Как да създадете минималистичен LED часовник: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Всички тези цифрови стенни часовници могат да бъдат толкова заети, нали? Всъщност не искате голям ярък 7-цифрен дисплей да затрупва стената ви и да ви пречи, нали? Дори аналоговите часовници, макар и по -прости, все още имат грозни черни цифри и стрелки в периферията ви. А тиктакането понякога може да ви подлуди.

Мога ли да представя светодиодния часовник за решаване на всичките ви проблеми. Вместо грозен екран или силни и грозни ръце, мълчаливите светлинни точки обикалят периметъра, означавайки секунди, минути и часове. Напълно персонализирано, можете да направите лицето от всичко. Дърво, акрил, дори мрамор. Независимо от дома, LED часовникът може да пасне на естетиката. Искате ли чиста бяла плоча, с меки блус, които се движат около ръба? Можеш. Или може би предпочитате по -селски вид, дървено лице с оранжеви светлини? Черно лице със зелени светлини? Всичко, което можете да си представите, можете да създадете с този прост дизайн.

Процесът по -долу е ръководство. Ако искате, можете да създадете часовника на снимката. Ако искате нещо по -голямо, можете. Следвайте го вярно или направете дизайна ваш. В края на краищата това е вашият часовник.

Консумативи

Материалите, използвани за часовника, са:

Бял акрил (полупрозрачен, въпреки че би работил също толкова добре с непрозрачни неща)

WS2812B LED лента, 144 светодиода на метър

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB към TTL адаптер (за програмиране на Arduino)

Тактилен бутон (x2)

USB (повече информация в стъпката на окабеляване)

Тел за свързване

Многожилен проводник (с два проводника вътре в него)

Шоколад. Не е задължително да се използва за часовника, но въпреки това е важно …

Инструментите, от които се нуждаете, са (без определен ред):

Прободен трион

Поялник, спойка и гъба

Пистолет за горещо лепило

Компас

Супер лепило

Стъпка 1: Преглед и процес на проектиране

Честно казано, рамката на LED часовника е нещо, което удрях заедно за две седмици, с каквото и да лежах вкъщи, докато бях в заключване. В никакъв случай не е перфектен и определено ще го прегледам по -късно през годината. Като се има предвид това, нека да разберем защо.

Основният принцип, който стои зад него, е, че докато съществуват LED часовници NeoPixel, всички те осветяват своите светодиоди направо (точно пред лицето ви.) Смятам, че това е малко агресивно (да не говорим за разсейване), затова измислих по -добра идея: блясък светлината на стената. Това създава някои много приятни светлинни ефекти, както и нежелания страничен ефект от създаването на меко осветление на лицето.

Рамката е напълно персонализирана и въпреки че не препоръчвам да имате повече от 60 светодиода, ако желаете по -голям часовник, програмирането може да се справи. За повечето хора, дори начинаещи, би трябвало да е лесно да го персонализират, а аз ще ви разкажа как да направите това в следващата стъпка. За тези от вас, които имат опит с Arduino, много от това, което казвам, ще бъде очевидно, но за хората, които никога не са докосвали такъв през живота си, аз се опитах да го направя възможно най -ясен.

Четенето на часовника е същото като четенето на аналогов часовник, което за много тийнейджъри (като мен) ще отнеме известна практика. Различните цветове представляват различни стрелки, като по подразбиране е синьо за часове, зелено за минути, червено за секунди. Това каза, нека започнем!

Стъпка 2: Програмиране Част 1: Настройка

Програмирането на часовника е сравнително лесно, аз свърших трудната част за вас и го написах. Преминете към сайта на Arduino и изтеглете инсталатора. Не приложението. Това е важно. След като го изтеглите, продължете и го инсталирайте. Вземете чаша вода, докато това се случи, трябва да останете хидратирани. След като бъде инсталиран, трябва да можете да отворите прикачения файл "ClockV2.ino".

Стъпка 3: Програмиране Част 2: Инсталиране на библиотеки

След като се уверите, че софтуерът Arduino е инсталиран, трябва да вземете библиотеката FastLED.zip от тук. Ако сте с Windows, поставете папката вътре в Documents/Arduino/libraries.

На Mac отворете софтуера Arduino и в горната част на прозореца щракнете върху „скица“. От падащото меню задръжте курсора на мишката върху „включва библиотека“и кликнете върху „Добавяне на. ZIP библиотека“. Изберете. ZIP, който току -що сте изтеглили, и щракнете върху отвори.

Това е направената стъпка. Това беше лесно, нали?

Стъпка 4: Програмиране Част 3: Персонализиране на кода

Сега идва забавната част: персонализиране! Всичко в кода е коментирано, така че дори и да имате най -елементарно разбиране за програмиране, ще можете да видите какво се случва. Частите, които може да искате да промените, са следните.

#дефинирайте NUM_LEDS 60

Този е доста прост, колко светодиода има във вашата лента? Аз лично препоръчвам да се намали на 60, защото е хубаво и просто. това е и единственият номер с един светодиод в секунда (за хубав гладък брой.)

FastLED.setBrightness (255);

Контролът на яркостта може да се намери близо до върха. Това ще приеме число между 1 и 255, като 1 е най -мекият, а 255 е с пълна яркост.

светодиоди [ledMins] = CRGB:: Зелено;

светодиоди [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; светодиоди [ledHrs] = CRGB:: Синьо;

Те могат да бъдат намерени в долната част на кода. Всичко, което правят, е да кажат на програмата на какъв цвят да зададе всяка „ръка“. Експериментирайте, вижте какво харесвате. Ако не искате втората ръка (поради причини, които ми убягват), можете дори да изтриете втория ред и да се отървете напълно от тази „ръка“.

Стъпка 5: Програмиране Част 4: Качване

Почти приключихме с кодовия аспект на този проект, само още една стъпка: прехвърлянето на кода от вашия компютър към Arduino. В началото това може да изглежда малко обезсърчително, но ако можете да свържете точки, можете да го направите. Първо, запоявайте щифтовете върху вашия Arduino. Нуждаете се само от долния ред, който ще бъде огънат на 90 градуса.

На вашия USB към TTL адаптер намерете RX, TX, 5V, RST и GND щифтове. Свържете щифтовете на адаптера към щифтовете в долната част на Arduino. RX към RX, TX към TX, 5V (или VCC) към VCC, GND към GND. Забележка: Някои адаптери ще имат малък джъмпер за управление на напрежението. Задайте това положение 5V.

След като направите това, продължете напред и го включете в компютъра си. Изчакайте няколко минути, докато драйверите се инсталират (отново, пийте малко вода.), След като това стане, отворете софтуера Arduino. В горната част кликнете върху „инструменти“(или „скица“на Mac) и променете „дъската“на „Arduino Pro или Pro Mini“. След това променете „процесора“на „ATmega328P (5V, 16MHz.)“

„Портът“е въпрос на експерименти. Когато изключите адаптера, кой порт изчезва? Когато го включите, показва ли се отново? Използвайте този. Когато всичко е свързано, натиснете стрелката в горния ляв ъгъл на екрана и натиснете бутона в горната част на Arduino. Изчакайте около минута и в долната част на екрана ще се появи съобщение, което гласи „качването е приключило“. Ако по някаква причина не успее, опитайте отново, като натиснете бутона след различно време, докато започне да работи. И това е всичко! софтуерът е завършен!

Стъпка 6: Електроника

Има четири основни стъпки за сортиране на електрониката. Основата, светодиодите, окабеляването и щепселът. Първото нещо все пак първо.

Пръстенът

Има две възможности за това: можете да отпечатате 3d основата или да я изрежете от дърво. Създаването на 3D печат е много по -малко болка, но очевидно неудобно, ако нямате, знаете, 3D принтер. В случай, че имате такъв, обаче.stl файлът е прикачен.

Да се направи също е просто. Това е просто пръстен, изрязан от 12 мм шперплат, с диаметър 132 мм (ако използвате повече от 60 светодиода, ще трябва сами да изчислите диаметъра.) След това върху горната четвърт се залепва плоча с изрязан прорез от него, за да побере гвоздея (или командната лента, ако желаете), на който той виси. Вижте модела по -долу за визуално представяне.

Достатъчно просто, нали? Имайте предвид, че дебелината на стената не е особено важна, ако я правите от дърво, аз я направих само тънка, за да спестя нишки.

LED лентата

LED лентата е същността на проекта. Въпреки че идва с индустриално лепило, предварително нанесено на гърба, установих, че това не е достатъчно силно, за да го задържи на място. Може да работи перфектно за вас, но аз препоръчвам да използвате суперлепило, за да го задържите. За всеки случай.

Нормалните дължини, които можете да закупите, са 50 см и 1 м, и в двата случая ще трябва да отрежете лентата по размер. Пребройте 60 светодиода и изрежете по черната линия. Пребройте МНОГО внимателно, не искате да купувате повече светодиоди.

Обърнете внимание на стрелките на лентата. Това е посоката, в която „ръцете“ще се обърнат. Обърнете пръстена така, че плочката да е обърната надолу. Подравнете първия светодиод с горната част на висящия прорез и го натиснете здраво. Увийте светодиодите наоколо по посока на часовниковата стрелка, като прокарате проводниците надолу през прореза. Светодиодите трябва да се завъртат напълно, завършвайки точно преди първия светодиод. Светодиодът в позиция шест часа се нуждае от някои промени. Хванете занаятчийския си нож и много внимателно изрежете прорез в лентата. Прорезът трябва да е достатъчно широк, за да побере захранващия ви кабел (двужилен проводник), но не по-широк от пространството между двата медни контакта. Правилото, което използвам е, опитайте се да изрежете стрелката от лентата. Наложително е също така да не отрежете точките на спойка на светодиодите.

Окабеляването

Окабеляването на часовника е толкова просто, колкото бих могъл да го направя. Включени са три типа проводници: свързващ проводник, тъй като в самия часовник, по-дебел проводник, който идва предварително запоен върху светодиодите, и двужилен проводник, за да пренесе захранването към часовника.

Горната диаграма може да изглежда малко поразителна за начало, но всичко, което трябва да направите, е да свържете точките. По -долу е моята снимка на процеса, така че имате усещането как трябва да изглежда. USB връзката се осъществява чрез двужилен проводник, така че да изглежда възможно най-подреден.

Щепселът

Поради високата консумация на енергия на системата, трябва да я включим някъде. Надявам се по -късно да поправя това, но засега трябва да се справим. Избрах USB щепсел, защото е удобен, всеки има резервна захранваща тухла и не е нужно да разглобяваме трансформатори (прочетете: не искам никой да се наранява, докато прави това, като е глупав и ближе кондензатор.)

След малко лов, намерих стар кабел за зареждане от игрален хеликоптер. Със сигурност всеки е имал един от онези $ 15 RC хеликоптери, които се счупиха след месец?

Ако не го направите, по някаква причина ще трябва да закупите мъжки USB конектор и кожух. Във всеки случай извадих корпуса на зарядното устройство и ето, той се разпадна лесно.

След разпаяването на две връзки, щепселът се изключи веднага. Всичко, което трябва да направите сега, е да го запоите към двужилния проводник. Ако държите USB с посочените към вас контакти, а разделите са обърнати надолу, окабеляването става както следва: Захранване, Сигнал, Сигнал, Заземяване. Тъй като няма да използваме двата сигнални конектора, ние свързваме кабелите само към външните два. Проводникът, който отива към GND на Arduino, отива към заземяващия конектор (вдясно,), а VCC - към захранването (вляво.)

Тези два проводника, сгънати назад, бяха просто там, защото кабелът, който открих, беше четириядрен, вместо двуядрен, не им обръщайте внимание. Сега остава само да поставите обратно корпуса около щепсела и да го изпомпате с горещо лепило.

Включете го, за да го тествате. Проверете дали се показват минутите, часовете и вторите „стрелки“. Ако е така, перфектно.

НАТАТЪК! Към следващата стъпка!

Стъпка 7: Циферблат

Тук идва наистина сложната част: изрязването на перфектен кръг на ръка. Е, перфектното е по избор, но и двамата знаем, че няма да можете да живеете със себе си, ако направите нестабилен часовник. Лицето е само кръг, с диаметър 162 мм (или с около 15 мм по -голям от пръстена от двете страни, ако правите по -голям часовник.) Вземете компас, маркирайте го и се пригответе за рязане.

Ако решите да използвате материал, различен от акрил, ви пожелавам късмет. Мога да ви кажа от първа ръка, 6 мм акрил е труден. Поразих лакътя, като открих това. След около двадесет минути плътно рязане най -накрая завърших с впечатляващо равен (ако аз така казвам) диск от акрил. Два съвета. Първо, вървете бавно. Не бързайте, ако прецакате, ще трябва да започнете всичко отначало. Второ, носете маска. Режете съединение, което вероятно не искате в белите дробове.

Сега е моментът да имате този шоколад, след много упорита работа. Заслужаваш го. Възползвайте се и от възможността да изпиете още. След рязането всичко, което наистина е необходимо, е монтаж. Но напишете ръба на вашия диск, за да се уверите, че е правилно закръглен, преди да продължите.

Стъпка 8: Лепене (и много от това)

Вече сме на дома, остават само още няколко неща. Първо вземете диска, който сте изрязали в последната стъпка. Проследете кръг върху него, малко по -голям от диаметъра на вашия пръстен (или малко по -малък от вътрешния диаметър, ако сте го отпечатали 3D).

(Да, знам, това е красива и умело начертана линия)

Подравнете пръстена си с него колкото можете, често е добра идея да имате ярка светлина, която да свети точно над работата ви, за да премахнете всички сенки, които биха могли да ви объркат. След като сте сигурни, че е на правилното място, просто го залепете надолу, отвътре (за да намалите вероятността от замъгляване на светодиодите.)

Последната стъпка е да залепите компонентите, за да сведете до минимум шансовете за счупване. Горещото лепило ще свърши работа тук.

Аааанд, свърши! остава само да го тествате! Следващата стъпка обхваща това.

Стъпка 9: Завършване

Последното нещо, което трябва да направите с този часовник, е да приложите много високотехнологично решение за проблем. Може би сте забелязали, че Arduino има забележително ярка, забележително червена мощност, която свети през акрила (ако наистина имате акрил.) Можете да разрешите това чрез невероятно простото нарязване на малък квадрат електрическа лента и залепването й светодиода. Blu-Tack също ще работи. Или боядисвайте. Просто покрийте светлината. За да настроите часовника, просто натиснете горния бутон, за да увеличите часовете, и долния, за да увеличите минутите.

Може да откриете, че часовникът печели или губи време, това се дължи на факта, че кристалът в Arduino е надежден само около 90% от времето. Обикновено можете да регулирате това, като промените „втората“променлива в горната част. 1013 милисекунди ми помогнаха, но може да откриете, че се нуждае от промяна. След като го промените, заредете го отново и изчакайте един ден, за да видите дали остава точен.

Това е всичко от мен, сега знаете как да направите уникално персонализиран минималистичен часовник, който, честно казано, изглежда наистина, наистина добре. Снимките не го правят справедливо, той е много по -хипнотизиращ лично. Определено планирам да го прегледам в бъдеще с функции като специален часовник, затъмняване през нощта, режим на караул (където се включва само ако някой е наблизо) и пълна мощност на батерията. Останете на линия.