Digitální hodiny z masivního dřeva: 11 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Jak postavit dřevěné digitální hodiny poháněné atmega168 (arduino) s vestavěným alarmem a hrami.

Poprvé jsem o tom přemýšlel, když jsem viděl LED hodiny pokryté dřevěnou dýhou. Líbilo se mi to, když jsem to viděl, dokud jsem neviděl cenu. V tu chvíli jsem se rozhodl postavit vlastní, chtěl jsem, aby to stavělo mnohem méně, z masivního dřeva a hrálo hry!

Krok 1: Co potřebujete

Materiály:- 4, 18 "x 4" x 1 "dřevěná prkna (šel jsem s javorem)- 85 červených LED- 85 zelených LED (volitelně)- 1 4 až 16 pinový demiltiplexer- 15 NPN tranzistorů (takový 2N3904)- 1 Mikrokontrolér ATMEGA168 (nebo Arduino)- 1 20 MHz krystal- 1 5voltový regulátor- 2 220uF kondenzátory (pro vyrovnávání špiček napájení)- 1 staré kapesní rádio- 2 1/8 "audio konektory- 1 5-9V DC nástěnný adaptér- 1 (nebo více) Staré herní ovladače- 4 3-1/2 "vruty do dřeva- Drát s pevným jádrem (snáze se s ním pracuje)- Pájka- Horké lepicí tyčinky- Bílé lepidlo- Pískový papír Pro herní ovladač používám joystick Atari 2600 (nebo dokonce pádlo, pokud přeprogramujete), ale je také kompatibilní s řadiči Sega Master System, joystickem Atari 7800 (teoreticky) nebo dokonce s řadiči Sega Genesis. - Pistole na horké lepidlo- Pokosová pila

Krok 2: Připravte přední desku

Vezměte nejlepší kousek desky 1 "x4" x1-1/2 'a vyberte nejlepší stranu, která bude přední částí hodin.

Pokuste se vyhnout jakýmkoli uzlům nebo viditelným vadám dřeva, protože díky nim bude vrtání LED diod nekonečně těžší. Začněte vytištěním šablony připojené k tomuto kroku v měřítku 1: 1. Nalepte jej na zadní stranu přední desky tak, aby dobrá strana směřovala dolů, když výtisk směřoval nahoru. Vezměte přední desku a položte ji šablonou nahoru na desku, která vypadá nejhůře. Pak to dejte na vrtačku. Vezměte vrták o něco větší než plochý hobby vrták a upravte hloubkoměr tak, aby byl hrot jen 0,8-1 mm nad spodní deskou, aby neprošel celou přední deskou. Důrazně doporučuji nejprve použít testovací desku, abyste zjistili, zda funguje. Vyvrtejte alespoň 10 testovacích otvorů (budou použity později!). Silné světlo by mělo prosvítat tam, kde skončila špička vrtáku. Do každého z kruhů na šabloně vyvrtejte jeden otvor jako na obrázku níže.

Krok 3: Dokončete přední desku

Tento krok je velmi náročný, jde o to, použít nástrojový nástroj, aby konce otvorů byly ploché, aby světlo rovnoměrně prosvítalo.

Začněte vložením nástroje do vrtacího lisu (ujistěte se, že ze sklíčidla ponecháte více než 1 ). Z bezpečnostního hlediska není bit určen k použití a je nebezpečný, proto buďte extra opatrně. Upravte hloubkoměr tak, aby byl bit sotva nad spodní deskou, jako na 3. obrázku. Zarovnejte bit testovacím otvorem a jemně podržte 1 sekundu a pusťte. Podržte znovu 1 sekundu a poté uvolněte a vypněte vrták. Vrták je vypnutý, abyste mohli oškrábat veškeré usazeniny na dně bitu. Pokud tak neučiníte, vypálí díru a zabarví obličej. Opakujte to, dokud nebudete spokojeni s kolik světla prosvítá (odkaz najdete na obrázcích níže). Jakmile vám bude vrtání otvorů vyhovovat, přejděte ke konečnému kusu dřeva a vyvrtejte každý otvor. Upozorňujeme, že to vyžaduje trpělivost, nespěchejte nebo můžete vypálit díru a budete muset restartovat.

Krok 4: Připravte prostřední desky

Tento krok připraví střední desky pro umístění elektroniky.

Pokud jste v posledním kroku zpackali, dřevo se neztratilo, použijte ho zde! K tomuto kroku stačí vyříznout otvor v každé ze středních desek o něco větší, než je velikost matice LED, takže se všechny dráty a elektronika vejdou dovnitř. Udělal jsem to tak, že jsem vyvrtal zbývající podpěry neúspěšné přední desky a pomocí sekáče ji vyčistil. Opakujte to pro libovolný počet desek, já jsem použil 2.

Krok 5: Připravte zadní desku

Pro tento krok použijte přiloženou šablonu k vyvrtání a vyřezání otvorů pro konektor DB9 použitý pro ovladač a 2 1/8 audio konektory používané pro napájení a rádio.

Chcete -li vyřezat port ovladače, vyvrtejte vnitřní šablonu na šabloně. Dále pomocí dláta vydlabejte vnější část šablony hlubokou 10 mm (pozor na tento krok, je ostrý). Chcete -li vyvrtat otvory pro 1/8 konektory, začněte vyvrtáním otvoru dostatečně velkého, aby se do něj vešel konec zvukového konektoru. Poté vyvrtejte větší otvor z vnitřní strany desky do 3 mm od vnějšího povrchu (to závisí na vašem konektoru). To umožňuje, aby konec konektoru pohodlně seděl v menším otvoru a zbytek byl skryt za dřevem. V tomto okamžiku budete chtít připojit vodiče k napájecím, zvukovým a kontrolním portům. Zapnuto port ovladače, připojte vodič z kolíku 5 k vodiči z kolíku 6, jak je vidět na posledním obrázku. Nakonec připevněte všechny porty k zadní desce pomocí horkého lepidla na vnitřní straně.

Krok 6: Pájejte matici

V tomto kroku umístěte jeden z každého typu LED diod do každého otvoru tak, aby zapadly na místo. Pokud jste použili 2 5mm LED diody jako já, budete muset rozšířit otvory pro LED diody. Buďte při tom opatrní, vrták se může mnohem snadněji zachytit a vytáhnout desku nahoru a vystrčit otvor.

Pokud jste použili 2 LED diody, pak když vložíte LED diody do otvorů, umístěte katody doprostřed otvoru tak, aby se setkaly 2 ploché strany. Chcete -li začít pájet, nejprve ohněte všechny katody (kratší vodiče) dolů, aby vytvořily 17 sloupců velmi blízko desky, poté je pájejte dohromady. Chcete -li pájet anody dohromady, nejprve ohněte všechny anody jedné barvy nahoru a poté je ohněte vodorovně, takže pro tuto barvu existuje 5 řad anod. Ohněte vývody ostatních barev anody dolů a poté vodorovně, aby vytvořily dalších 5 anodových řad. Nyní pájejte všechny řady dohromady, takže jich je celkem 10. Poslední částí tohoto kroku je připájení vodičů k řadám a sloupkům, ke kterým se má připojit elektronika. Při volbě délky drátu veďte vodič z řady/sloupku na místo, kam chcete umístit elektroniku, a přidejte dalších 5-10 cm navíc, se kterými budete pracovat.

Krok 7: Začněte sestavovat desky

K tomuto kroku budete potřebovat jednu střední desku, přední desku a 2 'obětní' kusy dřeva (budou viditelně promáčknuté).

Chcete -li začít, vezměte bílé lepidlo a naneste ho na přední stranu prostřední desky, nebojte se ho aplikovat příliš mnoho, je to lepší než příliš málo. Pomocí prstu rovnoměrně otřete lepidlo po celé straně a přilepte ho na zadní stranu přední desky (pro upřesnění viz obrázky). Chcete -li vytvořit silné pouto, položte jeden kus „obětního“dřeva na obě strany nyní lepených kusů a sevřete jej (nezapomeňte jej rychle zarovnat, protože rychle schne). Abyste dosáhli nejlepšího utěsnění, upněte jej vším, co máte (viz druhý obrázek níže), ale dávejte pozor, abyste nerozbili dřevo nebo nevystrčili otvory LED.

Krok 8: Naprogramujte mikrokontrolér

Tento krok může znít jednoduše, ale může se lišit, matoucí se neprovedl správně. Načítal jsem program na atmega168 pomocí avrisp mk II k obejití bootloaderu na většině čipů používaných s Arduinem. Důvodem je, že jsem chtěl okamžité spuštění a také to umožňuje více programového prostoru (i když ne moc). Chcete -li to provést, zde, zde a zde, můžete vypálit bootloader. Místo zavaděče použijte pouze soubor.hex, který se nachází ve složce appletů ve složce náčrtu arduino (což je ten, který jsem připojil k tomuto kroku a úvodu). Chcete -li změnit všechny aspekty souboru, zahrnul jsem také všechny z komentovaného kódu stačí kliknout na „nahrát na tabuli“(zobrazí se vám chyba, pokud nemáte připojené arduino), znovu jej zkompilovat a soubor.hex se změní na nový kód. Pravděpodobné je, že váš krystal nebude být přesně 20,0 MHz, takže bude nutné jej kalibrovat, aby byl zachován přesný čas. Chcete -li to provést, změňte v kódu proměnnou oneMin, moje je 60116. Rychlost hodin je aktuálně kompilována tak, aby běžela na 20 MHz. Chcete -li to změnit, budete muset změnit některá čísla v předvolbách arduina a souborech definic desek, jak najdete zde.

Krok 9: Sestavte elektroniku

Při sestavování elektroniky postupujte podle přiloženého schématu. Schéma jsem připojil jako bmp, dvě různé velikosti PDF a původní soubor.ms10 vytvořený v multisim softwaru národních nástrojů pro ty, kteří to chtějí použít.

Katody diod LED se připojují k výstupům multiplexeru, přičemž levý sloupec LED je sloupec 0. Demultiplexor musí LED diody potopit jednu po druhé, jako je ta v připojeném datovém listu. Anody LED jsou připojeny ke skupině 3 tranzistorů. Je tomu tak proto, že 1. tranzistor má napájení přímo z adaptéru připojeného ke svému kolektorovému kolíku, odpovídající anodový pin (z mikrokontroléru) je připojen k bráně. Rovněž má vysílač směřující přímo k bráně 2. tranzistoru a pomocí odporu 1 kOhm je připojen k bráně 3. tranzistoru. Druhý tranzistor má svůj kolektor připojený k zelenému pinu (pin 1 na Arduinu) a emitor připojený k zelené (nebo vaší LED s nejvyšším tahem). 3. tranzistor má poté svůj kolektor připojený k červenému pinu (pin 0 na Arduinu) a jeho emitor připojený k odpovídající řadě LED. Je třeba poznamenat, že jsem objednal řady LED od 0 nahoře do 4 dole. Rádiový výkon je připojen ke kolíku reproduktoru (pin 9 na Arduinu), takže když zazní alarm, zapne se a automaticky naladí nejsilnější stanici. Všechny piny ovladače (analogové piny 0-5) mají 200kOhm výsuvný odpor. piny od 0-5 (následované odpovídajícím číslem DB9) se připojují k ovladači v následujícím pořadí: nahoru (1), dolů (2), doleva (3), doprava (4), tlačítko1 (5 a 6), button2 (9, také volitelný). pin 7 na konektoru DB9 je +5V a pin 8 je uzemněn. Některé obrázky a rady najdete na obrázcích, ale pokud je něco nejasného, dejte mi vědět v komentářích a já se pokusím pomoci. U portů a řad a sloupců LED doporučuji nainstalovat zásuvky, aby bylo možné díly snadno vyjmout nebo vyměnit. Nyní připojte vodič k LED diodám, napájení a ovladači a vyzkoušejte. Před vložením jakýchkoli čipů se ujistěte, že energie, kterou přijímají, je správných 5V, aby nebyly zničeny.

Krok 10: Dokončete hodiny

V tomto kroku sevřete všechny desky k sobě a poté pomocí šablony připojené k tomuto kroku vyvrtejte pilotní otvory pro 4 šrouby do dřeva (pouze do začátku přední desky, proto je ta zadní lepená). Pokud chcete, můžete otvory zapustit, aby šrouby zapadly do jedné roviny.

Nyní vložte šrouby do otvorů. Poslední věc, kterou musíte udělat, je vyčistit okraje. Vezměte pokosovou pilu a odřízněte konce ve stejné vzdálenosti od šroubů na obou stranách jako v šabloně (v tomto místě buďte velmi opatrní, abyste nevystrčili díru na pilu!). Nyní stačí zbrousit všechny nerovné nebo drsné hrany (ne přední) a je hotovo !.

Krok 11: Jak používat hodiny

Chcete -li nastavit čas, stiskněte a podržte tlačítko po dobu 3 sekund, obrazovka by měla zčernat. Chcete -li změnit blikající číslo, stiskněte nahoru a dolů. Chcete -li přepínat mezi čísly, stiskněte doleva a doprava. Při přepínání mezi čísly se dostanete na dvojtečku, když na dvojtečce přepínáte mezi AM a PM stisknutím nahoru a dolů, barva se změní mezi červenou a zelenou (AM a PM jsou, co chcete, aby byly). Opětovným stisknutím tlačítka nastavíte čas. Pro přepínání mezi různými dalšími funkcemi stiskněte tlačítko 1. Rádio lze také zapnout a vypnout stisknutím tlačítka 2 (není v ovladačích atari 2600). Chcete -li se vrátit k hodinám, kdykoli stiskněte a podržte tlačítko 1. Pořadí funkcí softwaru je následující: Alarm - nastavení stejným způsobem jako hodiny. 1 -D Pong - Vše je o načasování, Hraje se posunutím nahoru /dolů vyberte počet hráčů a pouzdro 1 pro potvrzení. Chcete -li přehrát tlačítko 1 (pro hráče 1) nebo tlačítko 2 (pro hráče 2), když na vás míček míří, ale ne příliš brzy nebo pozdě, jinak vám bude chybět. Labyrint - Najděte si cestu ven, je to bludiště, ale pro otevření východu je třeba shromáždit všechny klíče. „Skok“- plošinovka, vyhýbejte se červeným bodům a nespadněte, abyste se dostali co nejdále. Pokud máte nějaké dotazy, neváhejte zanechat komentář ! Dej mi vědět, co si myslíš.