Word Clock: 21 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Egy másik kép a népszerű szóóráról. Az arduino klón és a WS2812B LED -ek által működtetett dizájnt először ez a példa ihlette, majd átírtam a firmware -t, amely néhány ötletet tartalmazott ebből az útmutatóból a gyorskönyvtár segítségével.

Célom ezzel a tervezéssel az volt, hogy:

• A lehető legnagyobb/legközelebbi betűk fény nélkül vérzik közöttük
• Egyetlen betű helyett az egyes szavak irányítása
• Alkalmas falra akasztásra vagy asztalra ülésre
• Felhasználóbarát kezelőszervek
• A minőség benyomása
• Lézerrel levágható

Megpróbáltam minimalizálni a leggyakoribb barkácsolás -visszajelzőket, mint például egy 3D -s nyomtatott tárgy felületének felületét, vagy egy lézervágott projekt égési jeleit/ujjcsuklóit/élő csuklópántjait. Nagyra értékelem, ha valaki megkérdezi, hol vettem valamit, amit magam terveztem és építettem.

Lehet, hogy időnként elérhetővé teszem a lézervágott alkatrészeket itt az Etsy -n.

1. lépés: Eszközök, anyagok és kellékek

Ennek a kialakításnak a fő követelménye a hozzáférés olyan lézervágóhoz, amelynek vágási területe 9 "x 9" vagy nagyobb. A mindenütt jelen lévő "K40" kínai 40W CO2 lézert használom, amely az egész ebayen és más tengerentúli oldalakon elérhető. Az enyémet úgy módosították, hogy nagyobb területet vágjon le (többek között a fejlesztések mellett), különben nem lenne alkalmas erre a projektre azonnal. Ha a K40 -et használja, erősen javaslom a K40 suttogó használatát a mellékelt szoftver helyett; az SVG fájljaim ennek figyelembevételével készülnek.

Eszközök:

• Lézervágó (9 x 9 hüvelyk vagy nagyobb, fát kell vágni)
• Számítógép Arduino IDE -vel
• Bilincsek
• Általános elektronikai cikkek (huzalvágók, lehúzók stb.)
• Forrasztópáka
• Ragasztópisztoly
• Fűrész

Kellékek:

• Fa ragasztó
• Fecskendő (fa ragasztó felhordásához keresse meg a fogászati/öntöző fecskendő ívelt műanyag csúcsát)
• Forró ragasztó
• Maszkolószalag
• Festék (óralap)
• Folt vagy festék (keret)
• Eldobható csészék és keverőpálca (epoxi archoz)
• Csiszolópapír
• Huzal (22 -es szilárd magot használtam)

Anyagok:

• 1x Arduino Nano - 5 USD (ebay klón) 22 USD+ (hivatalos)
• 1x DS3231 RTC modul - $ 1 (ebay)
• 1x 10 ezer ellenállás - 1 dollár 50 -ért (ebay)
• 3x tapintható kapcsoló 10 mm - 1 dollár 20 -ért (ebay)

• 1x WS2812B LED szalag 60 LED/méter - $ 15 és $ 23 (ebay)

  • A helyes távolság eléréséhez méterenként 60 LED -nek kell lennie, általában 300 LED -es 5 méteres tekercsként értékesítve.
  • Keresse meg a nem vízálló változatot
• 1x Micro USB megszakító kártya (opcionális) - 1,25 dollár 5 -ért (ebay)
• 1x 10-20k ohmos fotorezisztor - 1 dollár 20 -ért (ebay)
• 1x CR2032 akkumulátor - 2 dollár 10 -ért (ebay)
• Tiszta epoxi - 20 dollár egy literért (Home Depot)
• Csak néhány uncia szükséges

• 1x 3 mm -es rétegelt lemez - 12 dollár egy 4 x 8 hüvelykes lapért (Home Depot)

  Ezt általában alátétnek vagy Luaunnak hívják

• 1x 1/4 "x 1,5" x 48 "tölgyfa 5 dollár (Home Depot)

  Keresd a legegyenesebbet és a legszebbet

• Papír (nyomtató papír vagy bármi áttetsző)

Ez összességében nagyjából 70 dollár, de végül két órához elegendő LED -et kap, ezért érdemes megragadni egy másik Arduino -t és tölgyfa darabot, és egyszerre kettőt készíteni. Miért ne?

2. lépés: Vágja a rétegelt lemez részeit

Ennek meglehetősen egyszerűnek kell lennie. Vágja ki a mellékelt zip fájlból az egyik SVG -fájlt, amely "3 mm -es rétegelt lemez" -vel kezdődik. Először fűrésszel alakítsa át a 4x8 -as lapot valamivé, ami illeszkedik a lézervágójába (ha ez nem volt nyilvánvaló)

Észreveheti, hogy az óralap tükröződik - megállapítottam, hogy a lézerrel élesebb éllel találkozom a tábla alján, ezért letettem a fa legszebb felületét. Ha nem ez a helyzet, egyszerűen tükrözze a fájlt, és vágja jobbra felfelé. A betűk kis lebegő részei törékenyek lesznek, ezért próbálja meg elkerülni, hogy bármelyiket kilyukasztja. Javaslom, hogy módosítsa a vágási beállításokat, hogy a betűk önmaguktól kiesjenek - nagyon könnyű letörni az O közepét, ha kidugja a lapból a beragadt részeket.

Ha feltör egy levéldarabot - még nincs minden veszve. Ragaszkodjon az apró darabokhoz, és nézzen előre arra a lépésre, ahol előkészítjük az arcot, és látni fogja, hogy minden gond nélkül el tudjuk helyezni őket oda, ahová tartoznak.

Ne felejtse el gravírozni a kék réteget, mielőtt a vöröset levágja.

3. lépés: Vágja a tölgy részeket

Ezt általában a rétegelt lemez darabolásának megkezdése előtt vagy után fejezem be, mert más vágási beállításokat és egy kis beállítást igényel a lézeren. Szükségünk van egy -egy darabra az "Oak Frame" nevű fájlokkal. Észre fogja venni, hogy egy kék téglalap van a fájlban, piros vágási vonalakkal. Az ötlet itt az, hogy egy hulladéktáblát használjunk lézerként/rögzítőelemként, hogy következetesen be tudjuk vágni az ujjízületeket a táblák végébe.

1. Fűrésszel vágja a tölgyfa táblát 9 "hosszúságúra
2. Rögzítse a törmeléklapot a lézerágyhoz, hogy ne tudjon könnyen mozogni.
3. Vágja ki a kék téglalapot. Ezt követően ne indítsa újra vagy helyezze vissza a lézert, a törmeléktáblán lévő új lyuk most referenciapontunk a többi vágáshoz.
4. Helyezze a tölgyfa darabot a kivágásba, és nyomja felfelé a bal felső sarokba (feltéve, hogy a származási helye a bal felső. Ha nem… a lényeg az, hogy a végeket vágja a tölgyre, és a felső széle következetesen egyenes legyen, így legyen minden rendben, bárhonnan is származik). Tegyen meg mindent annak érdekében, hogy ne mozgassa a törmeléket.
5. Vágott!

Úgy találtam, hogy a K40 jól tölti a tölgyet, de addig kell módosítania a beállításokat, amíg jó eredményt nem kap.

4. lépés: Szerelje össze a keretet

A tölgyfa részeket gyorsan csiszolja a felület javítása érdekében, majd fektesse le és vigyen fel néhány ragasztót az ujjízületekre. Fontos, hogy a keret négyzet alakú legyen (vagy illeszkedjen az arc formájához, ha a lézer trapézot vagy paralelogrammát vág), jó módszer annak biztosítására, hogy jól értsük, ha az arcot útmutatóként használjuk, mielőtt a ragasztó megszárad.

Ellenőrizze kétszer a funkciók elhelyezését hátulról (arccal lefelé):

• A gombok három lyukának az óra bal oldalán és hátulja felé kell lennie
• A fényellenállás egyetlen lyukának az óra tetején és hátulja felé kell lennie
• A tápkábel bevágásának az óra alján és hátulja felé kell lennie

Ha bármilyen eltérés van a keret felső vagy alsó szélével, akkor rendben van, amíg azok nem humonusak. A fényképen látható példa nem jelent problémát, a gyors csiszolás a festés előtt sima lesz.

Használhat bilincseket, ha vannak, vagy a maszkolószalag is elég jól működik.

5. lépés: Az arc festése és előkészítése

Először: festék.

Inkább spray festéket használok az arcra, meglehetősen semleges színnel. Eddig különböző szürkéket, ezüstöt és aranyat használtam az arcra jó eredménnyel. A sötétebb színek jobb kontrasztot biztosítanak a betűkkel, ha meg vannak világítva. Kerülje az arc csiszolását a betűk törékeny jellege miatt. Ha törött betűjei voltak, fesse le őket egyszerre.

Második: Vigyen fel maszkolószalagot

A maszkolószalag lehetővé teszi számunkra, hogy az arcot epoxiddal töltsük meg anélkül, hogy minden a lyukakon keresztül kiszökne. Vigyen fel egy réteget az arc hátuljára, és nyomja le az egész felületet, hogy jól tapadjon.

Harmadszor: vágja vissza a maszkolószalagot a szélétől 1/4 -re. Ezt tisztán kell tartanunk, hogy az arcot a keretbe ragaszthassuk anélkül, hogy a maszkolószalagot állandó jellegzetessé tennénk.

Negyedszer: Opcionális - ha törött betűjei voltak, fordítsa meg az arcát, és ragassza le őket a maszkolószalagra a megfelelő helyen.

6. lépés: Telepítse a LED -eket

Először vegye le a LED szalagot, és vágja a jelzett helyekre 11 darabra, egyenként 11 LED -re. A kitett rézpárnák közepén kell lennie egy vonalnak, amely megmutatja, hol kell vágni. Az olló vagy a drótvágó jó.

Ezután távolítsa el a hátlapot, és ragasszon minden csíkot a "rács" hátlapra. Ha korábban bevéste az erre a részre vonatkozó irányelveket, akkor referenciaként használhatja a dolgok egyenes tartásához. A távolság itt nem túl kritikus, valószínűleg észreveszi, hogy elmozdul, ha a végén egy csík van, amelyben már van forrasztócsukló, azt hiszem, valaha méteres kötést kap, amikor megvásárolja az 5 méteres tekercset.

Fontos: vegye figyelembe a kis nyilat és a Din/Dout gombot. Azt akarjuk, hogy a felső sorban lévő nyíl balról jobbra haladjon, majd fordítson a következő sorban. A bal felső sarokból cikcakkosnak kell lennie, és a jobb alsó sarokban kell befejeződnie.

7. lépés: Forrasztja a LED -eket

Ez talán a legunalmasabb lépés. Csupasz 22 -es drótot használok, hogy megkíméljem a rövid vezetékek mindkét végének lecsupaszításától.

Vágjon 10 -et a három hosszúságból:

• 3/4"
• 1-1/8"
• 1-1/2"

Minden huzalt meg kell hajlítani, hogy az egyik szalag végétől a következő elejéig lehessen csatlakozni. Általában megragadok pár tárgyat, amelyek köré hajlíthatom a drótot - a toll a legrövidebbhez, a csavarhúzó fogantyúja a közepeshez és egy kis acél vonalzó a leghosszabbhoz. A hajlításokat úgy ellenőrizheti, hogy a táblára helyezi őket, és megnézi, hogy elérik -e a párnákat, és nem maradnak -e az irányelveken.

Forrasztja ezeket a vezetékeket a szalagok végei között, hogy egy folyamatos utat alkosson a bal felső saroktól a jobb alsóig - ennek elég magától értetődőnek kell lennie a fényképeken.

Ezeknek a vezetékeknek a fogása bonyolult, és biztosan nem szabad használni az ujjait, mert rendkívül gyorsan felforrósodnak. Sikerrel jártam egy aligátor klippel, és a fotóval látható gizmóval is. Könnyebb lehet először a betétet ónozni, majd csipesszel is megfogni a drótot.

A vezetékek forrasztása után beállíthatja a köztük lévő távolságot csavarhúzóval vagy hasonlóval meghajlítva - természetesen nem érintkezhetnek.

A továbblépés előtt tesztelem a LED -eket, de ez a lépés opcionális.

8. lépés: Csatlakoztassa a bemeneti vezetékeket

Ezután áramot, földelést és adatokat csatolunk a LED szalagunk elejéhez, és csak tápellátást és földelést a túlsó végéhez. A bemeneti oldali vezetékeket nagyjából 13 hüvelyk hosszúságban kell elvágni - én a pirosat választottam 5 V -os, sárgát az adatokhoz, és a csupasz vezetéket a földeléshez.

Most távolítsa el a szigetelés egy részét az 5 V -os vezeték tetején/közepén (lásd a fotót); ezt később a fotorezisztorhoz fogjuk használni.

A szalag túlsó végén (bal alsó sarok) hátulról csak használjon két vezetéket 5V -ra és földelésre, ezek körülbelül 5 hüvelyk hosszúak lehetnek.

Javaslom, hogy a vezetékeket az ábrán látható módon rögzítse forró ragasztóval, hogy megakadályozza a mozgást. A LED csíkokkal ellátott forrasztási kötések különösen törékenyek.

9. lépés: Szerelje össze a rácsot

Négy különböző típusú rácsdarab létezik, ezek fel vannak tüntetve, ha korábban gravírozta őket:

• 2x vízszintes vége
• 2x függőleges vége
• 10x függőleges
• 10x vízszintes

A ragasztó opcionális, de ajánlott. Szeretek ragasztót használni, mert súlyozhatunk az egész szerelvényre, amikor szárad, és korrigál minden nem laposságot, ami általában megkönnyíti a dolgokat.

Először szerelje fel a függőleges részeket. A "Vége" darabok a jobb és a bal oldalon mennek, majd a többit kitöltik a közepével.

Ezután szerelje be a vízszintes részeket. A "Vége" darabok felül és alul mennek, észre fogod venni, hogy ezeken nincs extra kis kivágás. A többi vízszintes részen van ez az extra bevágás, így tisztítják a korábban forrasztott összekötő vezetékeket. Menet közben igazítsa a bevágást a vezetékekhez és váltakozó oldalakhoz.

Végül, ha ragasztót használt, fordítsa a szerelvényt arccal lefelé egy sík felületre, és tegyen rá valami nehézséget, amíg szárad.

10. lépés: Fesse be a keretet és szerelje fel az arcot

Ez a megfelelő alkalom a tölgyfa keret festésére, a kívánt felülettől függően. A helyére kell ragasztanunk az arcot, és ebben a példában azt tervezem, hogy olajfestéket használok a fára - ez zavarja a faragasztást, így később fogom alkalmazni. Alternatív megoldásként használjon más típusú ragasztót, amely nem lesz hatással.

Ezután be kell helyeznünk az arcot a keretbe. A kritikus dolog itt az, hogy úgy állítsa be a mélységet, hogy az óra hátsó része a keret hátsó felülete alá vagy alá kerüljön, és ne ragadjon ki. Ennek sok módja van:

A kis téglalap alakú távtartók pontosan megfelelnek a keret elülső felülete és az arc közötti távolság beállításához.

Ennek másik módja az, hogy a keretet képpel felfelé helyezze egy sík felületre, majd rakja össze az összes belső részt (ugorjon előre, hogy lássa, hogyan mennek), és végül nyomja le az arcát lefelé. Ügyeljen azonban arra, hogy a vezetékek ne kerüljenek a rétegek közé.

Összerakhatja az alkatrészeket, és féknyerget használhat, amit csak akar!

11. lépés: Öntsön Epoxy -t

Támassza meg a hátát az egész felületen, hogy a maszkolószalag a helyén maradjon. Állítsa vízszintes felületre.

Keverjen össze körülbelül 5 unciát az epoxihoz mellékelt utasítások szerint. Általában azt mondják, hogy egy edényben 6-10 percig keverjük, ügyelve arra, hogy az oldalát lekaparjuk, majd tegyük át egy tiszta edénybe, és keverjük még néhány percig, vagy amíg el nem éri a kívánt hőmérsékletet.

Öntsük az epoxit az arcra. Megpróbálom először kitölteni a betűket, hogy minimalizáljam a légbuborékokat, majd lefedem a többit. Próbálja megvédeni a portól, és rendszeresen használjon hőpisztolyt vagy fáklyát a buborékok eltávolításához.

12. lépés: Telepítse a LED -rácsot és a diffúzort

Távolítsa el a maszkolószalagot az arc hátuljáról, miután az epoxi kikeményedik.

A LED -ek és az arc hátsó része között javasoljuk a fény eloszlatását:

• Egyetlen diffúzor sem kelti a betű mögötti egyes fények benyomását
• A nyomtató papírlapja nagyon egyenletes fényt ad, de a teljes fényerő csökken
• Egy -két fehér selyempapír jó kompromisszum
• A fekete selyempapír csökkenti a fényerőt, de a nem megvilágított betűket is kiemeli

Vágja le a papírt, hogy illeszkedjen a keretbe, és helyezze a LED -rács és az arc közé. Győződjön meg arról, hogy a LED -rácsnak az adatvezetékkel ellátott sarka a bal felső sarokban lévő "I" betűvel van ellátva.

Amíg itt tart, helyezze a hátlapot a keretbe, és ceruzával kövesse a kivágott részt a rács hátoldalán, ez segít később a kisebb részek helyes beállításában.

Rögzítse a LED -rácsot a helyén forró ragasztóval.

13. lépés: Adja hozzá a Guts -ot

Ragassza össze a középpontot körülvevő szegmenseket az ábrán látható módon, majd a LED -rács hátoldalán lévő vonalak segítségével ragassza le őket. Használja az arduino és a micro USB megszakító kártyát távtartóként, hogy megbizonyosodjon arról, hogy illeszkednek.

Ragassza a kerület mentén a kis téglalap alakú távtartókat, ügyelve arra, hogy ne takarja el a bal oldali kapcsolók és a fényellenállás tetején lévő lyukakat.

Használjon forró ragasztót az Arduino és a micro USB törőlapok rögzítéséhez.

Távolítsa el a szögletes fejlécet az RTC modulból, ha van ilyen. Vagy forrasztja ki, vagy csak vágja le őket - ezeket nem használjuk.

Végül forró ragasztóval rögzítse az RTC modult a bal alsó sarokban. Javaslom, hogy a hátlapot használja útmutatóként, hogy a tökéletes helyre kerüljön. Ragassza fel a modult a táblára, gömbölyítsen rá valamilyen ragasztót, majd tegye a helyére, és nyomja lefelé a modult az alsó táblához.

14. lépés: Gombok és fotorezisztor

Rögzítse a kapcsolókat a bal alsó sarokban forró ragasztóval, ügyelve a tájolásra. A kapcsolók négy csapja párban van összekapcsolva, azt javaslom, hogy forgassa el őket úgy, hogy az egyik pár alul, a másik felül legyen - ez megkönnyíti a forrasztást később.

Ragassza fel a fényellenállást a tetején - csak középre helyezze a tetején lévő lyukon

15. lépés: Forrasztás 5v/VCC csatlakozások

Mindezeket végül a Micro USB megszakítópanel VCC -csatlakozójához kell csatlakoztatni.

1. LED szalag a jobb felső sarokban
2. LED szalag bal alsó részről
3. 5V az arduino -n
4. VCC az RTC modulon (harmadik tű felülről)
5. Fotorezisztor

16. lépés: Forrasztott földelés

Ezeknek végső soron csatlakozniuk kell a VCC tűhöz a mikro -USB megszakítópanelen.

1. LED szalag a jobb felső sarokban
2. LED szalag bal alsó sarokban
3. Arduino GND
4. RTC modul GND (alsó csap)

5. Kapcsolók

   Lásd a részletes fotót. A tapintható kapcsolók négy érintkezővel rendelkeznek, de csak egy érintkezővel rendelkeznek, belsőleg párban vannak összekapcsolva. Ha a földelő vezeték mindkét tűjéhez forraszt, ellenőrizze ohmmérővel, hogy mindkét csap a kapcsoló ugyanazon oldalán van -e, különben rövidre zárja

17. lépés: Forrasztja a fennmaradó csatlakozásokat

1. 10k ellenállás. Arduino A0 csap a földhöz
2. Fotorezisztor. Arduino csap A0
3. RTC. Második a modul tetején az arduino A4 -es tű
4. RTC. A modul felső csapja az A5 arduino csaphoz
5. 1. kapcsoló (mód/beállítás). Arduino D2
6. 2. kapcsoló (fel). Arduino D3
7. 3. kapcsoló (Le/Mégsem). Arduino D4
8. LED adatok. Arduino D6

Vigyen fel nagy mennyiségű forró ragasztót a vezetékek rögzítésére, különösen a fényellenállásból származó vezetékek szigetelésére és a kapcsolók megszilárdítására.

Végül tegyen egy CR2032 elemet az RTC modulba.

18. lépés: Firmware feltöltése

A firmware Arduino -ba való feltöltéséhez szüksége lesz egy Arduino IDE -vel rendelkező számítógépre. Itt vannak az általam használt beállítások:

• Tábla: "Arduino Nano"

• Processzor: ATmega328P (régi rendszerbetöltő)

  A korábbi IDE verziókban nem kellett a régi rendszerbetöltő opciót választanom, de úgy gondolom, hogy változás történt annak a hivatalos hardvernek a frissítése miatt, amely nincs jelen a kéznél lévő klónlapokon

• Port: a tábla csatlakoztatása után ki kell találnia, melyiket

Hat könyvtár szükséges, mindegyik megtalálható az Eszközök -> Könyvtárak kezelése menüben az IDE -ben:

• Vezeték (alapértelmezés szerint benne van)
• EEPROM (alapértelmezetten tartalmazza)
• RTClib (Adafruit 1.2.0 verzió)
• OneButton (Matthias Hertel 1.2.0 verzió)
• SimpleTimer (Alexander Kiryanenko 1.0.0 verzió)
• FastLED (Daniel Garcia 3.1.6 verzió)

Az opciók beállítása és a könyvtárak telepítése után a "feltöltés" gombbal kell összeállítani és feltölteni az eszközre. Az eszköz működésének ellenőrzéséhez nyissa meg a soros monitort, ahol a rendszerindításkor rövid üzenetnek kell megjelennie.

19. lépés: Állítsa be az időt

Észreveheti, hogy az óra eleinte nem mutat semmit - ez várható. Indításkor az EEPROM -ban tárolt színt és animációt keres, de mivel nincs semmi a memóriában, nem tudja, mit kell tennie. Nyomja meg a 2 vagy 3 gombot (fel/le) a szín kiválasztásához, és frissíti a kijelzőt.

Az óra beállításához:

1. Tartsa lenyomva a "Mode/Set" gombot az óra beállítási módba való belépéshez. Meg kell jeleníteni az órát.
2. A "Fel" és "Le/Mégse" gombokkal válassza ki az órát (0-23)
3. Nyomja meg a "Mode/Set" gombot, hogy óráról percre váltson
4. A "Fel" és "Le/Mégse" gombokkal válassza ki a percet (0-59)
5. Tartsa lenyomva a "Mode/Set" gombot az idő megtakarításához és az óra kijelzéshez való visszatéréshez

"Beállítás" módban tartsa lenyomva a "Le/Mégse" gombot, hogy visszatérjen az óra módba anélkül, hogy új időt takarítana meg.

Szintén "Set" módban a "Mode/Set" óra és perc között vált, ha visszavonás nélkül kell visszamennie.

20. lépés: Helyezze vissza a hátlapot

Adjon hozzá néhány ragasztót a korábban telepített távtartók felső széléhez, és ezzel vége az építésnek. Javaslom, hogy hagyja ezt a végére, hogy lehetősége legyen a vezetékekkel kapcsolatos problémák kijavítására, mielőtt minden lezárásra kerül.

21. lépés: Kész

A mikro USB csatlakozó a kényelem érdekében van - tapasztalataim szerint sokkal könnyebb egy szép kinézetű fonott mikro kábelt találni, mint az Arduino -hoz illeszkedő mini -USB.

A művelet egyszerű:

• A Mode/Set kiválasztja az időváltoztatási animációt
• Felfelé ciklusok a színek között
• Lefelé ciklusozik a színekben a másik irányba

A fényerőt automatikusan be kell állítani a szoba fényével, és sötétedéskor elhalványul.