Muslin Clock - LED NeoPixel: 6 kroků

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

Návrh a vytvoření tohoto instruktážního dokumentu byl vytvořen za účelem článku o otevřeném designu a digitální výrobě na univerzitě v Massey, New Jersey. Cílem příspěvku ve společnosti Fab Lab WGTN bylo využít otevřené metodiky návrhu a nástroje digitální výroby k vytvoření projektu otevřeného designu. Design byl inspirován tímto návodem a byl upraven jak v kódu, tak ve formě. Tento instruktáž vám poskytne potřebné nástroje a informace k vytvoření vlastních LED hodin NeoPixel.

Pokud chcete při vytváření tohoto návodu vidět více z mého celkového postupu, můžete se podívat na můj blog. Zveřejnil jsem všechny zdroje výzkumu, které jsem použil, aby mi pomohl porozumět projektu a technologii.

Krok 1: Věci, které budete potřebovat

Elektronický obvod a výroba

• Software Arduino 1.8.8
• Arduino Nano 3.0 (verze Pro) *1x Nano 3.0 Atmel ATmega328 Mini USB Board (kompatibilní s Arduino) - DS130
• RTC
• CR 2032 3V RTC baterie (koupil jsem značku Eclipse)
• Mužské až mužské dráty
• Micro USB nabíjecí kabel (Samsung)
• 1x 60 LED Neopixel Strip

Rám hodin

• Jeden list překližky 4 mm (1200 mm x 600 mm)
• 4x 10mm Chicago šrouby
• Tkanina, mušelín (1000 mm x 1000 mm složené do x4 vrstev)

Stroje a aplikace

• Laserová řezačka
• Ilustrátor
• Páječka a pájka
• Horká lepicí pistole
• Maskovací páska
• Průmyslová děrovačka (je -li k dispozici)

Kód, ovladače a knihovny

• Hodinový kód NeoPixel Strip
• Aktualizační kód RTC
• Ilustrátor, laserem řezaný dokument
• Ovladač - Stáhněte si tento ovladač, pokud používáte Mac. Tím zajistíte, že Arduino Nano 'Clone' bude kompatibilní s vaším zařízením. Pokud používáte Windows, budete muset najít jiný ovladač.
• Knihovny- Neopixelová knihovna Adafruit DMA- DS1307RTC

Krok 2: Arduino Nano, RTC a LED NeoPixel Strip

Tyto hodiny sdělují čas pomocí LED NeoPixel Strip a zobrazují sekundy, minuty a hodiny. Než budete moci software Arduino použít ke kódování svých neopixelů, budete muset nastavit a napájet 3 hlavní komponenty, Arduino Nano, RTC a LED NeoPixel Strip. Chcete -li to provést, musíte použít prkénko k vložení všech vašich vodičů nebo je můžete pájet na místo podle schématu. Změnil jsem svůj napájecí zdroj na samotný Arduino, aby jej bylo možné zapnout pomocí kabelu USB, a proto jsem se ujistil, že červený vodič šel na 5, černý na zem a modrý v PIN8.

Jakmile jsou všechny vaše vodiče na svém místě, můžete zapojit nabíjecí kabel micro USB do počítače a do Arduino Nano. V celém tomto elektronickém obvodu dodáváme energii do Arduino Nano prostřednictvím nabíjecího kabelu. Odtud můžete vložit svůj kód a nahrát jej do neo pixelového pásu (viz další krok).

*Jakmile nahrajete kód na Arduino Nano, můžete jej vyměnit připojením ze svého notebooku/počítače k nástěnnému adaptéru pro zavěšení hodin.

Krok 3: Nastavení kódu

Před spuštěním kódu prostřednictvím softwaru Arduino budete muset provést několik kroků. Nejprve budete muset nainstalovat ovladač a knihovny (ty najdete v prvním kroku). Jakmile to uděláte, můžete otevřít software Arduino a poté zipovaný soubor mého kódu „NeoPixel Strip Clock Code“. Poté budete muset změnit desku na Arduino Nano a změnit port a procesor. Port mám nastaven na možnost, která se objeví po připojení USB, /dev/cu.usbserial-1420, ale můžete také použít tento port /dev/cu.wchusbserial1410 nebo /dev/tty.wchusbserial14210. Můj procesor je připojen k ATmega328P (Old Bootloader).

Dalším krokem je zajistit, aby byl váš (#define) PIN nastaven na správné číslo odpovídající tomu, jak jste nastavili na Arduino Nano - v mém případě PIN 8.

Chcete -li změnit barvy vašich LED diod, můžete aktualizovat kód různými hexadecimálními hodnotami. To lze provést změnou této části kódu:

strip.setPixelColor (hodinový, 0xFF5E00);

Změnou 6 číslic před 0x můžete vytvořit řadu studených barev pro zobrazení sekund, minut a hodin. *Pokud si nejste jisti, jaký je odpovídající kód barvy, můžete se podívat do kroku zdrojů, kde Připojil jsem generátor barev. Můžete také změnit jas svých LED diod změnou tohoto segmentu kódu:

strip.begin (); strip.show (); // Inicializujte všechny pixely na 'off' strip.setBrightness (150);

Úpravou čísla na posledním řádku můžete změnit jas svých LED diod z 0-255. Zjistil jsem, že nastavení jasu pásu zcela mění barvu mých LED diod, zkuste to!

Jakmile si zahrajete a ověříte a zkompilujete svůj kód, musíte v softwaru Arduino otevřít kód aktualizace RTC. Poté musíte tento kód ověřit a nahrát do Arduino Nano. Tím se aktualizuje RTC tak, aby se propojil s časem nastaveným na vašem notebooku/počítači. Poté můžete svůj hodinový kód NeoPixel Strip Clock znovu nahrát do Arduina a vytvořit LED hodiny s přesným časem.

Krok 4: Sestavení rámečku hodin

Pro tento Instructable jsem vytvořil dokument laserového tisku na Illustratoru, který obsahuje všech 5 komponent/dílů, které budete potřebovat k výrobě hodinového formuláře. Pět komponent je vnější kroužek, zadní opěra, vnitřní podpěra, vnější podpěra a kabelová skříň. Všechny součásti se podařilo vejít do jednoho souboru ilustrátora, který je 1219,2 x 609,6 mm (protože to je velikost laserového lože, které jsem používal). Je možné, že budete muset vytisknout součásti samostatně, pokud má vaše laserová řezačka menší postel nebo váš kus vrstvy není dostatečně velký. Každá část je vytvořena v 255RGB červeném a 0,1 řádku, aby bylo zajištěno správné nastavení pro laserovou řezačku.

Jakmile si vytisknete všechny své součásti, můžete nyní vše spojit dohromady. Začněte prstenem, nyní můžete lemovat vnější podporu uvnitř prstenu (jak vidíte na obrázcích) a spojit všechny 4 karty. Po kliknutí na Všechny 4 karty budete chtít otestovat svou vnitřní podporu. Vložte vnitřní podpěru tak, aby spočívala na vnější podpoře. Budete se muset ujistit, že jsou všechny otvory pro šrouby zarovnány.

Nyní, když jsou vnitřní a vnější podpěry na svém místě a pohodlně sedí, můžete začít pracovat s látkovou součástí hodin. Poté, co získáte kousek své mušelínové látky, můžete jej složit na polovinu a znovu na polovinu, aby měl 4 vrstvy. Bude muset být dostatečně tlustý, aby zakryl Arduino Nano a dráty. Poté budete muset:

• Umístěte prsten a vnější oporu (zacvaknuto) dolů tak, aby kroužek ležel naplocho na zemi
• Omotejte látku přes rám a zatlačte ji dolů do vnitřní části prstenu
• Vložte svou vnitřní oporu do vnější podpory a látky
• Označte, kde se otvory pro šrouby setkávají x4
• Vystřihněte nebo děrujte malý otvor látky, kde se otvory pro šrouby setkávají x4
• Umístěte Chicago šrouby skrz vnitřní podpěru - tkaninu a vnější podporu. Šroubování a zajištění všeho na svém místě
• Ujistěte se, že roztáhnete látku a vytvoříte bezproblémovou otevřenou tvář (záleží na tom, jaký vzhled chcete vytvořit).
• Přilepte LED pásek podél vnitřní podpěry co nejblíže k látce
• Páska Arduino Nano, RTC a vodiče na zadní podporu
• Zapojte USB kabel do Arduina a provlékněte otvor v zadní podpěře (pro připojení do zásuvky ve zdi)
• Ořízněte a složte látku do středu hodin
• Připojte opěrku zad ke čtyřem úchytům a zajistěte, aby kabel USB vedl po zadním dílu v dodávané části
• Zapojte do zásuvky

*Během tohoto procesu budete muset použít pásku, což vám pomůže zajistit vše krok za krokem.*V případě potřeby jsem také použil horké lepidlo k upevnění podpěr k prstenci, kde se vyboulí z místa pod tlakem nataženého tkanina a dřevo*Pokud jste měli problémy s prořezáváním překližky, podívejte se na odstraňování problémů*Všimněte si, že poslední dva obrázky návrhu jsou vytištěny v lepence, ale doufejme, že to dělá představu o formě jasnější.

Krok 5: Odstraňování problémů

Vzhledem k tomu, že se překližka často deformuje ve své struktuře, existuje několik užitečných tipů, které můžete použít, pokud vaše laserová řezačka neprořezává celou konstrukci. Svou překližku jsem zvážil dlouhými ocelovými pravítky, přilepil jsem je k vrstvě a vrstvě ke stroji. Při tisku jsem nalil a potíral malým množstvím vody, což zabraňovalo tvrdému laserovému popálení. Tento krok je obzvláště užitečný, pokud musíte soubor ilustrátoru znovu vytisknout poté, co již byl vytištěn (pro úplné proříznutí).

Nemohl jsem přijít na to, jak mít všechny tři LED hodně na hodinu, aby se přešlo z 12-1. To by byl skvělý prvek k implementaci do kódu

Rozměry laserem řezaného dokumentu nejsou dokonalé, pro bezproblémovější konečný produkt bude nutné tyto upravit.

Krok 6: Zdroje a poděkování

Ovladač - Stáhněte si tento ovladač, pokud používáte Mac, aby byl klon Arduino Nano kompatibilní s vaším zařízením.

Knihovny -

• Neopixelová knihovna Adafruit DMA
• DS1307RTC

Originální instruktáž - z čeho jsem svůj návrh založil - konkrétně kód pro mikrokontrolér a RTC.

Výběr barvy - zde vyberte své hexadecimální barvy

Living Hinge - Kde jsem našel vzor, který jsem použil k vytvoření svých vnitřních a vnějších podpěr. Změnil jsem formu těchto na dlouhé obdélníky a přidal do svých záložek a otvorů pro šrouby.

Fab Lab WGTN - Během tohoto projektu jsem pracoval ve Wellington Fab Lab, abych vytvořil svůj design. Pracoval jsem s personálem (Wendy, Harry) prostřednictvím jakýchkoli úprav, při kterých jsem si nebyl jistý.

Otevřený design a digitální výroba, Massey University

POZNÁMKA: Vzhledem k přizpůsobení vzorníku Living Hinge mému vlastnímu designu se řídím jejich licencí CC pro svůj vlastní design.

Doufám, že se vám podařilo najít vše, co bylo v mých instrukcích, abyste si mohli vyrobit vlastní LED NeoPixel hodiny. Dejte mi vědět, pokud potřebujete další informace