Fotokróm és sötétben világító óra: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez az óra egyedi, 4 számjegyű, 7 szegmenses, UV LED-ekből készült kijelzőt használ. A kijelző elé egy képernyő kerül, amely vagy foszforeszkáló ("sötétben világító") vagy fotokróm anyagból áll. A tetején lévő nyomógomb meggyújtja az UV -kijelzőt, amely néhány másodpercig megvilágítja a képernyőt, hogy izzani kezdjen, vagy színét megváltoztassa, majd lassan elhalványul.

Ezt a projektet Tucker Shannon fantasztikus Glow-In-The-Dark Plot Clock inspirálta. Amikor újjáépítettem a projektjét, adtam neki egy kis csavart azzal, hogy a sötétben világító képernyőt lecseréltem egy fotokróm szálból kinyomtatott 3D-re, amely megváltoztatja a színét UV-fény hatására. Közben láttam, hogy másoknak is ugyanez volt az ötlete (lásd pl. Itt). Bár az óra mechanikus ábrázolási mechanizmusa minden bizonnyal félelmetes, hátránya, hogy a számok kissé görbe módon jelennek meg, ezért más módon gondolkodtam, hogy a számok tisztábbak legyenek. Először megpróbáltam lecserélni egy LCD kijelző háttérvilágítását UV LED-ekre, majd egy fotokróm/sötétben világító képernyőt helyezni a tetejére. Kiderült azonban, hogy az LCD -n keresztül továbbított intenzitás nagyon alacsony. Ezt követően úgy döntöttem, hogy építek egy 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelzőt, amely UV LED-eket használ a képernyő megvilágítására, ami sokkal jobb eredményeket hozott.

Kellékek

Anyagok

• DS3231 RTC modul (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• UV színváltó szál (amazon.de)
• 96x39x1 mm Sötétben világító matrica (ebay.de)
• 96x39x1 mm átlátszó műanyag lap (amazon.de)
• MT3608 DC DC fokozó modul (ebay.de)
• 30 db 5 mm -es UV LED (ebay.de)
• TM1637 4 számjegyű 7 szegmenses kijelző (ebay.de)
• 12x12 mm pillanatnyi nyomógomb (ebay.de)

Eszközök

• 3d nyomtató
• ragasztópisztoly
• forrasztópáka
• multiméter

1. lépés: 3D nyomtatás

A következő stl fájlokat 3D -ben kell kinyomtatni. A ház alkatrészeit fekete PLA -ból nyomtattuk, míg a 4digits.stl fájlhoz fehér PLA -t használtam. A szitát ibolyaszínű UV -színváltó szálból nyomtattuk. A forrasztóberendezés bármilyen anyagból kinyomtatható.

2. lépés: A 7 szegmenses kijelző forrasztása

Csak a 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelző I2C hátizsákjára volt szükségem, így az első lépés a kijelző kioldása volt a modulból.

3. lépés: Készítse elő a Protoype PCB -t

Ezután kivágtam egy darabot egy prototípus NYÁK -ból az UV LED -ekhez, és megjelöltem azokat a helyeket, ahová a LED -eket elhelyezni akartam a forrasztóberendezés szerint. Az alsó részre később csatlakoztattam a dugaszos fejléceket az I2C hátizsákhoz való csatlakoztatáshoz.

4. lépés: LED -ek és tűfejlécek forrasztása

Ezután forrasztottam az összes UV LED -et a prototípus NYÁK -ra, és csatoltam a dugaszos fejléceket is. A forrasztóberendezést az UV LED -ek kiegyenlítésére használtam.

5. lépés: A LED -ek bekötése

Ezután a LED-eket a mellékelt vázlat szerint kötötték be, amely az I2C hátsó csomagból leszerelt 4 számjegyű kijelző elrendezését másolja. Az egy számjegyű szegmensek csatlakoztatásához ezüstözött rézhuzalt használtam, míg a többi csatlakozást izolált huzallal. Az egész végül elég zavarosnak tűnik.

6. lépés: Csatlakoztassa az I2C hátizsákot

Ezután rögzítettem a prototípus NYÁK -t az I2C hátizsákhoz. Míg mindkét alkatrészt közvetlenül összeforrasztottam, bölcsebb lett volna női hátsó fejet használni a hátizsákon, hogy mindkét aljzat csatlakoztatható és kihúzható legyen.

Teszteléshez csatlakoztam egy arduino nanóhoz, és feltöltöttem a TM167teszt példát a TM1637 könyvtárból.

7. lépés: A négyjegyű kijelző befejezése

Ezt követően a 3D nyomtatott 4digits.stl rész a LED -ek tetejére kerül. A LED -ek fényének eloszlatásához megtöltöttem a szegmenseket forró ragasztóval, és lezártam Kapton szalaggal, amíg a ragasztó megszilárdult. Ezzel egy szép egyedi, 4 számjegyű, 7 szegmenses kijelzőt kaptam.

8. lépés: Sötétben világító képernyő

Először megpróbáltam 3D-ben is kinyomtatni ezt a képernyőt Glow-in-the-Dark filamentből. Kiderült azonban, hogy túlságosan eloszlatja a fényt, így a számok kimerültek. Ezért úgy döntöttem, hogy matricát használok, amelyet egy átlátszó műanyag képernyőhöz rögzítettek. A legtöbb műanyag még mindig elég átlátszó a LED -ek ~ 400 nm -es fényéhez.

9. lépés: Az alkatrészek felszerelése a házba

Végül az alkatrészek sok forró ragasztó segítségével a 3D nyomtatott házba szerelhetők.

A DS3231 modul használata előtt célszerű letiltani az akkumulátor újratöltő áramkörét. Csak miután több órát építettem ezzel a modullal, ráakadtam egy szálra, amely elmagyarázza, hogy a VCC csatlakozik a gombelemhez. Ez azt jelenti, hogy amikor a modult VCC -n keresztül táplálja, az akkumulátor folyamatosan feszültséget kap. Mivel a modul nem újratölthető CR2032 elemeket tartalmaz, ez nem jó ötlet. Könnyen letilthatja az újratöltő áramkört a dióda vagy a mellékelt képen jelzett ellenállás forrasztásával.

10. lépés: Csatlakoztassa a modulokat

Ezután az alkatrészeket Dupont kábelekkel kötötték be a mellékelt rajz szerint. A step up modul segítségével 7 V -ra növelték az I2C hátizsák tápfeszültségét, mivel az UV LED -eket a lehető legvilágosabbá akartam tenni. A LED-ekre alkalmazott feszültség VCC-2 V, azaz 5 V, míg ez magasabb, mint a LED-ek ajánlott előremenő feszültsége (3 V), képesnek kell lenniük arra, hogy kezeljék, mivel nem fognak folyamatosan világítani.

11. lépés: Töltse fel a kódot

Először az RTC modulban állítottam be a pontos időt. Erre most feltöltöttem a DS1307RTC könyvtár SetTime példáját. Ezt követően az óra csatolt kódja feltölthető. Amikor megnyomja a gombot, a kijelző 5 másodpercig világít, és a pontos időt mutatja.

12. lépés: Kész óra

Itt van még néhány kép a kész óráról. Napközben a fotokróm képernyő használható, míg éjszaka cserélhető a sötétben világító képernyővel.

Összességében elégedett vagyok az eredménnyel, bár a számok mindkét oldalon még világosabbak lehetnek. Egy másik lehetőség, amit kipróbálhatok, a sötétben világító por keverése epoxiddal, majd forró ragasztó helyett a kijelző szegmensek feltöltése. Szintén jó lenne professzionális NYÁK -t használni SMD LED -ekkel az 5 mm -es LED -ek helyett.