DIY Arduino Wordclock: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

La meva versió d'un rellotge de text no inclourà una pantalla LED de matriu de 12 × 12. En canvi, es fa amb tires LED i només es poden il·luminar les paraules significatives del rellotge. Amb aquest mètode no es poden mostrar missatges personalitzats, però tampoc no us costarà tant la compilació.

Aquesta instrucció és una còpia gairebé exacta del meu article, que es publica aquí.

Pas 1: reuniu els materials necessaris

El cas

Per al cas, necessitareu els elements següents. Hauríeu de poder obtenir la majoria d’aquests components a la vostra ferreteria local (totes les mesures en mm!):

1. Tauler frontal d’acrílic / vidre (270 × 270 [mm])

2. Rellotge Lasercut – cara (cartró negre mat d’1, 5 mm)

Ho vaig demanar a ponoko.com

3. Fusta:

2x 300x80x15 [mm] 2x 270x80x15 [mm] 2x 270x40x10 [mm] 2x 250x40x10 [mm]

4. Panells de fusta contraxapada

2x 270x270x5 [mm]

5. Taulers d’escuma

S’utilitzarà com a espaiador i per a formar una quadrícula de les paraules del rellotge, de manera que la llum no transmeti cap a altres lletres que no s’han d’il·luminar. Aquests poden ser difícils de trobar, els tinc d’amazon.

L’electrònica

Per a l'electrònica necessitareu:

1. Tira LED amb controlador integrat WS2812B o similar

1 metre (60 LED)

2. Resistència de 330 ohms (o alguna cosa propera, només per a protecció contra curtcircuits)

3. Mòdul RTC

Tinc aquest de banggood.com

Important: podeu utilitzar qualsevol tira LED que vulgueu, sempre que els LED es puguin dirigir per separat o que creeu el vostre propi controlador, que encengui els segments separats. He compilat una llista amb controladors de tires LED semblants. Podeu descarregar-lo aquí.

Pas 2: baixades i rellotges

Tipus de lletra de plantilla

Primer heu de trobar un bon tipus de lletra mono-espai. El que significa que tots els caràcters tenen la mateixa amplada i estan completament connectats. Malauradament, no vaig pensar en això quan vaig construir el meu rellotge, de manera que a algunes lletres els falta la part interior. Tot i això, aquest tipus de lletra m’agrada. Però no dubteu a utilitzar qualsevol tipus de lletra que vulgueu.

La cara del rellotge

A continuació, haureu de crear una cara de rellotge. Per a aquest procés, simplement vaig escriure 12 línies de galimaties que constaven de 12 caràcters per línia. Després vaig afegir les paraules necessàries (és, quart, meitat, una, dues, …, en punt, etc.). (veure fig. 1).

Un cop fet això, vaig copiar tot el text i el vaig enganxar a Photoshop. També podeu utilitzar GIMP aquí, si no teniu photoshop. A Photoshop heu de canviar el tipus de lletra pel tipus de lletra de plantilla que heu descarregat anteriorment i dissenyar-ho tot, de manera que quedi bé en una imatge de 270x270mm (aquesta serà la mida del nostre lloc frontal), tal com es mostra a les figures 2 i 3.

Després convertiu el text a un camí i exporteu-ho tot com a gràfics vectorials per tallar amb làser. Consulteu les directrius del vostre servei de tall per làser sobre com fer-ho correctament, ja que varia segons el servei.

El firmware

Simplement descarregueu-lo aquí. Necessitaràs això més endavant i ho parlaré més endavant en aquest instructiu.

Pas 3: munteu la caixa

El cas complet està format per dos quadrats i l’interior hauria d’encaixar perfectament al quadrat exterior. Junts formen el cas complet. L'interior actua com a espaiador i lloc de muntatge de les taules LED. Enganxeu les peces de fusta juntes com es mostra a la figura 1.

Hi hauria d’haver un espai en blanc de 250 × 250 al centre de la caixa. Aquí es col·locaran els separadors d’escuma més endavant. Us recomano que primer construïu la carcassa exterior i després utilitzeu la placa frontal i la cara del rellotge com a guies per construir el marc interior, de manera que obtingueu un petit llavi on podreu muntar aquests dos components més endavant. D'aquesta manera, quedaran al ras de les vores de la caixa de fusta i quedaran molt bé quan acabi, tal com es mostra a la figura 2. No oblideu tenir en compte el gruix de la cara del rellotge tallat amb làser. Simplement afegiu-ho, en funció del material escollit.

Des de la part posterior, el cas hauria de ser semblant al meu que es mostra a la figura 3. No falsifiqueu la possibilitat de fer un retall per a una presa de corrent continu o un cable en algun lloc del cas, preferible a la part inferior.

Pas 4: l'electrònica

Aquesta va ser la part que em va costar molt de temps fer-la. No va ser difícil de fer, però haureu de fer tot el cablejat a mà, així que prepareu-vos durant almenys dues hores de soldadura.

Primer, agafeu un dels dos panells de fusta contraxapada i la cara frontal i alineeu-los, de manera que la cara frontal quedi al tauler. Després agafa un bolígraf i transfereix les lletres que vulguis il·luminar més tard al tauler de fusta contraxapada. Ha de quedar com es mostra a la figura 1 després. (Nota: He utilitzat un tauler d'escuma en lloc de la fusta contraxapada, però recomanaria utilitzar fusta, perquè l'escuma tendeix a fondre's durant la soldadura i és un perill potencial d'incendi i salut).

Afterwads dissenya la tira LED d’aquest panell. Intenteu distribuir els LED de manera uniforme sobre les paraules. Vaig fer servir els 60 LED que apareixien a la tira, però en podríeu utilitzar menys, si voleu. Tanmateix, com més utilitzeu per paraula, millor es veurà al final, perquè totes les lletres d’aquesta paraula s’il·luminaran uniformement. La figura 2 mostra com els vaig distribuir.

Quan estigueu satisfet amb la disposició, retireu la pel·lícula protectora de la part posterior de la tira LED i munteu els LED. Proveu de situar-los al centre de cada paraula. Si la tira no és autoadhesiva, utilitzeu una mica de cola regular i deixeu-la assecar.

Assegureu-vos que els col·loqueu en la direcció correcta. La meva tira tenia una petita fletxa que indicava el camí que prendrà el senyal de control (vegeu la figura 3). Alineeu totes les tires, de manera que la fletxa sempre apunti en la mateixa direcció.

Un cop fet això, haureu de foradar uns forats de 2 mm. Als dos costats de cada tira de LED, trepeu tres forats propers als contactes de coure de la tira, tal com es mostra a la figura 4. Des de la part posterior, el tauler de muntatge hauria de ser semblant al meu de la figura 5.

Ara arriba la part complicada: haureu de connectar les peces de tires de LED juntes, de manera que tornin a formar una tira llarga. Això vol dir: Connecteu les peces de la tira de LED de cada fila (GND -> GND, 5V -> 5V, Data -> Data).

Com podeu veure a la figura 5, vaig connectar totes les línies elèctriques i vaig fer un rail de 5V i GND comú a l'esquerra i a la dreta de la placa de muntatge. Per tant, les tires de tires es connecten entre elles en una línia i l’última peça de cada línia es connecta a GND a l’esquerra i cada primera peça d’una línia està connectada a + 5V.

Després vaig connectar les línies de dades de cada peça de tira d'una línia i l'última sortida d'una línia a la primera entrada de la següent línia. Després vaig provar de muntar el panell a la caixa. Això es pot veure a la figura 6.

He utilitzat cables grocs flexibles per connectar l'extrem d'una línia amb la següent i cables de coure dur per fer les connexions entre les peces de la tira LED, que es troben a la mateixa línia. Després vaig provar les connexions executant el script de prova i quan vaig veure que tot funcionava, vaig assegurar els cables grocs amb cola calenta perquè no volessin per tot el lloc de la caixa i vaig afegir un cable vermell i negre per els rails elèctrics.

Si heu utilitzat una presa de corrent continu per a la vostra connexió d’alimentació, connecteu-la ara. Vaig utilitzar un carregador de telèfon i el vaig connectar al seu lloc.

Pas 5: Assemblea final

Quan us assegureu que tot funciona, munteu la placa amb els LED de la funda, de manera que els LED estiguin orientats cap endavant. Hauria de ser així com es mostra a la figura 1.

Podeu assegurar-lo amb cargols o simplement utilitzar cola. Em vaig conformar amb la segona opció, ja que no penso eliminar-la de nou.

Després d’haver-ho fet, vaig començar a crear la quadrícula d’escuma que evitarà que les lletres no desitjades s’encenguin a la cara frontal. Per tant, primer vaig retallar onze peces de 250 x 40 mm de les taules d’escuma i les vaig enganxar a la placa LED. Enganxeu-les entre les línies de text de la cara frontal i la vostra construcció hauria de ser semblant a la meva que es mostra a la figura 2.

Ara talla l’escuma en trossos més petits, que van entre línies i col·loca-les on calgui. Ha de semblar-me a la figura 3.

D’aquesta manera, creeu cel·les individuals per a cada paraula, que s’il·luminaran al final. Un cop fet això, deixeu-ho assecar tot i retalleu un tros de paper pergamí de 250 x 250 mm o alguna cosa similar. L’he utilitzat per difondre la llum que prové dels LED. col·loqueu-lo a la reixa d’escuma i fixeu-lo amb unes gotes de cola. Intenteu no col·locar-lo a les parts de fusta.

Després enganxeu la cara frontal tallada amb làser al seu lloc i, a continuació, acabeu-la amb la cara frontal de vidre. Recordeu eliminar les pel·lícules de protecció. El producte acabat hauria de semblar a la figura 4.

Ara poseu tots els components electrònics que queden i feu les connexions necessàries. La línia de dades de la tira LED està connectada al meu Arduino al seu segon pin (pin 2) i he afegit una resistència de 330 Ohm per a una protecció addicional.

A continuació, connecteu el mòdul RTC als pins SDA i SCL de l’Arduino i a 5V i GND de l’Arduino.

Després tanqueu la funda amb el panell de fusta contraxapada restant i ja haureu acabat la funda.

Pas 6: el firmware

Per al firmware he utilitzat les biblioteques fastled i Sodaq-DS3231 per a Arduino.

Aquest firmware només funcionarà correctament si utilitzeu el mateix controlador de tira LED, com he fet jo. Si en voleu utilitzar un de diferent, és possible que hàgiu de canviar el codi perquè s’adapti a les vostres parts. He intentat que el codi sigui el més fàcil d'entendre possible, de manera que pugueu canviar-lo ràpidament segons la vostra disposició frontal o LED. Si només heu utilitzat un controlador LED diferent, hauríeu de ser bo només canviant aquesta línia a la configuració () - Mètode:

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS);

Tot i això, si heu creat una placa frontal diferent, canvieu els números dels LED, que es defineixen al començament del programa. Crec que el codi ha de ser relativament fàcil d’entendre i he afegit comentaris.

Admeto que el programa no està ben escrit (tot està codificat de manera dura) i que no està optimitzat, de cap manera, però he intentat que sigui tan senzill i fàcil d’entendre, com sigui possible.

Pas 7: Conclusió

Aquest va ser el meu primer instructiu i espero que us hagi agradat. Com he esmentat anteriorment, també tinc un lloc web on publico coses més interessants com aquesta. No dubteu a visitar-lo.

També hi ha un vídeo adjunt al primer pas, si preferiu mirar-lo, en lloc de llegir-lo.

Amb aquest instructiu us volia demostrar que encara és possible construir un rellotge de paraules barat a casa sense eines ni materials professionals. Bé, d’acord, encara necessitareu una cara frontal tallada amb làser, però podeu fer-ho vosaltres mateixos si teniu paciència i temps per retallar cada lletra individualment.

El millor d’això és: des de fora, ningú no pot veure el senzill que és des de dins, de manera que podeu fingir ser aquell cervell d’enginyeria quan la gent ve a casa vostra i fins i tot si no teniu previst fer-ho., encara tindreu una bona manera de representar l’hora actual.