Költségvetési Arduino RGB szóóra!: 7 lépés (képekkel)

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

Üdv mindenkinek, itt van az útmutatóm, hogyan készítsen saját egyszerű és olcsó szóórát!

A projekthez szükséges eszközök

1. Forrasztópáka és forrasztópáka
2. Vezetékek (ideális esetben legalább 3 különböző színű)
3. 3D nyomtató (vagy ha hozzá szeretne férni, elküldheti a.stl fájlokat is egy nyomdába, ha nincs saját nyomtatója)
4. Alapszerszámok (csavarhúzók, huzalvágó, reszelő, stb.)

A megrendeléshez szükséges összes alkatrész megtalálható ezen útmutató BOM részében!

Remélem tetszeni fog, most kezdjük el!

1. lépés: Projektjavaslat

Régóta szerettem volna RBG asztali szóórát készíteni az Adafruit projekt mentén itt LINK

A legfontosabb dolgok, amelyek megállítottak, az alkatrészek költsége és a lézervágott alkatrészek szükségessége voltak!

Ennek a projektnek a célja tehát az volt, hogy olcsó és egyszerű verziót készítsen egy költségkeretes RBG Matrix és egy Arduino Nano segítségével, majd 3D nyomtatást készítsen egy egyedi burkolaton, megkerülve a lézervágott alkatrészek szükségességét.

2. lépés: BOM - Elektronika és mechanika

Ennek a projektnek az anyagjegyzéke (BOM) 13,21 fontba kerül egy teljes szóórára.

A teljes megrendelési költség (az Egyesült Királyság postaköltségét is beleértve) 51.34 font, ha feltételezzük, hogy minden alkatrészt meg kell vásárolnia, beleértve a teljes 1 kg -os PLA orsókat a házhoz.

(Rendelési költség - BOM költség)

1. £ 6.42-£ 6.42- 8x8 WS2812B Matrix-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. 1,83 £- 1,83 £- Arduino Nano V3-
3. 1,75 £ - 1,75 £ - DS1307 RTC modul -
4. 1,25 £ - 0,13 £ - Power Micro USB -
5. 4,31 £ - 1,44 £ - Protoboard -
6. 1,05 £-0,11 £-M3 35 mm-es csavar x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. 4,13 £ - 0,82 £ - 4 mm -es gumi láb x4 -
8. 12,99 £ - 1,20 £ - BQ 1,75 mm PLA - Szénfekete -
9. 19,99 £ - 0,28 £ - AMZ3D 1,75 mm PLA - Természetes -

A PLA számítások fent láthatók a PLA Calc táblázatban. Feltételeztem, hogy a PLA térfogata nagyjából 800 cm^3/kg, ami azt jelenti, hogy egy 1 kg -os orsónak körülbelül 330 méter műanyagnak kell lennie. Ezután az egyes részek kinyomtatásához szükséges PLA előrejelzett mennyiségét használtam fel a költségek kiszámításához.

3. lépés: 3D nyomtatott alkatrészek

A 3D nyomtatási modellek mind megtalálhatók a Thingiverse weboldalán itt -

A nyomtatási utasítások megtalálhatók a fent linkelt Thingiverse oldalon

Ezt a modellt a Fusion 360 -ban terveztem, az Adafruit Laser Cut ház kialakításával sablonként (link).

Az előlap betűit ugyanazok maradtam, mint ugyanazt a kódot fogjuk használni, amelyet az Adafruit projekt használ.

A ház 10 ° -os szögben döntötte az órát, hogy jobb látószöget biztosítson. A betű elrendezésnek valamivel nagyobbnak kell lennie, mint az Adafruit verzió, mivel a 8x8 RGB LED mátrix, amelyet választottam, nagyjából 64 mm x 64 mm, az Adafruit NeoMatrix 60 mm x 60 mm helyett.

A ház 6 részből áll,

1. Előlap - A betűk a LED -mátrix előtt vannak elhelyezve.
2. Középső panel (szögben) - Ez tartja a mátrixot a helyén, valamint csatlakozik az előlaphoz és a hátlaphoz. Ez a szakasz 10 ° -os.
3. Hátsó panel (szögben) - Ez a panel tartalmazza a hálózati adaptert, és a középső panelhez csatlakozik.
4. Hálózati adapter zár - Ez egy kis alkatrész, amely a helyén tartja az adaptert.
5. Elosztó rács - Ezzel a funkcióval lehet elkülöníteni a fényt az egyes LED -ekről, csökkentve a szomszédos betűkké váló fénykibocsátást.
6. LED -diffúzor - Ez egy világos PLA rész, amely segít az RGB ledek fényének keverésében, ez is segíti a betűk érthetőségét (Vegye figyelembe, hogy ebből a részből 64 -et kell kinyomtatnia, egyet a mátrix minden LED -jéhez).

Az egész burkolatot az M3 35 mm és M3 15 mm -es csavarokkal rögzítik.

4. lépés: Kód

Az Arduino IDE megszerzése

Ehhez a projekthez először szüksége lesz az Arduino IDE -re, amely letölthető innen - Link

A Code Base megszerzése

Ezeket a projekteket a kódot az Adafruit készítette, és megtalálható a GIT Hub itt - Link

Bárki, aki még nem használta a GIT Hub -ot, nagyon egyszerű! A kód letöltéséhez és az Arduino IDE -be történő letöltéséhez kövesse az alábbi lépéseket.

1. Kattintson a GIT Repo linkjére
2. Kattintson a „Klón vagy letöltés” gombra (zöld), majd válassza a Letöltés ZIP lehetőséget
3. Bontsa ki valahonnan a letöltött ZIP -t
4. Nyissa meg az Arduino IDE -t
5. Az Arduino IDE -ben lépjen a Fájl megnyitása elemre
6. Ezután keresse meg a kicsomagolt mappában található WordClock_NeoMatrix8x8.ino fájlt (Példakönyvtár-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Most megnyitotta a kódot!

A Kódex módosítása

Ezután nagyon kismértékben módosítanunk kell az Adafruit kódot, mivel az eredeti projekttől eltérő mikrovezérlőt használunk.

A WordClock_NeoMatrix8x8.ino programban szeretnénk módosítani néhány // definíciós gombot, Meg kell változtatnunk az RTCGND -t A4 -re és RTCPWR -t A5 -re, ez megmondja azt a kódot, ahol az Arduino Nano SDA & SCL kapcsolatai vannak.

A NEOPIN -t D3 -ra kell cserélnünk, hogy tudja, hol van csatlakoztatva a 8x8 RBG Matrix Din.

Ha nem biztos benne, hogy ezt helyesen tette, letöltheti a mellékelt módosított WordClock_NeoMatrix8x8.ino fájlt, és kicserélheti a könyvtárban lévőt.

A szükséges könyvtár beszerzése

Végül a programozás előtt le kell töltenie az összes szükséges könyvtárat, Az Adafruit linkeket fűzött ezekhez a megjegyzésekhez

Vagy ide kattinthat,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Ha valaki még nem telepítette az Arduino IDE könyvtárat, kövesse az alábbi lépéseket:

1. A fenti linkek mindegyike a GIT Hub adattáraira vonatkozik, kattintson a "Klón vagy letöltés" gombra
2. Válassza ki a letöltési ZIP -t
3. Most nyissa meg az Arduino IDE -t
4. Kattintson a "Vázlat" fülre a felső menüben
5. Vigye az egérmutatót a Könyvtár beillesztése elemre, majd válassza az „Add. ZIP Library…” lehetőséget.
6. Keresse meg azt a helyet, ahová letöltötte a. ZIP könyvtárat, és válassza ki azt
7. A Könyvtár telepítése után meg kell ismételnie ezeket a lépéseket a fenti 5 könyvtár mindegyikéhez.

Az Arduino Nano programozása

Most az IDE környezet készen áll, és ideje programozni az Arduino Nano programot!

Győződjön meg arról, hogy az Arduino IDE -t az Arduino Nano tábla fordítására állították be, ennek ellenőrzéséhez,

1. Kattintson az "Eszközök" fülre
2. Mutasson a „Táblák:” lehetőség fölé, és válassza az „Arduino Nano” lehetőséget
3. Csatlakoztassa az Arduino Nano -t a számítógépéhez, és válassza ki a megfelelő COM -portot

A fenti lépések végrehajtása után nyomja meg a feltöltés gombot az Arduno Nano programozásához!

5. lépés: Elektronika

Most van egy programozott Arduino Nano, ideje beállítani az elektronikát!

Mielőtt mindent bekötne, válassza le az Arduino Nano -t az USB -csatlakozóról.

A projektben található elektronika rendkívül egyszerű, így nagyon könnyen összeszerelhető még kezdőknek is, Kapcsolatok

1. TP4056 - Forrasztó piros vezeték a + csatlakozóhoz a mikro USB csatlakozó mellett (fent látható) ez 5 V (ellenőrizze multiméterrel, ha nem biztos). Ezután csatlakoztassa a fekete vezetéket a - csatlakozóhoz (ismét látható fent).
2. 8x8 RGB mátrix - Csatlakoztassa a Dint az Arduino Nano Pin D3 -hoz, majd a Vcc -t az 5V -hoz és a GND -t a GND -hez.
3. DS1307 - Csatlakoztassa az SDA -t az Arduino Nano Pin A4 -hez (ez a Nano SDA -csatlakozása), majd csatlakoztassa az SCL -t az Arduino Nano Pin A5 -hez (ez a Nano SCL -kapcsolata, lásd a fenti Nano Pin -t). Ezután Vcc 5V -ra, GND pedig GND -re.
4. Arduino Nano - Már csak az Arduino Nano tápellátása maradt, ehhez csatlakoztassa az 5V -ot a Vin & GND -hez a Vin -tű melletti GND -hez.

Ha a fentiek mindegyikét betartottuk, az áramkör befejeződött! és ideje programozni, hogy ellenőrizze, minden működik -e!

A fenti csatlakozók forrasztása előtt valószínűleg jó ötlet ellenőrizni, hogy minden működik -e kenyérsütő deszkával és néhány csatlakozóval. Fentebb mutattam néhány fotót az elektronikai ellenőrzésről!

Nem jó az óra?

Ha a word clock nem a megfelelő időt jeleníti meg, próbálja újraprogramozni az Arduino Nano -t, miközben az RTC modulhoz van csatlakoztatva. Ha ez még mindig nem működik, vegye ki az elemet az RTC modulból, majd tegye vissza, miután megpróbálta újraprogramozni az Arduino -t.

6. lépés: Összeszerelés

Most, hogy megvannak a 3D alkatrészek, a Code & Electronics készen áll arra, hogy összeállítsa a szóórát.

1. Helyezze a standard elülső lapot az asztalra, és helyezze be a 64 LED -es diffúzort.
2. Győződjön meg arról, hogy az összes diffúzor laposan van behelyezve.
3. Helyezze az elválasztó rácsot a szabványos elülső szerelvénybe.
4. Készítse elő az előző lépésben tárgyalt elektronikát.
5. Helyezze a szögletes hátlapot az asztalra
6. Helyezze be az USB töltőmodult a szögletes hátsó rész nyílásába
7. Győződjön meg arról, hogy az USB-port igazítva van a szögletes hátlapon lévő hátsó kivágáson keresztül
8. Helyezze az Angled Mid -et az elektronika fölé, és igazítsa az Angled Back -hez, majd helyezze be az elektronikát
9. Helyezze a LED mátrixot az elektronika fölé, a panelnek igazodnia kell az Angled Mids résekhez.
10. Helyezze a szögletes szerelvényt a standard előlapra, és helyezze be az M3 35 mm -es csavarokat
11. Húzza meg a csavarokat, és helyezze a 4 gumi lábat az alapra
12. Gratulálunk, hogy befejezte az összeszerelést, ideje bekapcsolni, nézze meg az időt!

7. lépés: Tanulságok és következtetés

Összességében elégedett vagyok a projekt eredményével, de természetesen van néhány dolog, amit lehetett volna javítani.

1. szám

Az RTC DS1307 modulok meglehetősen frusztrálóak a beállításhoz, és észrevehetően gyorsan kiesnek a szinkronból, ami azt jelenti, hogy újra kell programozni az eszközt a szinkronizáláshoz.

2. szám

CAD, valószínűleg egy kicsit másképp tervezném a házat, hogy javítsam az összeszerelési folyamatot, és valóban van hova felszerelni az Arduino -t.

3. szám

Miért nincs Wi-Fi? Ez nagyszerű megoldás lenne az 1. kérdésre!

Amikor elkezdtem ezt a projektet, még nem volt tapasztalatom az ESP8266 / ESP32 készülékkel, de ha újra el akarom kezdeni ezt a projektet, vagy csinálok egy Rev2 -t, akkor határozottan fontolóra veszem a kódnak a Wifi használatához történő alkalmazását, hogy a DS1307 helyett a pontos időt kapjam.

Ez sok más funkciót is lehetővé tehet, például a kijelző színének beállítását az időjárás -előrejelzés alapján vagy az ilyen hűvös dolgokat.

Köszönöm mindenkinek, hogy az útmutató végére ért, ha kérdése van, nyugodtan írjon megjegyzést vagy küldjön üzenetet nekem!