Photochromic & Glow-in-the-Dark Clock: 12 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang orasan na ito ay gumagamit ng pasadyang built 4-digit na 7-segment na display na ginawa mula sa UV LEDs. Sa harap ng display ay inilalagay ang isang screen na binubuo ng alinman sa phosphorescent ("glow-in-the-dark") o materyal na photochromic. Ang isang pindutan ng itulak sa tuktok ay nag-iilaw sa display ng UV na pagkatapos ay nag-iilaw sa screen ng ilang segundo upang magsimula itong kumikinang o baguhin ang kulay na pagkatapos ay dahan-dahang mawala.

Ang proyektong ito ay inspirasyon ng kamangha-manghang Glow-In-The-Dark Plot Clock ni Tucker Shannon. Nang muling itayo ko ang kanyang proyekto binigyan ko ito ng kaunting pag-ikot sa pamamagitan ng pagpapalit ng glow-in-the-dark screen ng isang 3D na naka-print mula sa photochromic filament na nagbabago ng kulay kapag nakalantad sa ilaw ng UV. Pansamantala nakita ko na ang ibang mga tao ay may parehong ideya (tingnan ang hal. Dito). Bagaman ang mekanikal na paglalagay ng mekanismo ng orasan ay tiyak na kahanga-hangang mayroon itong kawalan na ang mga numero ay lumabas nang medyo baluktot kaya nag-iisip ako ng ibang paraan upang gawing mas malinis ang mga numero. Sa una sinubukan kong palitan ang backlight ng isang LCD display na may UV LEDs at pagkatapos ay ilagay ang isang photochromic / glow-in-the-dark screen sa itaas. Gayunpaman, naka-out na ang tindi na ipinadala sa pamamagitan ng LCD ay napakababa. Pagkatapos nito ay nagpasya akong bumuo ng isang 4-digit na 7-segment na display gamit ang UV LEDs upang mailawan ang screen na nagbigay ng mas mahusay na mga resulta.

Mga gamit

Mga Kagamitan

• Module ng DS3231 RTC (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• Pagbabago ng kulay ng UV filament (amazon.de)
• 96x39x1 mm Glow-in-the-Dark sticker (ebay.de)
• 96x39x1 mm transparent plastic sheet (amazon.de)
• MT3608 DC DC step up module (ebay.de)
• 30 pcs 5 mm UV LED (ebay.de)
• Pagpapakita ng TM1637 4-digit 7-segment (ebay.de)
• 12x12 mm saglit na pindutan ng itulak (ebay.de)

Mga kasangkapan

• 3d printer
• mainit na glue GUN
• panghinang
• multimeter

Hakbang 1: Pag-print sa 3D

Ang mga sumusunod na stl file ay kailangang naka-print na 3D. Ang mga bahagi ng pabahay ay naka-print mula sa itim na PLA habang para sa 4digits.stl file na ginamit ko ang puting PLA. Ang screen ay nai-print mula sa lila na UV na nagbabago ng filament. Ang soldering jig ay maaaring mai-print mula sa anumang materyal.

Hakbang 2: Pag-alis ng Display ng 7-segment

Kailangan ko lang ang I2C backpack ng 4-digit na 7-segment display kaya ang unang hakbang ay upang wasakin ang display mula sa module.

Hakbang 3: Ihanda ang Protoype PCB

Susunod ay pinutol ko ang isang piraso mula sa isang prototype PCB para sa UV LEDs at minarkahan ang mga lugar kung saan nais kong ilagay ang mga LED ayon sa soldering jig. Sa ibabang bahagi ay inilakip ko kalaunan ang mga lalaking pin header para sa koneksyon sa I2C backpack.

Hakbang 4: Mga LED na Solder at Pin Header

Pagkatapos ay hinihinang ko ang lahat ng UV LEDs sa prototype PCB at ikinabit din ang mga header ng pin na lalaki. Ginamit ko ang soldering jig para sa pagbagay ng mga UV LED.

Hakbang 5: Mga LED LED

Susunod, ang mga LED ay naka-wire alinsunod sa nakalakip na eskematiko na kumopya sa layout ng 4-digit na pagpapakita na nawala sa I2C back pack. Para sa mga koneksyon ng mga indibidwal na segment ng isang solong digit na ginamit ko ang silvered wire na tanso habang ang iba pang mga koneksyon ay ginawa gamit ang nakahiwalay na kawad. Ang buong bagay ay mukhang medyo magulo sa huli.

Hakbang 6: Ikabit ang I2C Backpack

Susunod, ikinabit ko ang prototype PCB sa I2C backpack. Habang na-solder ko ang parehong bahagi nang direkta na magkasama sana ay mas marunong na gumamit ng mga babaeng header sa backpack upang ang parehong bahagi ay maaaring mai-plug at mai-plug.

Para sa pagsubok kumonekta ako upang bumalik sa isang arduino nano at na-upload ang halimbawa ng TM167test mula sa TM1637 library.

Hakbang 7: Pagkumpleto ng 4-digit na Display

Susunod na naka-print na bahagi ng 3D na 4digits.stl ay nakakabit sa tuktok ng mga LED. Upang maikalat ang ilaw ng mga LED ay pinunan ko ang mga segment ng mainit na pandikit at tinatakan ito ng Kapton tape hanggang sa tumigas ang kola. Iniwan ito sa akin ng magandang pasadyang 4-digit na 7-segment na display.

Hakbang 8: Glow-in-the-Dark Screen

Sa una sinubukan ko ring i-print ang 3D sa screen na ito mula sa Glow-in-the-Dark filament. Gayunpaman, naka-diffuse ito ng sobra sa ilaw, kaya't ang mga numero ay lilitaw na uri ng hugasan. Samakatuwid, nagpasya akong gumamit ng isang sticker na kung saan ay naka-attach sa isang transparent na plastic screen. Karamihan sa mga plastik ay sapat pa ring transparent para sa ~ 400 nm na ilaw ng mga LED.

Hakbang 9: Mga Mabilis na Bundok sa Pabahay

Sa wakas ang mga sangkap ay maaaring mai-mount sa 3D naka-print na pabahay gamit muli ang maraming mainit na pandikit.

Bago gamitin ang module ng DS3231 matalino na huwag paganahin ang circuit ng recharging ng baterya. Pagkatapos lamang na makabuo ng maraming mga orasan gamit ang modyul na ito ay natagpuan ko ang isang thread na nagpapaliwanag na ang VCC ay konektado sa baterya ng cell ng coin. Nangangahulugan iyon kapag pinapagana mo ang module sa pamamagitan ng boltahe ng VCC ay patuloy na inilalapat sa baterya. Dahil ang modyul ay may kasamang mga baterya na hindi ma-rechargable na CR2032 hindi ito magandang ideya. Madali mong hindi pagaganahin ang recharging circuit sa pamamagitan ng pag-disorder ng diode o ng risistor na minarkahan sa nakakabit na larawan.

Hakbang 10: Ikonekta ang Mga Modyul

Susunod, ang mga bahagi ay wired gamit ang mga cable ng Dupont ayon sa nakalakip na eskematiko. Ang step up module ay ginamit upang madagdagan ang boltahe ng suplay para sa I2C backpack sa 7 V dahil nais kong gawing maliwanag hangga't maaari ang mga UV LED. Ang boltahe na inilapat sa LEDs ay VCC-2 V, ibig sabihin, 5 V, habang ito ay mas mataas kaysa sa inirekumendang boltahe sa unahan ng mga LED (3 V) dapat nilang hawakan ito dahil hindi nila ito laging naiilawan.

Hakbang 11: I-upload ang Code

Sa una, itinakda ko ang kasalukuyang oras sa module ng RTC. Para sa mga ito ay na-upload ko lamang ang halimbawa ng SetTime ng DS1307RTC library. Pagkatapos, maaaring mai-upload ang nakalakip na code para sa orasan. Kapag pinindot ang pindutan, ang ilaw ay magpapasindi sa loob ng 5 segundo at ipapakita ang kasalukuyang oras.

Hakbang 12: Tapos na Orasan

Narito ang ilan pang larawan ng natapos na orasan. Sa panahon ng araw ang photochromic screen ay maaaring magamit habang sa oras ng gabi maaari itong palitan ng Glow-in-the-Dark na screen.

Sa pangkalahatan ay lubos akong nasiyahan sa resulta bagaman ang mga numero sa parehong screen ay maaaring maging mas maliwanag. Ang isa pang posibilidad na maaaring gusto kong subukan ay ang paghahalo ng glow-in-the-dark na pulbos sa epoxy at pagkatapos ay gamitin ito upang punan ang mga segment ng display sa halip na mainit na pandikit. Gayundin magiging masarap na gumamit ng isang propesyonal na PCB na may SMD LEDs sa halip na 5 mm LEDs.