Цифров часовник от масивно дърво: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Как да изградим дървен цифров часовник, задвижван от atmega168 (arduino) с вградена аларма и игри.

За първи път си помислих да направя това, когато видях LED часовник, покрит с дървен фурнир. Хареса ми, когато го видях, докато видях цената. Това е, когато реших да построя свой собствен, исках да го построя за много по -малко, от масивно дърво и да играя игри!

Стъпка 1: Какво ви трябва

Материали:- 4, 18 "x 4" x 1 "дървени дъски (отидох с клен)- 85 червени светодиода- 85 зелени светодиода (по избор)- 1 4 до 16 пинов демилтиплексер- 15 NPN транзистори (такъв 2N3904)- 1 ATMEGA168 Микроконтролер (или Arduino)- 1 20 MHz кристал- 1 5-волтов регулатор- 2 220uF кондензатора (за изравняване на шипове)- 1 стар джобно радио- 2 1/8 "аудио жакове- 1 5-9V DC адаптер за стена- 1 (или повече) Стар (и) контролер (и) за игра- 4 3-1/2 "винтове за дърво- плътно жило (по-лесно за работа)- запояване- пръчки за горещо лепило- бяло лепило- пясъчна хартия За игралния контролер използвам джойстик Atari 2600 (или дори гребете, ако препрограмирате), но също така е съвместим с контролери на системата Sega Master, джойстици Atari 7800 (теоретично) или дори контролери Sega Genesis. - Пистолет за горещо лепило- Митра трион

Стъпка 2: Подгответе предния борд

Вземете най-доброто парче от 1 "x4" x1-1/2 'дъската и изберете най-добрата страна да бъде предната част на часовника.

Опитайте се да избегнете всякакви възли или видими дефекти в дървото, защото те ще направят безкрайно по -трудно пробиването на LED отворите. Започнете, като отпечатате шаблона, прикрепен към тази стъпка, в мащаб 1: 1. Залепете го с тиксо към задната страна на предната дъска, така че добрата страна да е обърната надолу, когато разпечатването е обърнато нагоре. Вземете предната дъска и я поставете с шаблон нагоре върху най -лошо изглеждащата дъска. След това го поставете върху сеялката. Вземете свредло, малко по-голямо от хобито с плосък край и регулирайте дълбокомера така, че върхът да е само на 0,8-1 мм над долната дъска, така че да не минава през цялата предна дъска. Силно препоръчвам първо да използвате тестова платка, за да видите дали работи. Пробийте поне 10 тестови дупки (те ще бъдат използвани по -късно!). Силната светлина трябва да може да просветва там, където върхът на свредлото свършва. Пробийте по една дупка във всеки от кръговете на шаблона, както е на снимката по -долу.

Стъпка 3: Завършете предния борд

Тази стъпка е много предизвикателна, целта на това е да използвате инструмента за хоби, за да направите краищата на отвора плоски, така че светлината да свети равномерно.

Започнете, като поставите инструмента за хоби в пресата (не забравяйте да оставите повече от 1 извън патронника). От съображения за безопасност, това не е начинът, по който битът е проектиран да се използва и представлява опасност, така че бъдете допълнително внимателно. Регулирайте дълбокомера така, че накрайникът да е едва над долната дъска, както е на третата снимка. Подравнете накрайника с отвор за изпитване и леко задръжте за 1 секунда и оставете нагоре. Задръжте го отново за 1 секунда, след което пуснете нагоре и изключете бормашината. Свредлото е изключено, за да можете да изстържете всички натрупвания от дъното на накрайника. Ако не го направите, той ще изгори дупката, правейки лицето обезцветено. Повторете това, докато не сте доволни от колко светлина просветва (вижте снимките по -долу за справка). След като се почувствате удобно да пробиете дупките, преминете към последното парче дърво и пробийте всяка дупка. Бъдете предупредени, че това изисква търпение, не бързайте или може да изгорите дупка и да се наложи да рестартирате.

Стъпка 4: Подгответе средните дъски

Тази стъпка подготвя средните платки за настаняване на електрониката.

Ако сте объркали в последната стъпка, дървото не е загубено, използвайте го тук! За тази стъпка всичко, което трябва да направите, е да изрежете дупка във всяка от средните платки, малко по -голяма от размера на LED матрицата, така че всички проводници и електроника да се поберат вътре. Направих това, като пробих останалите опори на повредена предна дъска и използвах длето, за да я почистя. Повторете това за колкото искате дъски, използвах 2.

Стъпка 5: Подгответе задната дъска

За тази стъпка използвайте приложения шаблон, за да пробиете и издълбаете отворите за конектора DB9, използван за контролера, и 2 1/8 аудио жака, използвани за захранване и радио.

За да издълбаете порта на контролера, пробийте вътрешната линия на шаблона. След това издълбайте външната част на шаблона с дълбочина 10 мм с помощта на длето (внимавайте за тази стъпка, тя е остра). За да пробиете отворите за жаковете 1/8 , започнете с пробиване на отвор, достатъчно голям, за да се побере в края на аудио жака. След това пробийте по -голям отвор от вътрешната страна на дъската до 3 мм от външната повърхност (това зависи от вашия жак). Това позволява на края на жака да седи плътно в по -малката дупка, а останалата част да е скрита зад дървото. В този момент ще искате да свържете проводниците към портовете за захранване, аудио и контролер. порта на контролера, свържете проводника от щифт 5 към проводника от щифт 6, както се вижда на последната снимка. Накрая, закрепете всички портове към задната платка с помощта на горещо лепило от вътрешната страна.

Стъпка 6: Запоявайте матрицата

За тази стъпка поставете по един от всеки тип светодиоди във всеки отвор, така че да се вклинят на място. Ако сте използвали 2 5 мм светодиода като мен, тогава ще трябва да разширите отворите за светодиодите. Бъдете внимателни, когато правите това, свредлото може да се хване много по -лесно и да издърпа дъската нагоре, като изтласка дупката.

Ако сте използвали 2 светодиода, когато поставите светодиодите в отворите, поставете катодите в средата на отвора, така че двете плоски страни да се срещнат. За да започнете запояване, първо огънете всички катоди (по -къси проводници) надолу, така че да образуват 17 колони много близо до дъската, след което ги запоявайте заедно. За да запоите анодите заедно, първо огънете целия анод на един цвят нагоре и след това ги огънете хоризонтално, така че има 5 анодни реда за този цвят. Огънете проводниците на другия аноден цвят надолу и след това хоризонтално, така че те образуват още 5 реда аноди. Сега запоявайте всички редове заедно, така че да са общо 10. Последната част от тази стъпка е да запоите проводници към редовете и колоните, за които електрониката да се свърже. Когато избирате дължината на проводника, прекарайте проводника от реда/колоната до мястото, където искате да бъде поставена електрониката, и добавете 5-10 см допълнително за работа.

Стъпка 7: Започнете да сглобявате дъските

За тази стъпка ще ви трябва една средна дъска, предната дъска и 2 „жертвени“парчета дърво (те ще бъдат забележимо вдлъбнати).

За да започнете, вземете бялото лепило и го нанесете върху предната страна на средната дъска, не се страхувайте да нанесете твърде много, по -добре е от твърде малко. С пръст избършете лепилото равномерно по цялата страна и го залепете от задната страна на предната дъска (вижте снимките за повече пояснения). За да направите здрава връзка, поставете едно парче „жертвено“дърво от двете страни на сега залепените парчета и го затегнете заедно (не забравяйте да го подравните бързо, защото изсъхва бързо). За да направите най -доброто уплътнение, го затегнете с всичко, което имате (вижте втората снимка по -долу), но внимавайте да не счупите дървото или да изтласкате LED отворите.

Стъпка 8: Програмирайте микроконтролера

Тази стъпка може да звучи просто, но може да варира объркващо не е направено правилно. Заредих програмата на atmega168 с помощта на avrisp mk II, за да заобиколя буутлоудъра на повечето чипове, използвани с Arduino. Това е така, защото исках незабавно стартиране и също така позволява повече програмно пространство (макар и не много). За да направите това, има добри ресурси тук, тук и тук, за да запишете буутлоудъра. На мястото на буутлоудъра просто използвайте.hex файла, намерен в папката на аплета на папката arduino sketch (която съм прикрепил към тази стъпка и въвеждането). За да промените всички аспекти на файла, включих и всички от коментирания код, просто щракнете върху „качване на борда“(ще получите грешка, освен ако нямате включен arduino), за да компилирате отново и.hex файлът ще се промени към новия код. да бъде точно 20.0Mhz, така че ще трябва да бъде калибриран, за да се запази точното време. За да направите това, просто променете променливата oneMin в кода, моята е 60116. Тактовата честота в момента е компилирана да работи на 20 MHz. За да го промените, ще трябва да промените някои числа в предпочитанията на arduino и файловете с дефиниция на борда, както е намерено тук.

Стъпка 9: Изградете електрониката

За да изградите електроника, следвайте приложената схема. Прикачих схемата като bmp, два различни размера на PDF и оригиналния.ms10 файл, създаден в мултисиммен софтуер на национални инструменти, за тези, които така желаят да го използват.

Катодите на светодиодите се свързват към изходите на мултиплексора, като лявата колона от светодиоди е колона 0. Демултиплексорът трябва да потъва светодиодите един по един, като този в прикачения лист с данни. Анодите на светодиодите са прикрепени към група от 3 транзистора. Това е така, че първият транзистор има захранване директно от адаптера, прикрепен към колекторния му щифт, съответният аноден щифт (от микроконтролера) е прикрепен към портата. Той също така има емитер, който отива директно към портата на втория транзистор и с помощта на резистор 1kOhm е свързан към портата на 3 -ти транзистор. Вторият транзистор има своя колектор, прикрепен към зеления щифт (щифт 1 на arduino), а излъчвателят му е прикрепен към зеления (или вашия най -висок светодиод за теглене) ред. След това третият транзистор има своя колектор, прикрепен към червения щифт (щифт 0 на arduino), а излъчвателят му е прикрепен към съответния LED ред. Трябва да се отбележи, че поръчах светодиодните редове от 0 отгоре до 4 отдолу. Радио захранването е прикрепено към щифта на високоговорителя (щифт 9 на arduino), така че когато звучи алармата, той се включва и автоматично настройва най -силната станция. Пиновете на контролера (аналогови щифтове 0-5) всички имат издърпващ резистор 200 kOhm. щифтовете от 0-5 (последвано от съответния номер DB9) се прикрепят към контролера в следния ред: нагоре (1), надолу (2), наляво (3), надясно (4), бутон 1 (5 и 6), бутон 2 (9, също по избор). щифт 7 на конектора DB9 е +5V, а щифт 8 е заземен. Вижте снимките за някои коментари и указания, но ако нещо е неясно, уведомете ме в коментарите и ще направя всичко възможно да помогна. За портовете и светодиодните редове и колони предлагам инсталиране на гнезда, така че частите да могат лесно да бъдат премахнати или разменени. Сега прикрепете проводника към светодиодите, захранването и контролера и тествайте. Преди да поставите чипове, уверете се, че захранването, което получават, е правилното 5V, за да не бъдат унищожени.

Стъпка 10: Завършете часовника

За тази стъпка затегнете всички плоскости заедно, след което с помощта на шаблона, прикрепен към тази стъпка, пробийте пилотни отвори за 4 -те винта за дърво (само до началото на предната дъска, поради което се залепва тази отзад). Ако искате, можете да потънете дупките обратно, така че винтовете да се намират в нивото.

Сега поставете винтовете в отворите. Последното нещо, което трябва да направите, е да почистите ръбовете. Вземете скосяващия трион и отрежете краищата на еднакво разстояние от винтовете от двете страни, както е в шаблона (бъдете много внимателни в този момент, за да не пробиете дупка на триона!). Сега просто шлайфайте всички неравни или грапави ръбове (не отпред) и сте готови !.

Стъпка 11: Как да използвате часовника

За да настроите часа, натиснете и задръжте бутона за 3 секунди, екранът трябва да стане черен. За да промените мигащия номер, натиснете нагоре и надолу. За да превключвате между числата, натиснете наляво и надясно. Докато превключвате между числа, ще стигнете до дебелото черво, когато при двукратното превключване между AM и PM, като натискате нагоре и надолу, цветът ще се промени между червено и зелено (AM и PM са каквито искате да бъдат). Натиснете отново бутона, за да зададете часа. За да се върнете към часовника, натиснете и задръжте бутон 1. Последователността на функциите на софтуера е следната: Аларма - настройте по същия начин като часовника. /надолу, за да изберете броя играчи и бутон 1 за потвърждение. За да играете бутон 1 (за играч 1) или бутон 2 (за играч 2), когато топката идва към вас, но не твърде рано или късно, иначе ще пропуснете. Лабиринт - Намерете своя изход, Това е лабиринт, но всички ключове трябва да бъдат събрани, за да отворите изхода. "Jump" - Платформена игра, избягвайте червените точки и не падайте, за да стигнете възможно най -далеч. Ако имате въпроси, не се колебайте да оставите коментар ! Кажи ми какво мислиш.