Jak vytvořit minimalistické LED hodiny: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Všechny ty digitální nástěnné hodiny mohou být tak zaneprázdněné, že? Přeci nechcete, aby vám na stěně zaplňoval velký jasný 7místný displej, který vám překáží? Dokonce i analogové hodiny, i když jsou jednodušší, mají na vašem okraji stále ošklivá černá čísla a ručičky. A tikot, někdy vás to může dohnat k šílenství.

Dovolte mi, abych vám představil LED hodiny k vyřešení všech vašich problémů. Místo ošklivé obrazovky nebo hlasitých a nemotorných rukou obíhají po obvodu tiché světelné body, které značí sekundy, minuty a hodiny. Plně přizpůsobitelné, můžete vytvořit tvář z čehokoli. Dřevo, akryl, dokonce i mramor. Bez ohledu na domov se LED hodiny hodí k estetice. Chtěli byste čistou břidlicovou břidlici s jemným modrým lemováním kolem okraje? Můžeš. Nebo možná dáváte přednost rustikálnějšímu vzhledu, dřevěnému obličeji s oranžovými světly? Černá tvář se zelenými světly? Cokoli si dokážete představit, můžete vytvořit pomocí tohoto jednoduchého designu.

Níže uvedený postup je vodítkem. Pokud chcete, můžete hodiny vytvořit na obrázku. Pokud chcete něco většího, můžete. Pokračujte věrně, nebo si design vytvořte podle sebe. Jsou to přece vaše hodiny.

Zásoby

Materiály použité pro hodiny jsou:

Bílý akryl (průsvitný, i když by fungoval stejně dobře s neprůhlednými věcmi)

LED pás WS2812B, 144 LED na metr

Arduino Pro Mini, 16 MHz, 5 V.

Adaptér USB na TTL (pro programování Arduina)

Hmatové tlačítko (x2)

USB (více informací v kroku zapojení)

Propojovací drát

Vícežilový vodič (se dvěma vodiči uvnitř)

Tabulka čokolády. Není nutně používán pro hodiny, ale přesto je důležitý …

Budete potřebovat nástroje (v žádném konkrétním pořadí):

Skládačka

Páječka, pájka a houba

Horká lepicí pistole

Kompas

Super lepidlo

Krok 1: Přehled a proces návrhu

Budu upřímný, rámec LED hodin je něco, co jsem dal dohromady za dva týdny, s čímkoli, co jsem měl doma v uzamčení. Není to vůbec dokonalé a určitě se k tomu vrátím později během roku. Jak bylo řečeno, pojďme se podívat na důvod.

Základním principem je, že zatímco LED diody NeoPixel existují, všechny svítí svými LED diodami přímo (přímo do tváře). Přijde mi to trochu agresivní (nemluvě o rozptylování), a tak jsem přišel s lepším nápadem: zazářit světlo na zdi. To vytváří velmi pěkné světelné efekty a také nezamýšlený vedlejší účinek vytváření měkkého osvětlení na obličeji.

Rámec je plně přizpůsobitelný, a přestože nedoporučuji mít více než 60 LED, pokud si přejete větší hodiny, programování to zvládne. Přizpůsobit si to by mělo být jednoduché pro většinu lidí, dokonce i pro začátečníky, a v dalším kroku vás provedu, jak to udělat. Pro ty z vás, kteří mají nějaké zkušenosti s Arduinem, bude hodně z toho, co říkám, zřejmé, ale pro lidi, kteří se v životě žádného nedotkli, jsem se snažil, aby to bylo co nejjednodušší.

Čtení hodin je stejné jako čtení analogových hodin, což pro mnoho teenagerů (jako já) zabere trochu praxe. Různé barvy představují různé ruce, přičemž výchozí je modrá pro hodiny, zelená pro minuty, červená pro sekundy. To znamená, pojďme začít!

Krok 2: Programování Část 1: Nastavení

Programování hodin je poměrně jednoduché, udělal jsem pro vás tu těžkou část a napsal ji. Přejděte na stránku Arduino a stáhněte si instalační program. Ne aplikace. To je důležité. Jakmile je stažen, pokračujte a nainstalujte jej. Když se to stane, vezměte si sklenici vody, musíte zůstat hydratovaní. Jakmile je nainstalován, měli byste být schopni otevřít připojený soubor „ClockV2.ino“.

Krok 3: Programování Část 2: Instalace knihoven

Jakmile si ověříte, že je nainstalován software Arduino, musíte si odtud pořídit knihovnu FastLED.zip. Pokud používáte Windows, vložte složku do knihovny Documents/Arduino/.

Na Macu otevřete software Arduino a v horní části okna klikněte na 'skica'. V rozevírací nabídce umístěte kurzor na položku „zahrnout knihovnu“a klikněte na „Přidat knihovnu. ZIP“. Vyberte. ZIP, který jste právě stáhli, a klikněte na otevřít.

Tím je tento krok proveden. To bylo snadné, že?

Krok 4: Programování Část 3: Přizpůsobení kódu

Nyní přichází zábavná část: přizpůsobení! Všechno v kódu bylo komentováno, takže i když máte nejzákladnější znalosti programování, uvidíte, co se děje. Díly, které byste mohli chtít změnit, jsou však následující.

#define NUM_LEDS 60

Tohle je docela jednoduché, kolik LED diod je ve vašem pásu? Osobně doporučuji snížit na 60, protože je to pěkné a jednoduché. je to také jediné číslo s jednou LED za sekundu (pro pěkné plynulé počítání.)

FastLED.setBrightness (255);

Ovládání jasu najdete v horní části. To přijme číslo mezi 1 a 255, 1 je nejměkčí a 255 je plný jas.

leds [ledMins] = CRGB:: Green;

leds [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; leds [ledHrs] = CRGB:: Blue;

Ty najdete v dolní části kódu. Jediné, co dělají, je říct programu, jakou barvu má nastavit každá „ruka“. Experimentujte a uvidíte, co se vám líbí. Pokud nechcete z druhé ruky (z důvodů, které mi unikají), můžete dokonce smazat druhý řádek a té „ruky“se úplně zbavit.

Krok 5: Programování Část 4: Nahrávání

Téměř jsme dokončili kódový aspekt tohoto projektu, jen jeden krok: získání kódu z vašeho počítače do Arduina. Zpočátku se to může zdát trochu skličující, ale pokud můžete spojovat tečky, můžete to udělat. Nejprve připájejte kolíky na Arduino. Potřebujete pouze spodní řadu, která bude ohnutá o 90 stupňů.

Na adaptéru USB na TTL najděte piny RX, TX, 5V, RST a GND. Připojte kolíky na adaptéru k kolíkům ve spodní části Arduina. RX to RX, TX to TX, 5V (or VCC) to VCC, GND to GND. Poznámka: některé adaptéry budou mít malou propojku pro ovládání napětí. Nastavte to do polohy 5V.

Až to bude hotové, pokračujte a připojte jej k počítači. Počkejte několik minut, než se ovladače nainstalují (znovu vypijte trochu vody.) Jakmile to bude hotové, otevřete software Arduino. Nahoře klikněte na „nástroje“(nebo „skica“na Macu) a změňte „desku“na „Arduino Pro nebo Pro Mini“. Poté změňte „procesor“na „ATmega328P (5V, 16MHz.)“

„Port“je otázkou experimentování. Když odpojíte adaptér, který port zmizí? Když jej zapojíte, objeví se znovu? Použijte ten. Když je vše připojeno, stiskněte šipku v levém horním rohu obrazovky a stiskněte tlačítko v horní části Arduina. Počkejte asi minutu a ve spodní části obrazovky se zobrazí zpráva s textem „dokončeno nahrávání“. Pokud to z jakéhokoli důvodu selže, zkuste to znovu a po delší době stiskněte tlačítko, dokud to nebude fungovat. A to je vše! software je hotový!

Krok 6: Elektronika

K třídění elektroniky existují čtyři hlavní kroky. Základna, diody LED, kabeláž a zástrčka. Nejdříve ale jako první.

Prsten

K tomu existují dvě možnosti: základnu můžete vytisknout 3D, nebo ji můžete vyříznout ze dřeva. Vytváření 3D tisku je mnohem méně bolestivé, ale očividně nepohodlné, pokud 3D tiskárnu nemáte, víte. V případě, že ho máte, je připojen soubor.stl.

Aby to bylo také jednoduché. Je to jednoduše prsten vyřezaný z 12 mm překližky o průměru 132 mm (pokud používáte více než 60 LED diod, budete si muset průměr vypočítat sami.) Na horní čtvrtinu se poté nalepí deska s vyříznutým zářezem aby se do něj vešel hřebík (nebo příkazový proužek, chcete -li). Vizuální model viz níže.

Dost jednoduché, že? Všimněte si toho, že tloušťka stěny není nijak zvlášť důležitá, pokud ji vyrábíte ze dřeva, já jsem ji udělal jen tenkou, abych ušetřil vlákno.

LED pásek

LED pásek je jádrem projektu. Ačkoli to přichází s průmyslovým lepidlem předem naneseným na zadní straně, zjistil jsem, že to nebylo dostatečně silné, aby to drželo na svém místě. Mohlo by to pro vás fungovat perfektně, ale doporučuji použít superglue, abyste to udrželi. Jen pro případ.

Běžné délky, které si můžete koupit, jsou 50 cm a 1 m, v obou případech budete muset pás oříznout. Odpočítejte 60 LED diod a prořízněte podél černé čáry. Počítejte velmi opatrně, nechcete, abyste museli kupovat více LED diod.

Všimněte si šipek na proužku. Toto je směr, kterým se „ruce“otočí. Otočte prsten tak, aby drážková deska směřovala dolů. Zarovnejte první LED s horní částí závěsného zářezu a pevně ji zatlačte dolů. Zabalte diody LED ve směru hodinových ručiček a zasuňte dráty dolů zářezem. LED diody by se měly zcela omotat a končit těsně před první LED. LED v poloze šest hodin potřebuje nějakou úpravu. Popadněte svůj řemeslný nůž a velmi opatrně vyřízněte zářez do pásu. Zářez by měl být dostatečně široký, aby se do něj vešel váš napájecí kabel (dvoužilový vodič), ale ne širší než prostor mezi dvěma měděnými kontakty. Používám pravidlo, zkuste vystřihnout šíp z pásu. Rovněž je nutné, abyste neodřezali pájecí body LED.

Zapojení

Zapojení hodin je tak jednoduché, jak bych to mohl udělat. Jsou zapojeny tři typy vodičů: propojovací, v samotných hodinách, silnější drát, který je předpájen na LED diody, a dvoužilový vodič, který přenáší energii do hodin.

Výše uvedený diagram by na začátku mohl vypadat trochu zdrcující, ale vše, co musíte udělat, je spojit body. Níže je moje fotka postupu, abyste získali představu, jak to má vypadat. Připojení USB je vedeno přes dvoužilový vodič, takže vypadá co nejlépe uklizené.

Zástrčka

Vzhledem k vysoké spotřebě energie systému ji musíme mít někde zapojenou. Doufám, že to napravím později, ale prozatím si musíme vystačit. Vybral jsem si zástrčku USB, protože je to pohodlné, každý má náhradní napájecí kostku a nemusíme rozebírat žádné transformátory (čtěte: nechci, aby si někdo ublížil a přitom to udělal hloupostí a olizováním kondenzátoru.)

Po nějakém lovu jsem našel starý nabíjecí kabel z helikoptéry. Určitě každý měl jednu z těch 15 $ RC helikoptér, které se po měsíci zlomily?

Pokud to neuděláte, z jakéhokoli důvodu si budete muset koupit samčí USB konektor a kryt. V každém případě jsem sundal kryt z nabíječky a hle, snadno se rozdělil.

Po odpojení dvou připojení se zástrčka okamžitě odpojila. Vše, co je třeba nyní udělat, je pájet jej na dvoužilový vodič. Pokud držíte USB tak, aby kontakty směřovaly k vám a jazýčky směřovaly dolů, kabeláž probíhá následovně: Napájení, signál, signál, uzemnění. Protože nebudeme používat dva signálové konektory, připojujeme vodiče pouze k vnějším dvěma. Vodič, který jde na GND na Arduinu, jde do zemního konektoru (vpravo,) a VCC jeden do napájení (vlevo.)

Ty dva dráty složené dozadu tam prostě byly, protože kabel, který jsem našel, byl čtyřjádrový, místo dvoužilového jim to nevadí. Teď už zbývá jen vrátit kryt kolem zástrčky a napumpovat ho horkým lepidlem.

Chcete -li jej otestovat, připojte jej. Zkontrolujte, zda se objevují minuty, hodiny a druhé „ručičky“. Pokud ano, perfektní.

ONWARDS! K dalšímu kroku!

Krok 7: Ciferník

Přichází opravdu záludný kousek: ruční řezání dokonalého kruhu. Dokonalost je volitelná, ale oba víme, že nebudete schopni žít sami se sebou, pokud vytvoříte nervózní hodiny. Tvář je jen kruh o průměru 162 mm (nebo asi o 15 mm větší než prsten na obou stranách, pokud vyrábíte větší hodiny.) Uchopte kompas, označte jej a připravte se na řezání.

Pokud se rozhodnete použít jiný materiál než akrylový, přeji vám štěstí. Mohu vám říci z první ruky, 6 mm akryl je tvrdý. Když jsem to zjistil, poranil jsem si loket. Asi po dvaceti minutách pevného řezání jsem nakonec skončil s působivě vyrovnaným (pokud to sám říkám) diskem z akrylu. Dvě rady. Nejprve jděte pomalu. Udělejte si čas, pokud to pokazíte, budete muset začít úplně od začátku. Za druhé, noste masku. Řezáte směs, kterou pravděpodobně nechcete mít v plicích.

Nyní je na čase si dát tu čokoládovou tyčinku, po spoustě tvrdé práce. Zasloužíš si to. Využijte příležitosti a napijte se ještě. Po řezání je vše, co je opravdu potřeba, montáž. Než však budete pokračovat, zkontrolujte soubor na okraji, abyste se ujistili, že je správně kulatý.

Krok 8: Lepení (a spousta věcí)

Nyní jsme na domácím úseku, zbývá jen pár věcí. Nejprve uchopte disk, který jste v posledním kroku vystřihli. Nakreslete na něj kruh, o něco větší, než je průměr vašeho prstenu (nebo o něco menší než vnitřní průměr, pokud jste jej vytiskli ve 3D).

(Ano, vím, to je krásná a dovedně nakreslená čára)

Srovnejte s ním svůj prsten, jak nejlépe umíte, často je dobré mít přímo nad prací jasné světlo, abyste odstranili všechny stíny, které by vás mohly zmást. Jakmile jste si jisti, že je na správném místě, jednoduše jej přilepte dolů, uvnitř (aby se snížila možnost zamlžení LED diod).

Posledním krokem je slepit součásti dolů, aby se minimalizovala šance, že se něco zlomí. Horké lepidlo zde udělá své.

Aaaand, máte hotovo! nezbývá než to vyzkoušet! Na to se vztahuje další krok.

Krok 9: Dokončení

Poslední věcí, kterou je třeba u těchto hodin udělat, je použít na problém velmi technicky vyspělou opravu. Možná jste si všimli, že Arduino má pozoruhodně jasné, pozoruhodně červené výkonové světlo, které prosvítá akrylem (pokud skutečně máte akrylát.) Můžete to vyřešit neuvěřitelně jednoduchým způsobem, jak rozříznout malý čtverec elektrické pásky a přilepit jej LED. Blu-Tack by také fungoval. Nebo malovat. Stačí zakrýt světlo. Chcete -li nastavit hodiny, jednoduše stiskněte horní tlačítko pro zvýšení hodin a spodní pro zvýšení minut.

Můžete zjistit, že hodiny získávají nebo ztrácí čas, je to dáno skutečností, že krystal v Arduinu je spolehlivý pouze v 90% případů. Normálně to můžete upravit změnou „druhé“proměnné v horní části. Mě se osvědčilo 1013 milisekund, ale možná zjistíte, že to potřebuje doladit. Jakmile jej změníte, znovu jej načtěte a počkejte jeden den, abyste zjistili, zda zůstává přesný.

To je ode mě vše, nyní víte, jak vytvořit jedinečně přizpůsobené minimalistické hodiny, které, upřímně řečeno, vypadají opravdu, opravdu dobře. Fotografie to nedělají spravedlivě, je to osobně mnohem více hypnotizující. Rozhodně plánuji, že se k tomu v budoucnu vrátím, s funkcemi, jako je vyhrazený hodinový čip, stmívání v noci, strážní režim (kde se zapne pouze v případě, že je někdo poblíž) a plná energie baterie. Zůstaňte naladěni.