Com crear un rellotge LED minimalista: 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Tots aquests rellotges de paret digitals poden estar tan ocupats, oi? De debò, no voleu que una pantalla brillant de 7 dígits llueixi la paret i que s’interposi, oi? Fins i tot els rellotges analògics, tot i que són més simples, encara tenen lletges i números negres a la perifèria. I el tic-tac, de vegades et pot tornar boig.

Puc presentar el rellotge led per resoldre tots els vostres problemes. En lloc d’una pantalla lletja o de mans fortes i desagradables, els punts silenciosos de llum envolten el perímetre, cosa que significa segons, minuts i hores. Totalment personalitzable, podeu fer la cara amb qualsevol cosa. Fusta, acrílic, fins i tot marbre. No importa la llar, el rellotge LED s’adapta a l’estètica. Voleu una pissarra blanca i neta, amb blaus blaus que s’enfilen per la vora? Tu pots. O potser preferiu un aspecte més rústic, una cara de fusta amb llums taronges? Una cara negra amb llums verds? Tot el que puguis imaginar, pots crear amb aquest disseny senzill.

El procés següent és una guia. Si voleu, podeu crear el rellotge a la imatge. Si voleu alguna cosa més gran, podeu. Seguiu-los fidelment o feu que el disseny sigui vostre. Després de tot, és el vostre rellotge.

Subministraments

Els materials utilitzats per al rellotge són:

Acrílic blanc (translúcid, tot i que funcionaria igual de bé amb material opac)

Tira LED WS2812B, 144 LED per metre

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

Adaptador USB a TTL (per programar l'Arduino)

Polsador tàctil (x2)

USB (més informació al pas del cablejat)

Cable de connexió

Cable multi-nucli (amb dos cables al seu interior)

Barra de xocolata. No necessàriament s’utilitza per al rellotge, però és important …

Les eines que necessiteu són (en cap ordre concret):

Un trencaclosques

Un soldador, una soldadura i una esponja

Una pistola de cola calenta

Una brúixola

Superglue

Pas 1: Visió general i procés de disseny

Seré sincer, el marc del rellotge LED és una cosa que vaig donar en dues setmanes, amb tot el que tenia a casa mentre estava tancat. No és en cap cas perfecte, i definitivament ho tornaré a revisar més endavant l’any. Dit això, entrem en el perquè.

El principi bàsic que hi ha darrere és que, tot i que existeixen rellotges LED NeoPixel, tots brillen els LEDs directament (directament a la cara.) Em sembla una mica agressiu (per no parlar de distracció), així que se m’acut una idea millor: brillar la llum de la paret. Això crea uns efectes d’il·luminació molt agradables, a més de tenir l’efecte secundari no desitjat de crear una il·luminació suau a la cara.

El marc és totalment personalitzable i, tot i que no recomano tenir més de 60 LEDs, si desitgeu un rellotge més gran, la programació és capaç de gestionar-lo. La majoria de la gent, fins i tot els principiants, hauria de ser senzill personalitzar-lo i us explicaré com fer-ho al següent pas. Per a aquells que tingueu experiència amb Arduino, molt del que dic seran obvis, però per a les persones que mai no n’han tocat mai a la vida, he intentat que sigui el més senzill possible.

Llegir el rellotge és el mateix que llegir un rellotge analògic, que per a molts adolescents (com jo) tindrà una mica de pràctica. Els colors diferents representen diferents mans, amb el valor predeterminat en blau durant hores, verd en minuts i vermell en segons. Dit això, comencem!

Pas 2: Programació de la primera part: Configuració

Programar el rellotge és relativament senzill, he fet el més difícil per a tu i l’he escrit. Aneu al lloc d’Arduino i descarregueu l’instal·lador. No l’aplicació. Això és important. Un cop descarregat, continueu i instal·leu-lo. Agafa un got d’aigua mentre això passi, t’has de mantenir hidratat. Un cop instal·lat, hauríeu de poder obrir el fitxer "ClockV2.ino" adjunt.

Pas 3: Programació Part 2: Instal·lació de biblioteques

Un cop hàgiu comprovat que el programari Arduino està instal·lat, heu d’agafar la biblioteca FastLED.zip des d’aquí. Si sou a Windows, poseu la carpeta a Documents / Arduino / biblioteques.

En un Mac, obriu el programari Arduino i, a la part superior de la finestra, feu clic a "esbós". Al menú desplegable, passeu el cursor per sobre de "inclou biblioteca" i feu clic a "Afegeix biblioteca. ZIP". Seleccioneu el. ZIP que acabeu de descarregar i feu clic a obre.

Aquest és el pas fet. Va ser fàcil, no?

Pas 4: Programació de la Part 3: Personalització del codi

Ara arriba la part divertida: la personalització. S’ha comentat tot el codi, de manera que, fins i tot si teniu la comprensió més rudimentària de la programació, podreu veure què passa. Tot i això, és possible que vulgueu canviar les parts.

#define NUM_LEDS 60

Aquest és bastant senzill, quants LED hi ha a la vostra tira? Personalment, recomano reduir-lo a 60 perquè és senzill i agradable. també és l'únic número amb un led per segon (per a un bon recompte suau).

FastLED.setBrightness (255);

El control de la brillantor es pot trobar a prop de la part superior. S’acceptarà un número entre l’1 i el 255, 1 serà el més suau i 255 serà de lluminositat completa.

leds [ledMins] = CRGB:: Verd;

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

Es poden trobar a la part inferior del codi. Tot el que fan és dir-li al programa quin color ha de configurar cada "mà". Experimenteu al voltant i vegeu què us agrada. Si no voleu la segona mà (per motius que se m'escapen), fins i tot podeu suprimir la segona línia i desfer-vos d'aquesta "mà" completament.

Pas 5: programació de la part 4: càrrega

Estem a punt d’acabar amb l’aspecte del codi d’aquest projecte, només un pas més: obtenir el codi del vostre ordinador a l’Arduino. Això pot semblar una mica descoratjador al principi, però si podeu connectar punts, podeu fer-ho. Primer, soldeu els passadors al vostre Arduino. Només necessiteu la fila inferior, que es doblegarà a 90 graus.

Al vostre adaptador USB a TTL, trobeu els pins RX, TX, 5V, RST i GND. Connecteu els pins de l'adaptador als pins de la part inferior de l'Arduino. RX a RX, TX a TX, 5V (o VCC) a VCC, GND a GND. Nota: alguns adaptadors tindran un petit pont per controlar la tensió. Establiu-lo a la posició de 5 V.

Fet això, endavant i connecteu-lo a l'ordinador. Espereu uns minuts mentre s’instal·len els controladors (torneu a beure una mica d’aigua). Un cop fet això, obriu el programari Arduino. A la part superior, feu clic a "eines" (o "esbós" en un Mac) i canvieu el "tauler" a "Arduino Pro o Pro Mini". Després, canvieu el "processador" a "ATmega328P (5 V, 16 MHz.)"

"Port" és una qüestió d'experimentació. Quan desconnecteu l'adaptador, quin port desapareix? Quan el connecteu, torna a aparèixer? Feu servir aquell. Amb tot connectat, premeu la fletxa que hi ha a la part superior esquerra de la pantalla i premeu el botó situat a la part superior de l'Arduino. Espereu un minut més o menys i apareixerà un missatge a la part inferior de la pantalla que diu "S'ha fet la càrrega". Si falla per qualsevol motiu, torneu-ho a provar, prement el botó després d'un temps diferent, fins que funcioni. I això és tot! el programari està acabat.

Pas 6: electrònica

Hi ha quatre passos principals per ordenar l'electrònica. La base, els LED, el cablejat i l'endoll. Les primeres coses són les primeres.

L'anell

Hi ha dues opcions: podeu imprimir la base en 3D o tallar-la de fusta. La impressió 3D és molt menys difícil de crear, però òbviament és incòmode si no teniu cap impressora 3D. Tanmateix, en cas que en tingueu, s’adjunta el fitxer.stl.

Fer-ho també és senzill. És simplement un anell retallat de fusta contraxapada de 12 mm, de 132 mm de diàmetre (si utilitzeu més de 60 LEDs, haureu de calcular el diàmetre vosaltres mateixos). A continuació, s’enganxa una placa a la part superior, amb una osca retallada d'ella per acollir l'ungla (o la tira de comandament, si així ho desitgeu) en què penja. Vegeu el model següent per obtenir una representació visual.

Prou senzill, oi? Tingueu en compte que el gruix de la paret no és especialment important si el feu de fusta, només l’he fet prim per estalviar filament.

La tira LED

La tira LED és el nucli del projecte. Tot i que ve amb adhesiu industrial pre-aplicat a la part posterior, vaig trobar que no era prou fort per mantenir-lo al seu lloc. Pot funcionar perfectament per a vosaltres, però us recomano utilitzar superglue per mantenir-lo baix. Per si de cas.

Les longituds normals que podeu comprar són de 50 cm i 1 m, en qualsevol cas, haureu de tallar la tira a la mida. Compteu 60 LEDs i talleu-los al llarg de la línia negra. Compteu amb molt de compte, no voleu que hagueu de comprar més LED.

Tingueu en compte les fletxes de la tira. Aquesta és la direcció que giraran les "mans". Gireu l'anell de manera que la placa d'escotadura quedi cap avall. Alineeu el primer LED amb la part superior de la osca penjant i premeu-lo fermament cap avall. Emboliqueu els LEDs en el sentit de les agulles del rellotge, ficant els cables cap avall a través de la osca. Els LED s’han d’embolicar completament, acabant just abans del primer LED. El LED a la posició de les sis en punt necessita alguna modificació. Agafa el ganivet artesanal i talla amb molta cura una osca a la tira. La osca hauria de ser prou ampla per adaptar-se al cable d’alimentació (cable de doble nucli), però no més gran que l’espai entre els dos contactes de coure. La regla que faig servir és intentar tallar la fletxa de la tira. També és imprescindible que no talleu els punts de soldadura dels LED.

El cablejat

El cablejat del rellotge és tan senzill com ho podria fer. Hi ha tres tipus de filferros implicats: filferro de connexió, ja que al mateix rellotge, filferro més gruixut, que es pre-solda als LEDs i filferro de doble nucli, per transportar l’alimentació al rellotge.

El diagrama anterior pot semblar una mica aclaparador per començar, però tot el que heu de fer és connectar els punts. A continuació es mostra la meva foto del procés, de manera que tingueu una idea de com s’ha de veure. La connexió USB s’executa a través del cable de doble nucli, de manera que quedi tan ordenat com sigui possible.

L’endoll

A causa de l’alt consum d’energia del sistema, hem de tenir-lo endollat en algun lloc. Tant de bo ho solucioni més endavant, però, ara per ara, ens hem de conformar. Vaig triar un endoll USB perquè és convenient, tothom té un maó de recanvi i no hem de desmuntar cap transformador (llegiu: No vull que ningú es faci mal mentre es fa estúpid i llepa un condensador).

Després d’haver caçat, vaig trobar un cable de càrrega vell d’un helicòpter de joguina. Segur que tothom tenia un d’aquests helicòpters RC de 15 dòlars que es va trencar al cap d’un mes?

Si no ho feu, per qualsevol motiu, haureu de comprar un connector i una protecció USB masculina. En qualsevol cas, vaig treure la carcassa del carregador i vaig veure que es va trencar fàcilment.

Després de dessoldar dues connexions, l'endoll es va desactivar. Tot el que cal fer ara és soldar-lo al cable de doble nucli. Si manteniu el port USB amb els contactes apuntant cap a vosaltres i les pestanyes cap avall, el cablejat funciona de la següent manera: alimentació, senyal, senyal, terra. Com que no utilitzarem els dos connectors de senyal, només connectem els cables als dos externs. El cable que va a GND a l’Arduino va al connector de terra (dreta) i el VCC a Power (esquerra).

Aquests dos cables plegats cap enrere eren simplement allà perquè el cable que vaig trobar era de quatre nuclis, en lloc de dual nucli, no els importa res. Tot el que queda per fer ara és tornar a posar la carcassa al voltant del tap i bombejar-la plena de cola calenta.

Connecteu-lo per provar-lo. Comproveu si apareixen les "agulles" de minuts, hores i segons. Si és així, perfecte.

ENDAVANT! Al següent pas!

Pas 7: cara del rellotge

Aquí ve la part realment complicada: tallar un cercle perfecte a mà. Bé, perfecte és opcional, però tots dos sabem que no podreu viure amb vosaltres mateixos si feu un rellotge estrany. La cara és només un cercle, de 162 mm de diàmetre (o uns 15 mm més gran que l’anell a banda i banda, si feu un rellotge més gran). Agafeu una brúixola, marqueu-la i prepareu-vos per tallar.

Si decidiu utilitzar algun material que no sigui l’acrílic, us desitjo sort. T’ho puc dir de primera mà: l’acrílic de 6 mm és dur. Em vaig fer mal al colze descobrint això. Després d’uns vint minuts de tall sòlid, finalment vaig acabar amb un disc d’acrílic impressionantment uniforme (si ho dic jo mateix). Dos consells. Primer, aneu lentament. Preneu-vos el temps, si us enganxeu, haureu de començar de nou. En segon lloc, portar una màscara. Esteu tallant un compost que probablement no vulgueu als pulmons.

Ara és el moment de prendre aquesta barra de xocolata, després de molta feina. T'ho mereixes. Aprofiteu també per beure una mica més. Després del tall, tot el que realment es necessita és el muntatge. Però arxiveu la vora del disc per assegurar-vos que sigui correctament rodó abans de continuar.

Pas 8: enganxar (i molt)

Ara estem a la zona de casa, només queden algunes coses per acabar. En primer lloc, agafeu el disc que heu tallat a l'últim pas. Traceu-hi un cercle, lleugerament més gran que el diàmetre de l’anell (o lleugerament més petit que el diàmetre interior, si l’heu imprès en 3D).

(Sí, ho sé, és una línia preciosa i hàbilment dibuixada)

Alineeu el vostre anell amb ell tan bé com pugueu, sovint és una bona idea que tingueu una llum brillant just a sobre del vostre treball per eliminar qualsevol ombra que us pugui confondre. Un cop esteu segur que està al lloc adequat, només cal que enganxeu-lo cap avall cap a l'interior (per tal de reduir la possibilitat que els LED es nebolin).

L'últim pas és enganxar els components, per minimitzar les possibilitats que es trenqui res. La cola calenta farà el truc aquí.

Aaaand, ja està! només queda provar-ho! El següent pas es refereix a això.

Pas 9: Acabar

L'últim que cal fer a aquest rellotge és aplicar una solució de tecnologia molt alta a un problema. És possible que us hàgiu adonat que l’Arduino té una llum de potència notablement brillant i vermella que brilla a través de l’acrílic (si és que en teniu d’acrílic). Podeu resoldre-ho mitjançant el senzill mètode de tallar un petit quadrat de cinta elèctrica i enganxar-lo el LED. El Blu-Tack també funcionaria. O pintar. Només cal tapar la llum. Per configurar el rellotge, simplement premeu el botó superior per augmentar les hores i el inferior per augmentar els minuts.

És possible que el rellotge guanyi o perdi temps, això es deu al fet que el cristall de l’Arduino només és fiable aproximadament el 90% del temps. Normalment, podeu ajustar-lo canviant la "segona" variable, prop de la part superior. 1013 mil·lisegons va ser el que va funcionar per a mi, però és possible que trobeu que cal modificar-los. Un cop el canvieu, torneu a penjar-lo i espereu un dia per veure si continua sent precís.

Això és tot de mi, ara saps com fer un rellotge minimalista personalitzat que, francament, es veu molt i molt bo. Les fotos no li fan justícia, és molt més fascinant en persona. Definitivament, tinc previst tornar-lo a visitar en el futur, amb funcions com un xip de rellotge dedicat, atenuació nocturna, mode sentinella (on només s’activa si hi ha algú a prop) i bateria plena. Estigueu atents.