Pressupost Arduino RGB Word Clock !: 7 passos (amb imatges)

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

Hola a tothom, aquí teniu la meva guia sobre com crear el vostre propi rellotge de paraules senzill i barat.

Eines que necessitareu per a aquest projecte

1. Soldador i soldador
2. Filferros (idealment com a mínim 3 colors diferents)
3. Impressora 3D (o accés a una, també podeu enviar els fitxers.stl a una impremta si no teniu la vostra pròpia impressora)
4. Eines bàsiques (tornavisos, tallador de fil, arxiu, etc.)

Tota la part que haureu de demanar es troba a la secció BOM d'aquesta guia.

Espero que gaudiu, ara comencem!

Pas 1: proposta de projecte

Durant molt de temps he volgut crear un rellotge de paraules RBG d’escriptori en la línia del projecte Adafruit aquí LINK

Les coses clau que em van aturar van ser el cost de les peces i la necessitat de peces tallades amb làser.

Així doncs, l’objectiu d’aquest projecte era fer una versió senzilla i econòmica amb una matriu RBG pressupostària i un Arduino Nano, i després imprimir en 3D un recinte personalitzat passant per alt la necessitat de les peces tallades amb làser.

Pas 2: BOM: electrònica i mecànica

La llista de materials (BOM) d’aquest projecte hauria d’arribar a 13,21 GBP per 1 rellotge complet de paraules.

El cost total de la comanda (inclòs el franqueig per al Regne Unit) hauria de ser de 51,34 GBP, suposant que haureu de comprar totes les peces, incloses les bobines completes de 1 KG de PLA per al recinte.

(Cost de la comanda - Cost de la BOM)

1. 6,42 £ - 6,42 £ - Matriu WS2812B 8x8 -
2. 1,83 GBP - 1,83 GBP - Arduino Nano V3 -
3. 1,75 GBP - 1,75 GBP- Mòdul RTC DS1307 -
4. 1,25 GBP - 0,13 GBP - Alimentació Micro USB -
5. 4,31 GBP - 1,44 GBP - Protoboard -
6. 1,05 GBP - 0,11 GBP - Cargol M3 de 35 mm x20 -
7. 4,13 GBP - 0,82 GBP - Peus de goma de 4 mm x4 -
8. 12,99 GBP - 1,20 GBP - PLA BQ 1,75 mm - Negre carbó -
9. 19,99 GBP - 0,28 GBP - AMZ3D 1,75 mm PLA - Natural -

Els càlculs del PLA es poden mostrar a la taula PLA Calc. He suposat que el volum de PLA és d'aproximadament 800 cm ^ 3 / kg, el que significa que un carret d'1 kg hauria de tenir uns 330 metres de plàstic aproximadament. Després vaig utilitzar la quantitat prevista de PLA necessària per imprimir cada part per calcular el cost.

Pas 3: peces impreses en 3D

Tots els models d’impressió 3D es poden trobar a Thingiverse aquí:

Les instruccions d’impressió es poden trobar a la pàgina de Thingiverse enllaçada més amunt

Vaig dissenyar aquest model a Fusion 360 fent servir el disseny del recinte Adafruit Laser Cut com a plantilla (enllaç).

He mantingut les lletres del tauler frontal igual que farem servir el mateix codi que utilitza el projecte Adafruit.

El recinte va inclinar el rellotge a 10 ° per donar-li un millor angle de visió. El disseny de les lletres ha de ser una mica més gran que la versió Adafruit, ja que la matriu LED 8x8 RGB que he escollit és d'aproximadament 64 mm x 64 mm en lloc dels 60 mm x 60 mm de l'Adafruit NeoMatrix.

El recinte té 6 parts,

1. Tauler frontal: té les lletres situades davant del LED Matrix.
2. Panell mitjà (en angle): permet mantenir la matriu al seu lloc i connectar-se al tauler frontal i posterior. Aquesta secció es troba a 10 °.
3. Tauler posterior (en angle): aquest tauler allotja l'adaptador de corrent i es connecta al tauler central.
4. Bloqueig de l'adaptador d'alimentació: és una petita part que manté l'adaptador al seu lloc.
5. Divisor de quadrícula: s'utilitza per ajudar a aïllar la llum de cada LED, reduint la llum sagnada en lletres adjacents.
6. Difusor de LED: és una part clara de PLA que ajuda a barrejar la llum dels leds RGB, això també ajuda a la intel·ligibilitat de les lletres (tingueu en compte que haureu d’imprimir 64 d’aquesta part, una per cada LED de la matriu).

Tot el recinte es munta junt amb els cargols M3 de 35 mm i M3 de 15 mm.

Pas 4: Codi

Obtenir IDE Arduino

Per a aquest projecte primer necessitareu l'IDE Arduino que es pot descarregar aquí: enllaç

Obtenir la base de codi

Per a això, el codi ha estat creat per Adafruit i es pot trobar al GIT Hub aquí - Enllaç

Per a qualsevol persona que no hagi utilitzat GIT Hub abans, és molt senzill. Per obtenir el codi baixat i a l'IDE Arduino, seguiu aquests passos.

1. Feu clic a l'enllaç al repositori GIT
2. Feu clic al botó "Clona o descarrega" (verd) i seleccioneu Baixa ZIP
3. Extreu el ZIP descarregat en algun lloc
4. Obriu l'IDE Arduino
5. A l'IDE d'Arduino, aneu a Fitxer obert
6. A continuació, aneu al WordClock_NeoMatrix8x8.ino que es troba a la carpeta descomprimida (Exemple de directori: C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Ara heu obert el codi.

Realització de la modificació del codi

Aleshores, hem de fer una modificació molt petita al codi proporcionat per Adafruit, ja que utilitzem un microcontrolador diferent del projecte original.

Al WordClock_NeoMatrix8x8.ino volem modificar alguns dels // definir pins, Hem de canviar RTCGND a A4 i RTCPWR a A5; això indica el codi on hi ha les connexions SDA i SCL a l’Arduino Nano.

També haurem de canviar NEOPIN a D3 perquè sàpiga on està connectat el 8x8 RBG Matrix Din.

Si no esteu segur de fer-ho correctament, podeu descarregar el WordClock_NeoMatrix8x8.ino modificat adjunt i substituir el del vostre directori.

Obtenir la biblioteca necessària

Finalment, abans de programar, haureu de descarregar totes les biblioteques necessàries, Adafruit ha inclòs enllaços a tots aquests en els comentaris del

O podeu fer-hi clic aquí,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Per a qualsevol persona que no hagi instal·lat Arduino IDE Library abans, seguiu aquests passos:

1. Tots els enllaços anteriors són als dipòsits del GIT Hub. Haureu de fer clic al botó "Clona o descarrega"
2. Seleccioneu ZIP de baixada
3. Ara obriu l'IDE Arduino
4. Feu clic a la pestanya "Esbós" al menú superior
5. Passeu el cursor per sobre Inclou biblioteca i seleccioneu "Afegeix biblioteca ZIP …"
6. Aneu a la ubicació on baixeu la biblioteca. ZIP i seleccioneu-la
7. Ara la biblioteca s'ha instal·lat, haureu de repetir aquests passos per a cadascuna de les 5 biblioteques enllaçades anteriorment.

Programació de l'Arduino Nano

Ara l’entorn IDE està a punt i és hora que programeu l’Arduino Nano.

Assegureu-vos que l'IDE Arduino s'ha configurat per compilar-lo per a la placa Arduino Nano, per verificar-ho,

1. Feu clic a la pestanya "Eines"
2. Passeu el cursor per sobre de l'opció "Taulers" i seleccioneu "Arduino Nano"
3. Connecteu l'Arduino Nano al vostre PC i seleccioneu el port COM correcte

Un cop seguits els passos anteriors, podeu prémer el botó de càrrega per programar Arduno Nano.

Pas 5: electrònica

Ara teniu un Arduino Nano programat, és hora de configurar l'electrònica.

Abans de connectar-ho tot, desconnecteu l'Arduino Nano del connector USB.

L’electrònica del projecte és extremadament senzilla, de manera que és molt fàcil de muntar fins i tot per a principiants, Connexions

1. TP4056: soldeu el cable vermell a la connexió + al costat del connector micro USB (que es mostra a la part superior), és de 5 V (verifiqueu-ho amb un multímetre si no és cert). A continuació, connecteu el cable negre al connector - (es mostra de nou a la part superior).
2. 8x8 RGB Matrix: connecteu Din a l'Arduino Nano Pin D3, després Vcc a 5V i GND a GND.
3. DS1307 - Connecteu SDA a l'Arduino Nano Pin A4 (aquesta és la connexió SDA de Nano) i, a continuació, connecteu SCL a l'Arduino Nano Pin A5 (Aquesta és la connexió SCL de Nano, consulteu el Nano Pin a la part superior). A continuació, Vcc a 5V i GND a GND.
4. Arduino Nano: només queda alimentar l’Arduino Nano, per fer-ho, connecteu 5V a Vin & GND al GND al costat del pin Vin.

Un cop s'hagi seguit tot l'anterior, el circuit s'ha completat. i és hora de programar-lo per comprovar que funciona.

Abans de soldar totes les connexions anteriors, probablement sigui una bona idea comprovar que tot funciona mitjançant l'ús d'una placa de configuració i alguns connectors. He mostrat algunes fotos de la meva verificació electrònica més amunt.

El temps dels rellotges no és correcte?

Si el rellotge de paraules no mostra l'hora correcta, intenteu reprogramar l'Arduino Nano mentre esteu connectat al mòdul RTC. Si això encara no funciona, traieu la bateria de la cèl·lula del mòdul RTC i, a continuació, torneu-la a afegir, després de fer aquest intent de tornar a programar l'Arduino.

Pas 6: Muntatge

Ara que teniu les peces en 3D, Code & Electronics està a punt per muntar el rellotge de paraules.

1. Col·loqueu el frontal frontal pla sobre un escriptori i introduïu els 64 difusors LED.
2. Assegureu-vos que tots els difusors s’han inserit de forma plana.
3. Col·loqueu la quadrícula divisòria al conjunt frontal estàndard.
4. Prepareu l'electrònica comentada al pas anterior.
5. Col·loqueu l’angle del darrere pla a l’escriptori
6. Introduïu el mòdul del carregador USB a la ranura de la part posterior en angle
7. Assegureu-vos que el port USB estigui alineat a través del retall posterior de l’angle posterior
8. Col·loqueu Angled Mid sobre l'electrònica i alineeu-lo amb Angled Back i introduïu l'electrònica
9. Col·loqueu la matriu de LED sobre l'electrònica; el panell s'hauria d'alinear a les ranures Angled Mids.
10. Col·loqueu el conjunt en angle al frontal estàndard i introduïu els cargols M3 de 35 mm
11. Estrenyiu els cargols i col·loqueu els 4 peus de goma a la base
12. Enhorabona per haver completat el muntatge, és hora de posar-lo en marxa, veure l'hora!

Pas 7: lliçons apreses i conclusió

En general, estic satisfet amb el resultat d'aquest projecte, però, per descomptat, hi ha algunes coses que s'haurien pogut fer per millorar-lo.

Número 1

La configuració dels mòduls RTC DS1307 és força frustrant i es desactiva notablement de manera que cal reprogramar el dispositiu per tornar-lo a sincronitzar.

Número 2

CAD, probablement dissenyaria el recinte una mica diferent per millorar el procés de muntatge i, de fet, tindria un lloc on muntar l’Arduino.

Número 3

Per què no teniu Wi-Fi? Aquesta seria una gran solució per al número 1.

Quan vaig començar aquest projecte, no tenia experiència amb l’ESP8266 / ESP32, però si tornés a iniciar aquest projecte o fes un Rev2, consideraria molt adaptar el codi per utilitzar Wifi per obtenir l’hora actual en lloc del DS1307.

Això també podria permetre moltes altres funcions, com ara ajustar el color de la pantalla en funció de la previsió meteorològica o coses genials com aquesta.

Gràcies a tothom per arribar al final de la meva guia. Si teniu alguna pregunta, no dubteu a comentar-me o enviar-me un missatge directe.