Binární hodiny Arduino - 3D tisk: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Už nějakou dobu se dívám na binární hodiny pro svůj kancelářský stůl, ale jsou docela drahé a / nebo nemají obrovské množství funkcí. Rozhodl jsem se tedy, že místo toho jeden vyrobím. Jeden bod, který je třeba vzít v úvahu při výrobě hodin, Arduino / Atmega328 není příliš přesný po delší časové období (někteří lidé zaznamenali více než 5 minut chyby za 24 hodin), takže pro tento projekt použijeme RTC (Real Time) Hodiny) Modul pro udržení času. Ty mají také další bonus, že mají vlastní záložní baterii, takže se v případě výpadku napájení neztratí čas. Rozhodl jsem se pro modul DS3231 jako přesný na 1 minutu za rok, ale můžete také použít DS1307, ale není tak přesný. Očividně nemusíte používat všechny tyto funkce, stačí vytvořit základní binární hodiny a ušetřit přitom 10 až 12 GBP. Šel jsem na 12hodinový formát hodin, abych udržel velikost a snížil počet LED a je také snazší číst. (Zdravý rozum je vše, co obvykle potřebujete k vyřešení, pokud je dopoledne nebo odpoledne !!)

Použil jsem:

1 x Arduino Nano (jeden z levných ebay) - přibližně 3 GBP

1 x modul RTC (i2C) - přibližně 3 GBP

1x snímač teploty / vlhkosti RHT03 - přibližně 4 GBP

1x 0,96 OLED modul obrazovky (i2C) - přibližně 5 GBP

11 x LED s modrým slamákem - přibližně 2 GBP

Rezistor 11 x 470 Ohmů - přibližně 1 GBP

1 x 10KOhm rezistor - přibližně 0,30 GBP

1 x 3D tištěný kryt - přibližně 12 GBP

plus malé množství páskové desky a pájky

Celkové náklady na stavbu = 30 GBP

Krok 1: Sestavte moduly LED

Moduly LED se skládají ze 3 nebo 4 LED diod, které mají kladné nohy spojené dohromady a záporné nohy připojené k odporu 470 Ohmů. Tento odpor omezuje proud přes LED na přibližně 5mA. Maximální počet LED diod, které lze kdykoli rozsvítit, je 8, takže maximální odběr proudu na Arduinu je asi 40mA dovnitř a 40mA ven, takže celkem 80mA - dobře v komfortní oblasti arduina.

Potom se připájí muškací vodiče a odpory se zakryjí smršťovacími trubičkami.

Krok 2: Obvod binárních hodin

Centrem tohoto projektu je Arduino Nano. Tady použijeme většinu jeho pinů. Modul RTC a obrazovka jsou na sběrnici i2C, takže mohou sdílet všechna připojení. Jednoduché připojení připojení 5v, 0v, SDA a SCL k oběma modulům (já zapojuji řetězy, abych udržel zapojení). SDA se pak připojí ke kolíku A4 na arduinu a SCL se připojí ke kolíku A5.

Poté připojte RHT03 (DHT22). opět to bylo zapojeno do řetězce pro připojení 5v a 0v, ale pin 2 byl přímo připojen zpět k pinu Arduino D12. Nezapomeňte přidat odpor 10 KOhm mezi 5 V a připojení signálu, jak je znázorněno na obrázku.

Dále připojte LED moduly. Napájení pro každý modul je připojeno k pinům 9, 10 nebo 11 (Nezáleží na tom, které poskytují pouze PWM signál pro nastavení jasu LED).

Připojte zápornou stranu každé LED k odpovídajícím kolíkům ve schématu.

Krok 3: Navrhněte a vytiskněte pouzdro

Nejprve změřte všechny své moduly, abyste měli vypracované montážní polohy a velikosti otvorů.

K vytvoření hodin a základny jsem použil software DesignSpark Mechanical 3D CAD, ale můžete také použít jakýkoli dobrý 3D software. DesignSpark Mechanical je zdarma ke stažení a používání a existuje spousta návodů, jak věci dělat. Další bezplatný 3D software je SketchUp, opět má spoustu online tutoriálů, takže je pokryt téměř každý úkol.

Nakonec potřebujete výstupní soubor ve formátu. STL, aby jej bylo možné vytisknout. Pro jednoduchost jsem přidal své soubory.

Pokud nemáte to štěstí, že vlastníte 3D tiskárnu, můžete si nechat vytisknout 3D tisk přes internet. K dispozici je poměrně málo online tiskáren za velmi rozumné ceny. Použil jsem web s názvem 3Dhubs a tisk obou částí stál necelých 15 liber.

Oba díly jsem nechal vytisknout v technickém ABS, protože rychlost smrštění je ve srovnání s jinými materiály velmi malá.

Jakmile se vrátíte z tiskáren, budete muset díly vyčistit a možná bude nutné lehké broušení. Také jsem svému dal lehký nástřik barvy, ale chtěl jsem zachovat „potištěný“vzhled, takže jsem na broušení nešel příliš tvrdě.

Krok 4: Sestavení

Jednoduše vložte všechny moduly / obvody do vyčištěného tištěného pouzdra. K jejich nalepení na vnitřní kolíky lokalizátoru je zapotřebí malé množství lepidla. Malé množství lepidla bylo také použito pro spojení LED modulů na místě. (ano, to je modrá přilnavost, kterou můžete vidět na obrázku. Použil jsem to, abych držel moduly, zatímco lepidlo tuhlo)

Během montáže nezapomeňte vložit baterii na modul RTC

Poté zatlačte Arduino na místo tak, aby mini USB port jen proklouzl zadní částí hodin.

Nakonec nasaďte základnu a zašroubujte ji na místo (ujistěte se, že máte dobré velikosti otvorů pro šrouby, aby se do plastu příliš nezakously, protože se snadno zlomí)

Krok 5: Zapnutí a nastavení času

Před zapnutím budete muset sehnat některé knihovny Arduino, aby to fungovalo.

Budeš potřebovat:

RTClib

Knihovna DHT22

OLED Screen Library (možná budete potřebovat také knihovnu adafruit GFX)

můžete najít spoustu online návodů, jak tyto knihovny přidat, takže se do toho nebudu pouštět.

Hodiny berou energii z mini USB portu na zadní straně. Jednoduše připojte toto k počítači a otevřete Arduino Sketch 'Binary_Clock_Set.ino'

Tato skica převezme aktuální datum a čas nastavený na PC v době, kdy se skica kompiluje, a načte ji do hodin v instalační smyčce. Nahrajte to na hodiny a čas se nastaví. Bez odpojení hodin (aby se instalační smyčka znovu nespustila) otevřete další skicu Arduina „Binary_Clock.ino“a načtěte ji do hodin. Toto je normální běžící skica

Pokud se mezi těmito 2 kroky ztratí napájení (usb), budete muset oba opakovat, protože čas bude nesprávný.

Skica „Binary_Clock_Set.ino“je nyní vyžadována pouze v případě, že je třeba znovu nastavit hodiny, tj. Letní čas atd.