplatte. Zveřejněte všechny své LED diody a dioda IR IR-Empfänger durchgeführt sind.

Auf der Rückseite der Platte ist außerdem mittig mit einer Oberflächenfräse ein rechteckiger Bereich ausgefräst Worner, in der später die Platine mit dem Arduino etc. eingelassen wurde. Hierdurch lässt sich die Uhr insgesamt etwas schmaler bauen. Získejte více informací, než kolik jich můžete mít. Vielen Dank a dieer Stelle nochmal:)

Lochplatte:

Die Lochplatte ist das aufwendigste Teil der Uhr. Sie hat die Aufgabe das Licht jeder einzelnen LEDs möglichst von den anderen abzuschirmen, damit die benachbarten Buchstaben nicht "mitleuchten". Dazu habe ich für jede LED ein 23mm breites Loch mit einem Forstnerbohrer gefertigt.

Zusammen sind dies 110 Löcher für die LEDs, vier kleinere Löcher für die Minuten-LEDs und nochmal vier weitere Löcher an den Ecken zur Fixierung der Platte.

Zudem sind auf der Rückseite dieser Platte Kerben für die LEDs und Kabel ausgefräst, damit die Platte möglichst bündig auf der Mittelplatte aufliegen cann und so eine gute Lichtabschirmung ermöglicht wird. platziert ist.

Krok 5: Elektronik

Schaltung und Platine

Die Steuerung der Uhr erfolgt über einen Arduino Nano. Der Mikrocontroller steuert die adressierbaren WS2812b LEDs hinter dem Buchstabenfeld. Uhrzeit für die Verarbeitung bezieht der Arduino aus einem RTC-Modul. Vybrané baterie a baterie mohou mít jednu nebo více z těchto možností. Externí Steuerungssignale kann die Arduino über einen Infrarotempfänger (TSOP4838 38 kHz) empfangen. Informace o tom, jak se vypořádat s dalšími fotkami, stojíte na oberseite.

Hloubka plážového osvětlení je dána daty WS2812b LED diody s širokým zorným úhlem 300 a 500 ohmů. Vícenásobné fotorámečky jsou k dispozici pro analogové použití s mikrokontroléry.

Zur besseren Handhabung (und zum besseren Aussehen;)) habe ich für die Schaltung eine Platine entwickelt. Dazu habe ich EAGLE von Autodesk verwendet (ist für Hobbyanwender kostenlos und als Student bekommt man sogar die Vollversion). Další informace o Schaltplan nachgebaut und Platinum entsprechend designt. Die Platine an sich habe ich bei JLCPCB.com bestellt. Vielen Dank hier a Jonas, der mir mit EAGLE und der Bestellung geholfen hat: D

Spannungsversorgung für die LEDs läuft ebenfalls über die Platine. Die 10 (bzw. 11) LED Reihen sind in fünf zweier (bzw. die letzte in dreier) Parallelstränge aufgeteilt, damit die Strombelastung für die Leiterbahnen der ersten LEDs und der Spannungsabfall am Ende nicht zu groß wird.

Beim Netzteil habe ich mich für ein externes Netzteil entschieden, damit die Uhr etwas dünner gebaut werden kann. Dimensionierung basiert auf der Grundlage der erwarteten Leistungsaufnahme der LEDs. Pro LED sollte man mit 0, 06A rechnen, die ungefähr benötigt werden wenn weißes Licht (allle 3 RGB LEDs an) leuchten soll. Bei 114 LEDs wären das teoretisch stolze 6, 8A. Všechny informace o všech LED diodách mohou mít různé LED diody, které mohou mít různé možnosti připojení. Ich habe mich für ein 3A Netzteil entschieden, das somit immer noch genug Reserven hat. (Bei der Programmierung sollte man das aber im Hinterkopf behalten und evtl. Grenzen für die Helligkeit in der Software einbauen, damit das Netzteil nicht abraucht)

Bau

Naleznete zde více než 100 různých LED diod, které mají 114 různých LED diod. Definitiv die unschönste Arbeit an der ganzen Uhr. Aber byl macht man nicht alles….:) Dafür sollte man einige Abende einplanen. Zur Verbindung der LEDs innerhalb der Reihe eignet sich verzinnter Kupferdraht hervorragend.

Naleznete více LED diod, které se skládají z kabelů, které se spirálovitě spínají a vybírají na střední a vyšší úroveň.

Získejte více fotek v rámci Oberplatte a získejte více zábavy a kabelů z naší Platine gelegt. Jsou to IR-Empfänger, der auf die 3D-gedruckte Halterung auf der Vorderseite an die Oberplatte geklebt wird (später mehr).

Krok 6: 3D Druckteile

Zwei Teile der Uhr habe ich mit einem 3D-Drucker fertigen lassen. Více informací o tom, jak se starat o to, co potřebujete, abyste získali více informací o 3D grafech, které byste měli mít k dispozici:

• Halterung der rückwärtigen Hohlsteckerbuchse
• Halterung des IR-Empfängers

Každý den má více aplikací Shapr3D. Generované generátory STL-data, která mají svůj vlastní formát pro 3D tisk, Druckerův klobouk. Danke nochmal dafür Jonas: D

Halterung für die Hohlsteckerbuchse befindet sich in der Uhr auf der Unterplatte auf der Rückseite. Které mohou mít vliv na to, že se mohou stát důležitými, když se rozhodují. Více informací naleznete na webových stránkách

Krok 7: Bau Der Uhr

Nachdem all all notwendigen Teile gebaut waren, konnte endlich die Uhr vollständig zusammengebaut werden.

Der Rahmenteile sind wie anfangs erwähnt mit der Mittelplatte verschraubt und verleimt. Die Schrauben habe ich hier noch schwarz deficity, damit sie nicht so in dem schwarzen Rahmen auffallen.

Nejjednodušší způsob, jak dosáhnout úspěchu, je, že se dostanete na naši špičkovou společnost. Zemřeli jsme jeden z nás (souběžně) a více než jeden z nás, platíme, co děláme víc, než jsme se dostali k naší hůlce. Außerdem konnte jetzt der Fotowiderstand und der IR-Empfänger mit der 3D-gedruckten Halterung verklebt und mit der Platine verkabelt werden.

Zur besseren Streuung des Lichtes und damit die LEDs hinter der Frontplatte nicht sichtbar sind, sind die Bohrungen der Lochplatte mit weißen, leicht transparentem Papier überdeckt. Dadurch leuchten die Buchstaben gleichmäßig.

Krok 8: Programmierung

Zur Programmeerung der Uhr habe ich die Arduino IDE verwendet. Programmeerung läuft daher vielleicht nachher zwar nicht so super efizient, aber man can can sich mehr auf sein Programm konzentrieren als auf das Handling des Chips. Naše bibliografické funkce a funkce:

• Modul RTC DS3231.h
• Adafruit_Neopixel.h Steuerung WS2812b-LED
• IRremote.h und IRremoteInt.h IR-přijímač

Grundprinzip (einfach): Über das RTC-Modul werden bei jedem Zyklus des Mikrocontrollers die Zeitdaten bezogen. Diese werden in 5-Minuten-Bereiche zerlegt und die entsprechenden, ass Wörter definierte LEDs, active. Bezprostředně po sobě jdoucí zusätzlich zemřou a začnou procházet, budou mít další Signale über den IR-Empfänger empfangen wurden. Falls etwas davon zutrifft, wird in ausgelagerte Funktionen gesprungen um z. B. einen Helligkeits-Fading-Effekt zu erzeugen. Hier kann man sich beliebig austoben. Meine über die Software realisierten Funktionen sind die folgenden:

• „Julia“-úvodní začátek a první volba Stunde (mit Fadeout-Effekt)
• Steuerung der Farbe über IR-Fernbedienung (interne Verwendung HSV-Farbsystem)
• Manuelle Steuerung der Helligkeit über IR-Fernbedienung
• Fading-Effekt der LED-Helligkeit bei Änderung der Umgebungshelligkeit orer manual manual Änderung
• Automatische Zeitumstellung (léto/zima)
• Manuelle Zeitstellung (durch blinkendes "Menü" zum Durchschalten der Minutenbereiche und anschließendes flashen ins RTC) über IR-Fernbedienung
• Blinkeffekt mit zufällig vergebenen Farben über die aktiven Buchstaben
• Rainbow-Effekt

Und damit ist die Uhr auch (schon) fertig. Vielen Dank fürs lesen:)

Na zdraví!