Бюджет Arduino RGB Word Clock!: 7 стъпки (със снимки)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 12:57

Здравейте на всички, ето моето ръководство за това как да си направите собствен прост и евтин часовник с думи!

Инструменти, които ще ви трябват за този проект

1. Поялник и спойка
2. Проводници (в идеалния случай поне 3 различни цвята)
3. 3D принтер (Или достъп до такъв, можете също да изпратите.stl файловете до печатница, ако нямате собствен принтер)
4. Основни инструменти (винтоверти, резачка за тел, файл, др …)

Цялата част, която ще трябва да поръчате, е описана в раздела BOM на това ръководство!

Надявам се да ви хареса, сега нека започнем!

Стъпка 1: Предложение за проект

Дълго време исках да направя настолен часовник за RBG на маса по линия на проекта Adafruit тук ВРЪЗКА

Основните неща, които ме спираха, бяха цената на частите и необходимостта от лазерно изрязани части!

Така че целта на този проект беше да се направи евтина и опростена версия, използваща бюджетна RBG Matrix & Arduino Nano, след което да се отпечата 3D персонализиран корпус, заобикалящ необходимостта от лазерно изрязани части.

Стъпка 2: Спецификация - електроника и механика

Сметката за материали (BOM) за този проект трябва да достигне £ 13.21 за 1 пълни часовници за думи.

Общата стойност на поръчката (включително пощенските разходи за Обединеното кралство) трябва да достигне £ 51.34, ако приемем, че трябва да закупите всяка част, включително пълни 1KG макари от PLA за кутията.

(Цена на поръчката - Спецификация на спецификацията)

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 - RTC модул DS1307 -
4. £ 1,25 - £ 0,13 - Power Micro USB -
5. £ 4,31 - £ 1,44 - Protoboard -
6. 1,05 £-0,11 £-M3 35 мм винт x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. £ 4.13 - £ 0.82 - 4 мм гумени крачета x4 -
8. £ 12,99 - £ 1,20 - BQ 1,75 мм PLA - въглища черно -
9. £ 19.99 - £ 0.28 - AMZ3D 1.75mm PLA - Natural -

Изчисленията на PLA могат да бъдат показани по -горе в таблицата PLA Calc. Предполагам, че обемът на PLA е приблизително 800 см^3/кг, което означава, че 1 кг макара трябва да има приблизително 330 метра пластмаса. След това използвах прогнозираното количество PLA, необходимо за отпечатване на всяка част, за да изчисля разходите.

Стъпка 3: 3D отпечатани части

Всички модели на 3D печат могат да бъдат намерени в Thingiverse тук -

Инструкции за печат можете да намерите на страницата Thingiverse, свързана по -горе

Проектирах този модел във Fusion 360, използвайки дизайна на корпуса Adafruit Laser Cut като шаблон (Връзка).

Запазих буквите на предния панел същите, каквито ще използваме същия код, който използва проектът Adafruit.

Корпусът наклони часовника под 10 °, за да му осигури по -добър ъгъл на видимост. Разположението на буквите трябва да е малко по -голямо от версията Adafruit, тъй като 8x8 RGB LED матрицата, която избрах да използвам, е приблизително 64 mm x 64 mm вместо 60 mm x 60 mm на Adafruit NeoMatrix.

Корпусът има 6 части,

1. Преден панел - Буквите са разположени пред LED матрицата.
2. Среден панел (под ъгъл) - Това държи матрицата на място, както и свързване към предния панел и задния панел. Този участък е под 10 °.
3. Заден панел (под ъгъл) - Този панел съдържа захранващия адаптер и се свързва със средния панел.
4. Заключване на захранващия адаптер - Това е малка част, която държи адаптера на място.
5. Разделителна решетка - Това се използва, за да се изолира светлината от всеки светодиод, като се намали изтичането на светлина в съседни букви.
6. LED дифузер - Това е ясна част от PLA, която помага за смесването на RGB светодиодите, това също помага за разбираемостта на буквите (Имайте предвид, че ще трябва да отпечатате 64 от тази част, по една за всеки светодиод на матрицата).

Целият корпус е монтиран заедно с помощта на винтове M3 35 мм и М3 15 мм.

Стъпка 4: Код

Получаване на Arduino IDE

За този проект първо ще ви е необходима Arduino IDE, която можете да изтеглите от тук - Връзка

Получаване на кодовата база

Този проект кодът е създаден от Adafruit и може да бъде намерен в GIT Hub тук - Връзка

За всеки, който преди не е използвал GIT Hub, това е наистина просто! За да изтеглите кода и в Arduino IDE, следвайте тези стъпки.

1. Щракнете върху връзката към GIT Repo
2. Кликнете върху бутона „Клониране или изтегляне“(зелен), след което изберете Изтегляне на ZIP
3. Извлечете изтегления ZIP файл някъде
4. Отворете Arduino IDE
5. В IDE на Arduino отидете на File Open
6. След това отидете до WordClock_NeoMatrix8x8.ino, намерен в разархивираната папка (Примерен каталог-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Сега сте отворили кода!

Промяна на Кодекса

След това трябва да направим много малка промяна в предоставения код Adafruit, тъй като използваме различен микроконтролер от оригиналния проект.

В WordClock_NeoMatrix8x8.ino искаме да променим някои от // дефиниращите щифтове, Трябва да променим RTCGND на A4 и RTCPWR на A5, което показва кода, където SDA и SCL връзките са на Arduino Nano.

Също така ще трябва да променим NEOPIN на D3, така че да знае къде е свързана 8x8 RBG Matrix Din.

Ако не сте сигурни, че сте направили това правилно, можете да изтеглите прикачения модифициран WordClock_NeoMatrix8x8.ino и да замените този във вашата директория.

Получаване на необходимата библиотека

И накрая, преди да програмирате, ще трябва да изтеглите всички необходими библиотеки, Adafruit е включил връзки към всичко това в коментарите на

Или можете да щракнете върху тях тук,

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

За всеки, който преди не е инсталирал библиотеката на IDE на Arduino, следвайте тези стъпки,

1. Всички връзки по -горе са към хранилища на GIT Hub, ще трябва да кликнете върху бутона „Клониране или изтегляне“
2. Изберете ZIP за изтегляне
3. Сега отворете Arduino IDE
4. Кликнете върху раздела „Скица“в горното меню
5. Задръжте курсора на мишката върху Include Library, след което изберете „Add. ZIP Library…“
6. Придвижете се до мястото, където изтегляте. ZIP библиотеката, и я изберете
7. Сега библиотеката е инсталирана, ще трябва да повторите тези стъпки за всяка от 5 -те библиотеки, свързани по -горе.

Програмиране на Arduino Nano

Сега средата IDE е готова и е време да програмирате Arduino Nano!

Уверете се, че IDE на Arduino е настроен да компилира за платката Arduino Nano, за да проверите това,

1. Кликнете върху раздела „Инструменти“
2. Задръжте курсора на мишката върху опцията „Табла:“и изберете „Arduino Nano“
3. Включете Arduino Nano във вашия компютър и изберете правилния COM порт

След като горните стъпки са изпълнени, можете да натиснете бутона за качване, за да програмирате Arduno Nano!

Стъпка 5: Електроника

Сега имате програмиран Arduino Nano, време е да настроите електрониката!

Преди да свържете всичко, изключете Arduino Nano от USB конектора.

Електрониката в проекта е изключително проста, така че е наистина лесна за сглобяване дори за начинаещи, Връзки

1. TP4056 - Запоявате червения проводник към + свързването до микро USB конектора (показано по -горе), това е 5V (Проверете с мултиметър, ако не е сигурно). След това свържете черния проводник към - конектора (отново показан по -горе).
2. 8x8 RGB матрица - Свържете Din към Arduino Nano Pin D3, след това Vcc към 5V и GND към GND.
3. DS1307 - Свържете SDA към Arduino Nano Pin A4 (Това е SDA връзката на Nano), след това свържете SCL към Arduino Nano Pin A5 (Това е SCL връзката на Nano, вижте Nano Pin по -горе). След това Vcc до 5V и GND към GND.
4. Arduino Nano - Остава само захранването на Arduino Nano, за да направите това, свържете 5V към Vin & GND към GND до щифта Vin.

След като всичко това е изпълнено, веригата е завършена! и е време да го програмирате, за да проверите дали работи!

Преди запояване на всички горепосочени връзки вероятно е добра идея да проверите дали всичко работи, като използвате макет и някои конектори. Показах по -горе няколко снимки на моята електронна проверка!

Часовете не са правилни?

Ако вашият часовник на думи не показва правилното време, опитайте да препрограмирате Arduino Nano, докато сте свързани с RTC модула. Ако това все още не работи, извадете клетъчната батерия от RTC модула и след това я добавете отново, след като направите този опит да препрограмирате Arduino отново.

Стъпка 6: Монтаж

Сега, когато имате 3D части, Code & Electronics е готов да дойде време за сглобяване на часовника за думи.

1. Поставете стандартния преден апартамент върху бюро и поставете 64 светодиодни дифузора.
2. Уверете се, че всички дифузори са поставени плоско.
3. Поставете разделителната решетка в стандартния преден монтаж.
4. Подгответе електрониката, обсъдена в предишната стъпка.
5. Поставете ъгловия плосък гръб на бюрото
6. Поставете модула на USB зарядното устройство в слота в частта под ъгъл назад
7. Уверете се, че USB портът е подравнен през задния изрез на Angled Back
8. Поставете Angled Mid върху електрониката и подравнете с Angled Back, след това поставете електрониката
9. Поставете светодиодната матрица върху електрониката, панелът трябва да се подравнява върху слотовете за ъглови средни.
10. Поставете ъгловия монтаж върху стандартната предна част и поставете M3 35 мм винтове
11. Затегнете винтовете и поставете 4 -те гумени крачета върху основата
12. Поздравления, че сте завършили сглобяването, време е да го включите вижте часа!

Стъпка 7: Извлечени уроци и заключение

Като цяло съм доволен от резултата от този проект, но разбира се има няколко неща, които биха могли да бъдат направени, за да се подобри.

Брой 1

Модулите RTC DS1307 са доста разочароващи за настройка и бързо се отклоняват от синхронизирането, което означава, че трябва да препрограмирате устройството, за да го синхронизирате отново.

Брой 2

CAD, вероятно бих проектирал корпуса малко по -различно, за да подобря процеса на сглобяване и всъщност да има къде да монтирам Arduino.

Брой 3

Защо няма Wi-Fi? Това би било чудесно решение за проблем 1!

Когато стартирах този проект, нямах опит с ESP8266 / ESP32, но ако трябваше да стартирам този проект отново или да направя Rev2, силно бих обмислил адаптирането на кода, за да използва Wifi, за да получи текущото време вместо DS1307.

Това би могло да активира и много други функции като регулиране на цвета на дисплея въз основа на прогнозата за времето или готини неща като това.

Благодаря на всички, че стигнахте до края на моето ръководство, ако имате въпроси, не се колебайте да ми коментирате или да ми изпратите съобщение!