Kinokontrol ng Smartphone na Walang-Hangganang Orasan: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2025 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2025-01-23 15:12

Nakita ko ang maraming mga proyekto ng Infinity Mirrors at Infinity Clocks sa Mga Instructable, kaya't nagpasya akong gawin ang akin. Maaaring hindi ito ibang-iba sa iba … ngunit ginawa ko ito, kaya ito!

Kung sakaling hindi mo pa alam ito:

Ano ang isang infinity na orasan?

Ang isang infinity na orasan ay gumagamit ng maraming mga pagsasalamin sa pagitan ng isang salamin at isang semi-sumasalamin na salamin upang bigyan ang ilusyon ng mahusay na lalim habang ito ay may isang sentimo lamang na malalim!

Ang oras ay ipinahiwatig ng mga LED na sumasalamin ng maraming beses sa pagitan ng mga interface na ito at nagbibigay ng impresyong ito ng lalim.

Ang maramihang mga reflexion ay nagbibigay ng impression ng lalim

Ang mga LED ay maaaring tugunan at maraming kulay, kaya madaling gamitin ang mga ito upang gumawa ng magaan na mga animasyon.

Nais kong gawin itong interactive at pagbabago, kaya nagdagdag ako ng isang kontrol sa Smartphone gamit ang komunikasyon sa Bluetooth. Mayroong isang tunay na dalawang paraan ng komunikasyon sa pagitan ng orasan at ng smartphone. Maaaring gamitin ng gumagamit ang HMI (Human Machine Interface) upang baguhin ang iba't ibang mga parameter, tulad ng mga animasyon, kulay. Ngunit maaari rin siyang magpadala ng mga direktang utos halimbawa upang baguhin ang oras, at ang mga orasan ay sumasagot upang sabihin na ang utos ay tinanggap o hindi.

Ang HMI ay tapos na gamit ang isang programmable Android app, kaya kinailangan ko lamang itong idisenyo at i-code ang komunikasyon sa panig ng Arduino.

Magsimula tayo ngayon …

Hakbang 1: Ano ang Kailangan Mo?

Upang mabuo ang infinity na orasan na ito, narito ang kailangan mo (ang mga presyo ay nagpapahiwatig):

• Isang Arduino nano (2 USD)
• Isang address na humantong led, tulad ng WS2812 leds, 60 leds bawat metro (6 USD)
• Isang module ng bluetooth, tulad ng HC-05 (3 USD)
• Isang breadboard (1.5 USD)
• Isang supply ng 5V, nakapaghatid ng 4A o higit pa
• Ang ilang mga wire sa kuryente
• Isang smartphone na nagpapatakbo ng Android, at ang Bluetooth Electronics app, mula sa KeuwlSoft
• Ang ilang mga piraso ng Medium-density fibreboard (MDF, isang 3mm makapal at isang 10 mm makapal)
• Isang transparent plexiglas o perspex plate (bandang 15 hanggang 20 USD)
• Salamin at isang semi-sumasalamin na mga pelikulang malagkit na salamin (mula 4 hanggang 15 USD)
• Mga konektor, resistor at isang kapasidad na 1000µF
• Ilang kola at duct tape.

Diagram ng prinsipyo ng geometry ng orasan

Ang plato ng plexi ay dapat na 2 hanggang 3 mm ang kapal kaya't mananatili itong matatag sa lugar kung ginagamit.

Ang diagram sa itaas ay nagpapaliwanag ng geometry ng orasan. Ang led strip ay inilalagay sa pagitan ng dalawang salamin. Siyempre, kailangan mo ng 60 sa mga leds sa strip. Maaari kang makahanap ng mga online led strip na may 60 leds bawat metro, kaya ang isa sa mga iyon ay mabuti. Pagkatapos ang perimeter ng led led na pagiging 1m, ang diameter nito ay 100 / PI = 31.8 cm (tinatayang 12.53 pulgada).

Ihanda ang iyong mga sangkap

Gupitin ang isang bilog ng diameter na ito sa 3mm MDF board. Upang magawa ito, nagpunta ako sa lokal na fablab at hiniling na gamitin ang laser cutter. Maaari rin nilang gawin ito para sa iyo, kung magiliw kang magtanong at sumama ka sa pisara: tatagal lamang ng ilang segundo. Habang nandiyan ka, gupitin ang parehong disc sa iyong plato ng plexiglass.

Mula sa MDF plate, mayroon ka na ngayong disc at plato na may pabilog na butas. Panatilihin silang pareho para sa paglaon.

Upang mapanatili ang mga LED sa lugar, gupitin din sa 1cm makapal na MDF isang manipis na silindro ng parehong diameter. Ang kapal ay hindi mahalaga hangga't hindi ito masyadong marupok. Ang LED strip ay mailalagay sa loob ng silindro na ito, kaya't mahalaga na ang panloob na perimeter ay kapareho ng haba ng strip. Masyadong mahaba o masyadong maikli, at ang ilang mga leds ay maaaring iregular na puwang, kaya't maging tumpak dito.

Ang pagputol ng tulad ng isang makapal na plato ay maaaring mas matagal kaysa sa pagputol ng manipis. Tanungin ang may-ari ng fablab kung ang kanilang laser cutter ay sapat na malakas upang maputol ang kapal na iyon. Para sa akin, ang laser ay kailangang pumasa nang higit sa sampung beses para sa bahaging iyon, kumpara sa dalawa lamang para sa iba pang plato.

Maaari mo ring…

Posible ring gumamit ng mga transparent o kulay na plexiglass board dito sa halip na MDF. Ang Plexiglas ay umiiral sa iba't ibang mga kulay, mula sa itim hanggang dilaw hanggang berde at lila, kaya huwag mag-atubiling subukan ang mga ito.

Alam ng fablab kung paano i-cut ang mga ito, at ang paggupit ng plexiglass ay napaka "malinis" kumpara sa kahoy na maaaring "masunog" (ibig kong sabihin ay baguhin ang kulay dahil sa lakas ng laser) sa daanan ng laser. Mayroon ding mirror plexiglass, na makakapag-save sa iyo mula sa pagbili ng mirror film. Tandaan lamang habang pinuputol ito, upang ipadala ang laser sa likurang bahagi ng salamin …

Nasa ibaba ang mga file ng geometry para sa laser cut.

Hakbang 2: Magtipon ng Clock

Upang makagawa ng orasan, kailangan mo lamang tipunin ang mga bahagi, ayon sa eskematiko.

Ihanda ang kaso

Una, idikit ang mirror film sa MDF disc. Ito ang magiging ilalim ng orasan.

Pangalawa, idikit ang semi transparent film sa plexiglas disc. Bumubuo ito sa harap ng baso ng orasan. Ang disc na ito ay ipapasok sa MDF plate, sa butas ng bilog: idikit ito gamit ang pandikit na kahoy kung kinakailangan, o gumamit ng silicone rubber.

Panghuli, ihanda ang mga LED. Ang WS2812 LEDs ay gumagamit ng 3 connexion pads: supply ng boltahe, lupa at utos. Kung mayroon nang 3 mga koneksyon sa kuryente, gamitin lamang ito. Kung hindi man, ang 3 na mga wire ng panghinang sa mga pad ng connexion. Tandaan na ang mga LED ay mga polarised na aparato: nangangahulugan ito na ang kasalukuyang daloy sa isang direksyon lamang. Ang direksyon na ito ay ipinahiwatig sa strip na may isang arrow. Pagkatapos, dapat mong solder ang mga wire sa dulo ng strip mula sa kung saan nagmula ang mga arrow (hindi ang dulo kung saan tumuturo ang mga arrow).

Idikit ang mga LED sa loob ng makapal na silindro ng MDF at tipunin ang 3 mga bahagi, na may pandikit at / o tape.

Pagkatapos ang elektronikong bahagi

Ilagay ang Arduino sa breadboard at likhain ang circuit tulad ng ipinakita sa itaas. Tiyaking nakakonekta ang lahat ng mga batayan (GND) (GND mula sa Arduino, module ng HC-05, LED strip at supply).

• Ang mga pin ng RX at TX ng module ng Bluetooth na HC-05 ay konektado sa mga pin na D3 at D2 ng Arduino
• Ang linya ng data ng LED strip ay konektado sa pin D12, maaari mong ipasok ang isang resistor na 300 Ohms sa pagitan kung mayroon kang isa.

Kung nais mong baguhin ang mga pin, baguhin ang kanilang mga kahulugan sa code nang naaayon (mga linya 7 at 13 ng ino file).

Tandaan na ang module na HC-05 ay nangangailangan ng isang divider ng boltahe para sa RX pin nito, tulad ng ipinakita sa ibaba. Kaya kailangan mo ng isang 1000 Ohms at isang 2000 Ohms resistors.

Ginagamit ang supply pareho para sa Arduino at sa LED strip. Una ikonekta ang 1000µF capacitor sa isang screw terminal (domino). Maaari mong gamitin ang mabilis na konektor kung mayroon kang ilang. Tingnan dito para sa karagdagang detalye.

Ang capacitor na ito ay maaari ding mai-polarised: siguraduhin na ang + at - mga binti ay konektado sa + at - ng supply. Tulad ng makikita sa imahe ng capacitor, ang - leg ay may label na isang malaking minus sign.

Pagkatapos mula sa konektor, i-plug ang mga wire ng kuryente upang ikonekta ang LED Strip at ang Arduino board. Tulad ng sinabi sa itaas, ang lahat ng GND ay dapat na magkonekta nang magkasama. Mula sa positibong potensyal ng supply, ikonekta ang 5V wire ng strip at iguhit ang isang kawad sa 5V pin ng Arduino: iwanan ito na walang koneksyon para sa sandali, ikonekta mo ito sa dulo.

Suriin ang lahat … dalawang beses

Suriin ang lahat ng mga koneksyon nang dalawang beses … Gumamit ng isang multimeter kung mayroon kang isa upang suriin ang pagpapatuloy ng elektrisidad.

Kung tama ang lahat, halos handa na ang iyong orasan. Huwag ibigay ito sa ngayon.

Hakbang 3: I-upload ang Code

Program tayo

Upang mai-upload ang code sa Arduino nano, gamitin ang Arduino IDE. Ilagay ang lahat ng mga file sa isang folder na tinatawag na "Horloge_LED3_nano_BTOK" sa iyong Arduino folder. Buksan ang IDE, piliin ang tamang mga parameter (uri ng board, COM port, atbp) at i-click ang upload button.

Sa iyong Android smartphone, i-install ang application na Bluetooth Electronics, madali mo itong mahahanap sa Google Play. I-download ang file na "BluetoothElectronicsCode.txt" mula sa Instructable na ito, at palitan ang extension sa zip: makakakuha ka ng isang archive ng zip na may code para sa interface ng smartphone upang tumakbo sa Bluetooth Electronics.

Kapag handa ka na, isaksak ang suplay. Ang mga LED ay sindihan, ang module ng HC-05 ay blonk din upang maghanap para sa pagkakaugnay. Ilunsad ang Android app at sundin ang mga tagubilin upang ipares ang module ng Bluetooth sa iyong smartphone. Kapag handa na, ilunsad ang HMI: handa ka nang maglaro!

Tandaan na …

Ang unang LED ng strip ay dapat ilagay sa tuktok ng orasan. Kung hindi mo ito inilagay doon, maaari mong baguhin ang halaga ng offset parameter sa code (linya 65 ng ino file). Pinangangalagaan iyan.

Kapag idinikit mo ang LED Strip sa loob ng mababaw na silindro, mayroong 2 mga pagpipilian: alinman sa strip na lumiko sa pakanan, o laban sa pakaliwa. Kung nagawa mo ito sa maling paraan, ang mga kamay ng orasan ay babaling sa maling direksyon! Walang alalahanin. Baguhin lamang ang halaga ng boolean variable sens_horaire sa totoo (linya 77 ng ino file)

Hakbang 4: Masiyahan

Isang huling setting …

Ngayon, itakda ang oras. Magagawa ito gamit ang mga simpleng utos na nai-type mo sa maliit na console sa ibabang kaliwang bahagi ng HMI.

• Hxx: itakda ang oras sa xx (hal: H4)
• Myy: itakda ang minuto (hal: M15)
• Szz: itakda ang mga segundo (hal: S30)

Ang mga utos ay maaaring ikinadena sa pamamagitan ng pagpasok ng isang bituin sa pagitan nila, halimbawa: H4 * M15 * S35

Ang pagtatakda ng mga oras at / o minuto ay i-reset ang mga segundo sa zero.

Makikita mo pagkatapos na ang oras ay sinusubaybayan ng isang RED LED, ang mga minuto ng isang GREEN LED:

9:52:00 na!

Ang kulay ng mga segundo ay maaaring mabago gamit ang slider sa HMI

Kapag inilipat mo ang slider, ang maliit na bilog sa kanang bahagi ay nagpapakita ng kasalukuyang kulay. Kapag tumigil ang slider, ipinapadala nito ang kulay sa orasan at ang LED ng mga segundo ay nagbabago nang naaayon.

Ang ANIMATION at PALETTE slider ay maaaring magamit upang piliin at ipasadya ang mga light animation sa orasan. Subukan ang mga ito, at tingnan ang video para sa ilang mga halimbawa. Kapag binago mo ang ilang mga setting sa HMI, ipinapakita ng maliit na console ang sagot mula sa Arduino.

Mga Animasyon…

• 0: Ipinapakita lamang ang oras, maaari mong baguhin ang kulay ng mga segundo gamit ang slider.
• 1: Isang may kulay na background (maaari mong baguhin ang kulay) ng variable amplitude.
• 2: Paikot na bahaghari
• 3: Isang kulay na banda (na maaaring mabago) na gumagawa ng isang pagliko bawat segundo.
• 4: Isang kulay na guhit na tumatalbog sa pangalawang kamay.
• 5: Isang may kulay na background (maaari mong baguhin ang palette) ng random amplitude.
• 6: Ipinapakita lamang ang oras, binabago ng kamay ng segundo ang maliwanag na amplitude nito.
• 7: Paikot na mga watawat (palitan ang palette upang mabago ang watawat sa 4 na posibleng mga)

Ang watawat ng Pransya - 7:11:51

Kamakailan ay idinagdag ang isa pang animation, na nagbabago tuwing 15 segundo para sa isang sapalarang piniling animasyon.

Ang button na MINUTES ay nakabukas at naka-off ang mga puting LED sa bawat 5 minuto sa orasan.

7:11:25 na

Tandaan na ang video at mga larawan ay ginawa gamit ang isang smartphone at samakatuwid ay hindi maganda ang kalidad. Ang mga kulay ay mas maliwanag at mas tumpak sa orasan kaysa sa kung ano ang hitsura ng mga ito sa video …

Ano pa?

Inaasahan kong nais mong gawin ang infinity na orasan na ito. Marami pang natitirang gawin: maaari mong pintura ang front plate ng MDF upang gawing mas maganda ito, magdagdag ng isa pang led strip sa panlabas na bahagi ng silindro upang magkaroon din ng ilang animated na ilaw na malaglag sa dingding, atbp.

Hakbang 5: Bagong Bersyon upang Panatilihin ang Tumpak na Oras

Ang orasan ng Arduino nano ay may posibilidad na naaanod sa oras, dahil wala itong tumpak na orasan. Gumawa ako ng isa pang bersyon gamit ang isang Real Time Clock (RTC) upang mapanatili ang isang tumpak na oras.

Ang RTC ay umiiral sa iba't ibang mga modelo, inirerekumenda ko ang paggamit ng isang module na DS3231, na kung saan ay napaka-tumpak (kumpara sa DS1307). Ang bagong bersyon ng programa na ito ay gumagamit ng MD-DS3231 library, magagamit dito. Lumikha lamang ng isang bagong folder na tinatawag na Horloge_LED3_nano_BT_RTC sa iyong Arduino folder, at dowload ang lahat ng mga file.

Ikonekta ang DS3231 bilang isang I2C aparato, ibig sabihin, SDA sa A4 at SCL (o SCK) sa A5

Una, kailangan mong itakda ang oras ng RTC. Tingnan halimbawa ang Mga Tagubilin na ito o ang tutorial na ito.

I-upload ang Horloge_LED3_nano_BT_RTC.ino file sa iyong Arduino nano at patakbuhin ito. Ang oras ay nai-refresh bawat 30 minuto, kaya't ang orasan ay mananatiling tumpak sa lahat ng oras.

Siyempre, kailangan mong magkaroon ng baterya sa module ng RTC, dahil pinapanatili nitong buhay ang RTC kahit na hindi ito ibinibigay ng Arduino, at mapapanatili nito ang tumpak na oras.