Paano Lumikha ng isang Minimalist LED Clock: 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang lahat ng mga digital wall clock ay maaaring maging abala, hindi ba? Hindi mo talaga gugustuhin ang isang malaking maliwanag na 7-digit na display na nagkalat sa iyong pader, nakakagambala di ba? Kahit na ang mga analog na orasan, kahit na mas simple, mayroon pa ring mga pangit na itim na numero at kamay sa iyong paligid. At ang pag-tick, minsan maaari kang magalit.

Maaari ko bang ipakita ang humantong orasan upang malutas ang lahat ng iyong mga problema. Sa halip na isang pangit na screen o malakas at hindi kilalang mga kamay, tahimik na mga tuldok ng ilaw na bilugan ang perimeter, na nangangahulugang segundo, minuto, at oras. Ganap na napapasadyang, maaari mong gawin ang mukha sa anuman. Kahoy, acrylic, kahit na marmol. Hindi mahalaga ang bahay, ang LED na orasan ay maaaring magkasya sa Aesthetic. Nais mo ba ng isang malinis na puting pisara, na may malambot na mga blues na umiikot sa kanilang gilid? Kaya mo. O baka mas gusto mo ang isang mas simpleng hitsura, isang kahoy na mukha na may mga orange na ilaw? Isang itim na mukha na may berdeng ilaw? Anumang maaari mong isipin, maaari kang lumikha sa simpleng disenyo na ito.

Ang proseso sa ibaba ay isang gabay. Kung nais mo, maaari kang lumikha ng orasan sa larawan. Kung nais mo ng isang bagay na mas malaki, maaari mo. Sumusunod nang matapat, o gawing iyo ang disenyo. Ang orasan mo naman eh.

Mga gamit

Ang mga materyales na ginamit para sa orasan ay:

White acrylic (translucent, kahit na gagana rin ito sa mga opaque na bagay)

WS2812B LED strip, 144 LEDs bawat metro

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB to TTL adapter (para sa pagprograma ng Arduino)

Maingat na pushbutton (x2)

USB (higit pang impormasyon sa hakbang sa mga kable)

Hookup wire

Multi-core wire (na may dalawang wires sa loob nito)

Chocolate bar. Hindi kinakailangang ginagamit para sa orasan, ngunit mahalaga gayunpaman …

Ang mga tool na kakailanganin mo ay (sa walang partikular na pagkakasunud-sunod):

Isang lagari

Isang soldering iron, solder, at isang espongha

Isang mainit na baril ng pandikit

Ang compass

Superglue

Hakbang 1: Pangkalahatang-ideya at Proseso ng Disenyo

Magtatapat ako, ang balangkas ng LED na orasan ay isang bagay na sinampal ko sa loob ng dalawang linggo, sa kung ano man ang pagkahiga ko sa bahay habang nasa lockdown. Ito ay hindi sa anumang paraan perpekto, at tiyak na babalikan ko ito sa paglaon ng taon. Sinasabi na, Pasukin natin kung bakit.

Ang pangunahing prinsipyo sa likod nito ay habang umiiral ang mga relo ng NeoPixel, lahat sila ay lumiwanag nang diretso ang kanilang mga LED (sa harap mismo ng iyong mukha.) Natagpuan ko na medyo agresibo (hindi banggitin ang nakakagambala,) kaya nakakuha ako ng isang mas mahusay na ideya: lumiwanag ang ilaw sa dingding. Lumilikha ito ng ilang napakagandang mga epekto sa pag-iilaw, pati na rin ang pagkakaroon ng hindi nilalayong epekto na lumilikha ng malambot na ilaw sa mukha.

Ang balangkas ay ganap na napapasadyang, at kahit na hindi ko inirerekumenda ang pagkakaroon ng higit sa 60 LEDs, kung nais mo para sa isang mas malaking orasan, may kakayahang hawakan ito ng programa. Dapat itong maging prangka para sa karamihan sa mga tao, kahit na mga nagsisimula, upang ipasadya ito, at tatakbo ako sa iyo kung paano ito gagawin sa susunod na hakbang. Para sa iyo na may karanasan sa Arduino, marami sa sasabihin ko ang magiging halata, ngunit para sa mga taong hindi pa nahawakan ang isa sa kanilang buhay, pinagsikapan kong gawin itong prangka hangga't maaari.

Ang pagbabasa ng orasan ay kapareho ng pagbabasa ng isang analogue na orasan, na para sa maraming mga tinedyer (tulad ko,) ay magsasanay. Ang iba`t ibang mga kulay ay kumakatawan sa iba't ibang mga kamay, na ang default ay asul para sa oras, berde para sa minuto, pula para sa segundo. Sinabi na, magsimula na tayo!

Hakbang 2: Programming Bahagi 1: Pag-set up

Ang pagprograma ng orasan ay medyo prangka, nagawa ko na ang mahirap para sa iyo at isinulat ito. Pumunta sa site ng Arduino at i-download ang installer. Hindi ang app. Mahalaga yan Kapag na-download na, magpatuloy at i-install ito. Kumuha ng isang basong tubig habang nangyayari iyon, kailangan mong manatiling hydrated. Kapag na-install na, dapat mong buksan ang naka-attach na file na "ClockV2.ino".

Hakbang 3: Programming Bahagi 2: Pag-install ng Mga Aklatan

Kapag na-verify mo na na-install ang Arduino software, kailangan mong kunin ang library ng FastLED.zip mula dito. Kung nasa Windows ka, ilagay ang folder sa loob ng Documents / Arduino / libraries.

Sa isang Mac, buksan ang Arduino software, at itaas ang window, i-click ang 'sketch.' Mula sa dropdown menu, mag-hover sa 'isama ang library,' at mag-click sa 'Magdagdag ng. ZIP library.' Piliin ang. ZIP na na-download mo lang, at i-click ang bukas.

Tapos na ang hakbang na ito. Madali iyon, hindi ba?

Hakbang 4: Programming Bahagi 3: Pagpapasadya ng Code

Dumarating ang kasiya-siyang bahagi: pagpapasadya! Lahat ng nasa code ay nai-puna kaya kahit na mayroon kang pinaka-hindi maintindihan na pag-unawa sa programa makikita mo kung ano ang nangyayari. Ang mga bahagi na maaaring gusto mong baguhin, gayunpaman, ay ang mga sumusunod.

# tukuyin ang NUM_LEDS 60

Ang isang ito ay medyo simple, kung gaano karaming mga LEDs sa iyong strip? Ako, personal, inirerekumenda ang pag-cut nito sa 60 sapagkat ito ay maganda at simple. ito rin ang nag-iisang numero na may isang humantong bawat segundo (para sa isang magandang makinis na bilang.)

FastLED.setBightness (255);

Ang pagkontrol ng ilaw ay matatagpuan malapit sa tuktok. Tatanggapin nito ang isang numero sa pagitan ng 1 at 255, 1 ang pinakamalambot at 255 ang ganap na ningning.

leds [ledMins] = CRGB:: Green;

leds [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; leds [ledHrs] = CRGB:: Blue;

Ang mga ito ay matatagpuan mismo sa ilalim ng code. Ang ginagawa lang nila ay sabihin sa programa kung anong kulay ang itatakda sa bawat 'kamay'. Eksperimento sa paligid, tingnan kung ano ang gusto mo. Kung hindi mo nais ang pangalawang kamay (para sa mga kadahilanang nakatakas sa akin,) maaari mo ring tanggalin ang pangalawang linya, at matanggal nang tuluyan ang 'kamay' na iyon.

Hakbang 5: Programming Bahagi 4: Pag-upload

Halos tapos na kami sa aspeto ng code ng proyektong ito, isa pang hakbang: pagkuha ng code mula sa iyong computer sa Arduino. Ito ay maaaring mukhang medyo nakakatakot sa una, ngunit kung maaari mong ikonekta ang mga tuldok maaari mo itong gawin. Una, solder ang mga pin sa iyong Arduino. Kailangan mo lamang sa ilalim na hilera, na darating na baluktot sa 90 degree.

Sa iyong USB sa TTL adapter, hanapin ang mga pin ng RX, TX, 5V, RST at GND. Ikonekta ang mga pin sa adapter sa mga pin sa ilalim ng Arduino. Ang RX sa RX, TX sa TX, 5V (o VCC) sa VCC, GND sa GND. Tandaan: ang ilang mga adaptor ay magkakaroon ng kaunting jumper upang makontrol ang boltahe. Itakda ito sa posisyon ng 5V.

Sa tapos na, sige at isaksak ito sa iyong computer. Maghintay ng ilang minuto habang nag-install ang mga driver (muli, uminom ng tubig.) Sa sandaling tapos na iyon, buksan ang Arduino software. Sa tuktok, mag-click sa 'mga tool' (o 'sketch' sa isang Mac,) at palitan ang 'board' sa "Arduino Pro o Pro Mini." Pagkatapos nito, palitan ang 'processor' sa "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

Ang 'Port' ay isang bagay ng eksperimento. Kapag na-unplug mo ang adapter, anong port ang nawawala? Kapag na-plug mo ito, lilitaw ulit ito? Gumamit ng isang iyon. Sa lahat ng nakakonekta, pindutin ang arrow sa kaliwang tuktok ng screen, at pindutin ang pindutan na malapit sa tuktok ng Arduino. Maghintay ng isang minuto o mahigit pa, at lilitaw ang isang mensahe sa ilalim ng screen na nagsasabing 'tapos nang mag-upload.' Kung nabigo ito para sa anumang kadahilanan, subukang muli, pagpindot sa pindutan pagkatapos ng ibang oras, hanggang sa ito ay gumagana. At yun lang! tapos na ang software!

Hakbang 6: Elektronika

Mayroong apat na pangunahing mga hakbang upang makuha ang pinagsunod-sunod na electronics. Ang base, ang mga LED, ang mga kable, at ang plug. Una na lang muna.

Ang singsing

Mayroong dalawang mga pagpipilian para dito: maaari mong 3d i-print ang base, o maaari mo itong i-cut mula sa kahoy. Ang pag-print ng 3d ay mas mababa sa isang sakit na nilikha, ngunit malinaw na hindi maginhawa kung hindi mo alam, mayroon kang isang 3d printer. Sa kaganapan na mayroon kang isa, gayunpaman, ang.stl file ay nakakabit.

Upang gawin ito ay simple, din. Ito ay simpleng singsing na gupitin ng 12mm playwud, 132mm ang lapad (kung gumagamit ka ng higit sa 60 LEDs, kakailanganin mong kalkulahin ang lapad ng iyong sarili.) Pagkatapos ay nakadikit ang isang plato sa tuktok na quarter, na may isang notch na gupitin nito upang mapaunlakan ang kuko (o command strip, kung nais mo) na kung saan ito nakasabit. Tingnan ang modelo sa ibaba para sa isang visual na representasyon.

Sapat na simple, tama? Tandaan na ang kapal ng pader ay hindi partikular na mahalaga kung ginagawa mo ito sa kahoy, ginawa ko lamang itong manipis upang makatipid ng filament.

Ang LED strip

Ang LED strip ay ang pinakahuli ng proyekto. Bagaman ito ay may kasamang pang-industriya na malagkit na paunang inilapat sa likuran, nalaman ko na hindi ito sapat na malakas upang hawakan ito sa lugar. Maaari itong gumana nang perpekto para sa iyo, ngunit inirerekumenda ko ang paggamit ng superglue upang mapanatili ito. Kung sakali.

Ang normal na haba na maaari mong bilhin ay 50cm, at 1m, sa alinmang kaso kailangan mong i-cut ang strip sa laki. Bilangin ang 60 LEDs, at gupitin kasama ang itim na linya. Maingat na mabilang nang mabuti, hindi mo nais na bumili ng higit pang mga LED.

Tandaan ang mga arrow sa strip. Ito ang direksyon na liliko sa 'mga kamay.' I-flip ang singsing upang ang plate ng bingaw ay nakaharap pababa. Pantayin ang unang LED sa tuktok ng nakasabit na bingaw, at pindutin ito nang mahigpit. Ibalot ang mga LED sa isang direksyon sa direksyon ng orasan, i-tuck ang mga wire sa bingaw. Ang mga LED ay dapat na balutin nang buong buo, na magtatapos bago ang unang LED. Ang LED sa posisyon ng anim na oras ay nangangailangan ng ilang pagbabago. Grab ang iyong kutsilyo sa bapor, at maingat na i-cut ang isang bingaw sa strip. Ang bingaw ay dapat na sapat na malawak upang mapaunlakan ang iyong power cable (dual-core wire,) ngunit hindi mas malawak kaysa sa puwang sa pagitan ng dalawang mga contact na tanso. Ang panuntunang ginamit ko ay, subukang gupitin ang arrow sa labas ng strip. Mahalaga rin na hindi mo pinuputol ang mga solder point ng mga LED.

Ang mga kable

Ang mga kable para sa orasan ay kasing simple ng maaari kong gawin. Mayroong tatlong mga uri ng kawad na kasangkot: hookup wire, para sa relo mismo, ang mas makapal na kawad, na dumadaloy sa mga LED, at dual-core na kawad, upang dalhin ang lakas sa oras.

Ang diagram sa itaas ay maaaring magmukhang medyo napakatindi upang magsimula, ngunit ang kailangan mo lang gawin ay ikonekta ang mga tuldok. Nasa ibaba ang aking larawan ng proseso, kaya makakaramdam ka ng kung ano ang ibig sabihin nito. Ang koneksyon sa USB ay pinapatakbo sa pamamagitan ng dual-core wire, upang ito ay magmukhang malinis hangga't maaari.

Ang saksakan

Dahil sa mataas na pagkonsumo ng system ng system, kailanganin nating mai-plug ito sa kung saan. Inaasahan kong ayusin ito sa paglaon, ngunit sa ngayon, kailangan nating gawin. Pumili ako ng isang USB plug dahil maginhawa, lahat ay may ekstrang power brick, at hindi namin kailangang i-disassemble ang anumang mga transformer (basahin: Hindi ko nais ang sinuman na saktan ang kanilang sarili habang ginagawa ito sa pamamagitan ng pagiging tanga at pagdila ng isang capacitor.)

Pagkatapos ng ilang pangangaso sa paligid, nakakita ako ng isang lumang cable na nagcha-charge mula sa isang laruang helikopter. Tiyak na lahat ay may isa sa mga $ 15 RC helicopters na nasira pagkatapos ng isang buwan?

Kung hindi mo, para sa anumang kadahilanan, kailangan mong bumili ng isang lalaki na konektor ng USB at saplot. Sa anumang rate, hinugot ko ang casing off ng aking charger bagay, at narito, madali itong naghiwalay.

Matapos ang pagkasira ng dalawang koneksyon, ang plug ay dumating kaagad. Ang kailangan lang gawin ngayon ay ang paghihinang nito sa dual-core wire. Kung hinahawakan mo ang USB na may mga contact na nakaturo sa iyo, at nakaharap ang mga tab, pupunta ang mga kable tulad ng sumusunod: Power, Signal, Signal, Ground. Dahil hindi namin gagamitin ang dalawang konektor ng signal, ikonekta lamang namin ang mga wire sa panlabas na dalawa. Ang wire na pupunta sa GND sa Arduino ay papunta sa konektor ng Ground (kanan,) at ang VCC ay pupunta sa Power (kaliwa.)

Ang dalawang wires na nakatiklop pabalik ay naroon lamang dahil ang cable na nahanap ko ay quad-core, sa halip na dual-core, huwag silang isipin. Ang natitirang gawin ngayon ay ibalik ang pambalot sa paligid ng plug, at ibomba ito na puno ng mainit na pandikit.

I-plug in ito upang subukan ito. Suriin kung ang minuto, oras, at pangalawang 'kamay' ay lilitaw. Kung gayon, perpekto.

PASULONG! Sa susunod na hakbang!

Hakbang 7: Mukha ng Orasan

Narito ang talagang nakakalito: pagputol ng isang perpektong bilog sa pamamagitan ng kamay. Sa gayon, ang perpekto ay opsyonal, ngunit alam nating pareho na hindi ka makakasama sa iyong sarili kung gumawa ka ng isang bagong oras. Ang mukha ay isang bilog lamang, 162mm ang lapad (o halos 15mm mas malaki kaysa sa singsing sa magkabilang panig, kung gumagawa ka ng isang mas malaking orasan.) Grab a compass, mark it out, and get ready to cut.

Kung magpasya kang gumamit ng ilang materyal maliban sa acrylic, nais kong swerte ka. Maaari ko bang sabihin sa iyo mismo, matigas ang 6mm acrylic. Nasaktan ko ang siko ko sa pagtuklas nito. Matapos ang halos dalawampung minuto ng solidong paggupit, natapos ko rin ang isang kahanga-hanga kahit na (kung sasabihin ko mismo) disk ng acrylic. Dalawang piraso ng payo. Una, dahan-dahan. Dalhin ang iyong oras, kung magpapalaki ka dapat kang magsimulang muli. Pangalawa, magsuot ng maskara. Pinuputol mo ang isang compound na marahil ay ayaw mo sa iyong baga.

Ngayon ang oras upang magkaroon ng tsokolate bar na iyon, pagkatapos ng maraming pagsisikap. Nararapat sa iyo iyan. Samantalahin ang pagkakataong uminom din ng marami. Pagkatapos ng pagputol, ang kailangan lang talaga ay pagpupulong. Ngunit i-file ang gilid ng iyong disk, upang matiyak na maayos itong bilog bago magpatuloy.

Hakbang 8: Gluing (at Maraming Ito)

Nasa bahay na kami ngayon, ilan pa sa mga bagay na dapat puntahan. Una, kunin ang iyong disk na iyong ginupit sa huling hakbang. Subaybayan ang isang bilog dito, bahagyang mas malaki kaysa sa diameter ng iyong singsing (o bahagyang mas maliit kaysa sa panloob na lapad, kung 3d mong nai-print ito.)

(Oo alam ko, iyon ay isang maganda at may husay na guhit na linya)

Ihanay ang iyong singsing dito ayon sa makakaya mo, madalas na isang magandang ideya na magkaroon ng isang maliwanag na ilaw na nagniningning sa itaas mismo ng iyong trabaho upang maalis ang anumang mga anino na maaaring malito ka. Kapag nakatiyak ka na nasa tamang lugar ito, superglue lamang ito pababa, sa paligid ng loob (upang mabawasan ang pagkakataon na mag-fog up ng mga LED.)

Ang pangwakas na hakbang ay upang kola ang mga bahagi pababa, upang i-minimize ang mga pagkakataon ng anumang pagkasira. Ang hot glue ang gagawa ng trick dito.

Aaaand, tapos ka na! ang natitira lang ay upang subukin ito! Sinasaklaw iyon ng susunod na hakbang.

Hakbang 9: Pagtatapos

Ang pangwakas na bagay na dapat gawin sa orasan na ito ay upang mag-apply ng napakataas na pag-aayos ng tech sa isang problema. Maaaring napansin mo na ang Arduino ay may isang napakaliwanag, lubos na pulang ilaw ng kuryente na nagniningning sa pamamagitan ng acrylic (kung mayroon kang acrylic.) Maaari mong malutas ito sa pamamagitan ng hindi kapani-paniwalang simpleng kapaki-pakinabang sa pagputol ng isang maliit na parisukat ng electrical tape at idikit ito ang LED. Gagana rin ang Blu-Tack. O pintura. Takpan lang ang ilaw. Upang maitakda ang orasan, pindutin lamang ang tuktok na pindutan upang madagdagan ang mga oras at sa ilalim ng isa upang madagdagan ang mga minuto.

Maaari mong malaman na ang orasan ay nakakakuha o nawalan ng oras, ito ay dahil sa ang katunayan na ang kristal sa Arduino ay maaasahan lamang tungkol sa 90% ng oras. Maaari mong normal itong ayusin sa pamamagitan ng pagbabago ng variable na 'pangalawang', malapit sa tuktok. 1013 milliseconds ang gumana para sa akin, ngunit maaari mong makita na nangangailangan ito ng pag-aayos. Kapag binago mo ito, muling i-upload at maghintay ng isang araw upang makita kung mananatili itong tumpak.

Iyon lang ang mula sa akin, alam mo na ngayon kung paano gumawa ng isang natatanging napasadyang minimalistic na orasan na, sa totoo lang, mukhang talagang, napakahusay. Ang mga larawan ay hindi ginagawa itong hustisya, mas nakakaakit ito nang personal. Tiyak na pinaplano kong muling bisitahin ito sa hinaharap, na may mga tampok tulad ng isang nakalaang chip ng orasan, lumabo sa gabi, mode ng bantay (kung saan ito bubuksan lamang kung may malapit,) at buong lakas ng baterya. Manatiling nakatutok.