DIY Arduino Wordclock: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Moje verze slovních hodin nebude obsahovat displej 12 × 12 LED-Matrix. Místo toho je vyroben z LED pásků a rozsvítit se mohou pouze významná slova na hodinách. Pomocí této metody nemůžete zobrazovat vlastní zprávy, ale ani celá sestava vás nebude stát tolik.

Tento návod je téměř přesnou kopií mého článku, který je zveřejněn zde.

Krok 1: Shromážděte potřebné materiály

Pouzdro

Pro tento případ budete potřebovat následující položky. Většinu těchto komponent byste měli dostat ve svém místním železářství (všechna měření v mm!):

1. Přední panel z akrylu/skla (270 × 270 [mm])

2. Cyklus ciferníku Lasercut (1, 5 mm černý matný karton)

Objednal jsem si to z ponoko.com

3. Dřevo:

2x 300x80x15 [mm] 2x 270x80x15 [mm] 2x 270x40x10 [mm] 2x 250x40x10 [mm]

4. Překližkové panely

2x 270x270x5 [mm]

5. Pěnové desky

Bude použit jako mezerník a k vytvoření mřížky pro slova na hodinách, aby světlo neproniklo do jiných písmen, která nejsou určena k osvětlení. Je těžké je najít, mám je z Amazonu.

Elektronika

Pro elektroniku, kterou budete potřebovat:

1. LED pás s integrovaným ovladačem WS2812B nebo podobným

1 metr (60 LED)

2. odpor 330 ohmů (nebo něco blízkého, jen pro ochranu proti zkratu)

3. Modul RTC

Ten jsem dostal z banggood.com

Důležité! Můžete použít jakýkoli pásek LED, který chcete, pokud lze diody LED adresovat samostatně nebo si vytvoříte vlastní ovladač, který zapíná jednotlivé segmenty. Sestavil jsem seznam s podobnými řadiči LED pásků. Můžete si jej stáhnout zde.

Krok 2: Stahování a Watchfaces

Písmo šablony

Nejprve musíte najít pěkný monoprostor, šablonové písmo. To znamená, že všechny znaky mají stejnou šířku a jsou zcela propojeny. Při stavbě hodin jsem na to bohužel nemyslel, takže některým písmenům chybí jejich vnitřní části. Toto písmo se mi však líbí. Ale můžete použít libovolné písmo, které se vám líbí.

Ciferník

Dále budete muset vytvořit ciferník. Pro tento proces jsem jednoduše zadal 12 řádků blábolů skládajících se z 12 znaků na řádek. Poté jsem přidal potřebná slova (je to čtvrtina, polovina, jedna, dvě,…, hodina atd.). (viz obr.1).

Poté jsem zkopíroval veškerý svůj text a vložil ho do Photoshopu. Můžete zde také použít GIMP, pokud nemáte Photoshop. Ve Photoshopu musíte změnit písmo na písmo šablony, které jste si stáhli dříve, a rozložit vše tak, aby na obrázku 270 x 270 mm (to bude velikost našeho předního místa) pěkně vypadat, jak ukazuje obrázek 2 a 3.

Poté převeďte text na cestu a exportujte vše jako vektorovou grafiku pro řezání laserem. Podívejte se na pokyny vaší laserové řezací služby, jak postupovat správně, protože se liší služba od služby.

Firmware

Jednoduše si jej stáhněte zde. Budete to potřebovat později a já to proberu později v tomto návodu.

Krok 3: Sestavte pouzdro

Kompletní pouzdro je vyrobeno ze dvou čtverců a vnitřní by mělo dokonale zapadnout do vnějšího čtverce. Spolu tvoří dokončený případ. Vnitřní slouží jako distanční a montážní místo pro LED desky. Slepte kusy dřeva dohromady, jak je znázorněno na obrázku 1.

Ve středu skříně by mělo být prázdné místo 250 × 250. To je místo, kde budou později umístěny oddělovače pěny. Doporučuji, abyste nejprve vytvořili vnější plášť a poté použili přední desku a ciferník jako vodítka při stavbě vnitřního rámu, abyste získali malý ret, kde mohou být tyto dvě součásti namontovány později v procesu. Tímto způsobem budou zarovnané s okraji dřevěného pouzdra a po dokončení bude vypadat skvěle, jak je znázorněno na obrázku 2. Nezapomeňte zde zohlednit tloušťku laserem řezaného ciferníku. Jednoduše to přidejte v závislosti na zvoleném materiálu.

Ze zadní strany by měl kufřík vypadat jako ten můj, který je zobrazený na obrázku 3. Neopouštějte, aby někde na pouzdru byl výřez pro stejnosměrný konektor nebo kabel, nejlépe na spodní straně.

Krok 4: Elektronika

Tohle byla část, která mi dlouho trvala. Nebylo to těžké, ale veškerou kabeláž budete muset provést ručně, takže se připravte alespoň na dvě hodiny pájení!

Nejprve vezměte jeden ze dvou překližkových panelů a přední stranu a zarovnejte je tak, aby přední strana seděla na panelu. Poté uchopte tužku a přeneste písmena, která se chcete později rozsvítit, na překližkový panel. Poté by to mělo vypadat jako na obrázku 1. (Poznámka: Místo překližky jsem použil pěnovou desku, ale doporučil bych použít dřevo, protože pěna má při pájení tendenci se tát a je to potenciální nebezpečí ohně a zdraví).

Afterwads rozloží LED pásek na tento panel. Pokuste se rovnoměrně rozdělit LED diody na slova. Použil jsem všech 60 LED diod, které přišly na pásek, ale pokud chcete, můžete použít méně. Čím více však na jedno slovo použijete, tím lépe to bude na konci vypadat, protože všechna písmena toho jednoho slova se rozsvítí rovnoměrně. Obrázek 2 ukazuje, jak jsem je distribuoval.

Až budete s rozložením spokojeni, odlepte ochrannou fólii ze zadní části LED pásky a namontujte LED diody. Zkuste je umístit na střed každého slova. Pokud váš proužek není samolepicí, použijte běžné lepidlo a nechte zaschnout.

Ujistěte se, že je umístíte správným směrem. Můj proužek měl na sobě malou šipku, která udávala cestu, kterou bude řídicí signál trvat (viz obr. 3). Zarovnejte všechny proužky tak, aby šipka vždy ukazovala stejným směrem.

Poté, co to uděláte, budete muset vyvrtat několik 2 mm otvorů. Na obou stranách každého pásu LED vyvrtejte tři otvory v blízkosti měděných kontaktů na pásu, jak ukazuje obrázek 4. Ze zadní strany by montážní deska měla vypadat jako ta moje na obrázku 5.

Nyní přichází ošemetná část: Budete muset spojit kusy LED pásku dohromady, aby znovu vytvořily jeden dlouhý pruh. To znamená: Spojte kusy LED pásku v každé řadě dohromady (GND -> GND, 5V -> 5V, Data -> Data).

Jak vidíte na obrázku 5, připojil jsem všechna elektrická vedení a vytvořil jsem společnou +5V a společnou lištu GND na levé a pravé straně montážní desky. Pásové kusy jsou tedy spojeny dohromady v jedné linii a poslední kus každé linky je připojen k GND vlevo a každý první kus linky je připojen k +5V.

Poté jsem připojil datové řádky každého pásu jednoho řádku k sobě a poslední výstup na řádku k prvnímu vstupu dalšího řádku. Poté jsem testoval montáž panelu v pouzdře. To lze vidět na obrázku 6.

Pomocí flexibilních žlutých vodičů jsem spojil konec řádku s dalším a drátem z tvrdé mědi, abych vytvořil spojení mezi kusy LED pásků, které jsou na stejné lince. Poté jsem otestoval připojení spuštěním testovacího skriptu a když jsem viděl, že vše funguje, zajistil jsem žluté dráty horkým lepidlem, aby neletěly po celé ploše pouzdra a přidal jsem červený a černý vodič pro napájecí kolejnice.

Pokud jste pro připojení napájení použili konektor DC, připojte jej nyní. Použil jsem nabíječku telefonu a zapojil ji na místo.

Krok 5: Konečná montáž

Když jste se ujistili, že vše funguje, namontujte desku s LED diodami do pouzdra tak, aby LED směřovaly dopředu. Mělo by to vypadat takto na obrázku 1.

Můžete jej buď zajistit šrouby nebo jen použít lepidlo. Vyrovnal jsem se s druhou možností, protože ji neplánuji znovu odstranit.

Poté, co jsem to udělal, jsem začal vytvářet mřížku z pěny, která zabrání tomu, aby se na přední straně rozsvítila nechtěná písmena. Nejprve jsem tedy z pěnových desek vystřihl jedenáct kusů 250 x 40 mm a nalepil je na LED desku. Přilepte tyto řádky mezi jednotlivé řádky textu na přední stranu a vaše sestava by měla vypadat něco jako moje zobrazené na obrázku 2.

Nyní nakrájejte pěnu na menší kousky, které jdou mezi řádky, a v případě potřeby je umístěte. Mělo by to vypadat jako moje na obrázku 3.

Tímto způsobem vytvoříte jednotlivé buňky pro každé slovo, které se na konci rozsvítí. Poté vše nechte uschnout a vystřihněte kousek pergamenového papíru nebo něčeho podobného 250 x 250 mm. Použil jsem to k rozptýlení světla vycházejícího z LED diod. položte ho na mřížku a zajistěte několika kapkami lepidla. Pokuste se nepokládat na dřevěné části.

Poté nalepte přední stranu řezanou laserem na místo a poté ji dokončete skleněnou přední stranou. Nezapomeňte odstranit všechny ochranné fólie. Hotový výrobek by měl vypadat jako na obrázku 4.

Nyní vložte všechny zbývající elektronické součásti a proveďte potřebná připojení. Datová linka LED pásku je připojena k mému Arduinu na jeho 2. pinu (pin 2) a pro extra ochranu jsem přidal odpor 330 Ohm.

Poté připojte modul RTC k pinům Arduino SDA a SCL a k 5V a GND na Arduinu.

Poté uzavřete pouzdro zbývajícím překližkovým panelem a jste s případem hotovi!

Krok 6: Firmware

Pro firmware jsem použil zrychlené a Sodaq-DS3231 knihovny pro Arduino.

Tento firmware bude správně fungovat, pouze pokud použijete stejný ovladač LED pásků, jako jsem to udělal já. Pokud chcete použít jiný, možná budete muset změnit kód, aby odpovídal vašim součástem. Snažil jsem se, aby byl kód co nejsrozumitelnější, abyste jej mohli rychle změnit podle uspořádání přední strany nebo LED. Pokud jste použili pouze jiný ovladač LED, měli byste být v pořádku změnou pouze tohoto řádku v nastavení ()-Metoda:

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS);

Pokud jste však vyrobili jinou přední desku, změňte počet LED diod, které jsou definovány na začátku programu. Myslím, že kód by měl být relativně snadno pochopitelný a přidal jsem komentáře.

Uznávám, že program není hezky napsaný (vše je pevně zakódováno) a není nijak optimalizovaný, ale snažil jsem se, aby byl co nejjednodušší a nejsrozumitelnější.

Krok 7: Závěr

Toto byl můj první návod a doufám, že se vám líbil. Jak již bylo uvedeno výše, mám také webovou stránku, na kterou zveřejňuji více zajímavých věcí, jako je tato. Neváhejte ho navštívit.

V prvním kroku je také připojeno video, pokud ho místo čtení chcete sledovat.

Tímto návodem jsem vám chtěl ukázat, že je stále možné postavit si levné hodinové hodiny doma bez profesionálních nástrojů nebo materiálů. Dobře, stále budete potřebovat přední stranu vyříznutou laserem, ale můžete to udělat sami, pokud máte trpělivost a čas vystřihnout každé písmeno samostatně.

Nejlepší na tom je: Zvenku nikdo nevidí, jak je to zevnitř jednoduché, takže můžete stále předstírat, že jste tím strojírenským duchem, když lidé přijdou navštívit váš domov, a i když to nemáte v plánu, stále budete mít pěkný způsob, jak reprezentovat aktuální čas!