שעון בינארי Arduino - מודפס בתלת מימד: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

אני מסתכל על שעונים בינאאריים במשך זמן מה לשולחן במשרד שלי, אולם הם די יקרים ו / או שאין להם כמות עצומה של תכונות. אז החלטתי שאכין אחד במקום. נקודה אחת שיש לקחת בחשבון בעת יצירת שעון, Arduino / Atmega328 אינו מדויק במיוחד בפרקי זמן גדולים יותר (יש אנשים שראו יותר מחמש דקות שגיאה תוך 24 שעות) כך שבפרויקט זה נשתמש ב- RTC (זמן אמת) שעון) מודול לשמירת הזמן. לאלה יש גם בונוס נוסף שיש להם סוללת גיבוי משלהם כך שהזמן לא יאבד במקרה של הפסקת חשמל. בחרתי במודול DS3231 מכיוון שהוא מדויק לדקה אחת בשנה, אך תוכל גם להשתמש ב- DS1307 אך הוא לא מדויק כל כך. ברור שאתה לא צריך להשתמש בכל התכונות האלה, אתה יכול פשוט להכין את השעון הבינארי הבסיסי ולחסוך אולי 10 £ - עד 12 £ בתהליך. הלכתי על פורמט שעון של 12 שעות כדי לשמור על הגודל ולצמצום ספירות LED וגם קל יותר לקרוא אותו. (השכל הישר הוא כל מה שאתה צריך בדרך כלל כדי להבין אם הוא AM או PM !!)

השתמשתי ב:

1 x ארדואינו ננו (אחד הזולים ב- eBay) - כ -3 ליש ט

1 x מודול RTC (i2C) - כ -3 ליש ט

1x RHT03 חיישן טמפרטורה / לחות - כ -4 ליש ט

מודול מסך OLED בגודל 0.96 אינץ '(i2C) - כ -5 ליש ט

11 x LED כובע קש כחול - כ -2 ליש ט

נגד 11 x 470Ohm - בערך £ 1

1 x 10KOhm נגד - כ -0.30 ליש ט

1 x בית מודפס בתלת מימד - כ -12 ליש ט

בתוספת כמות קטנה של לוח חשמל והלחמה

עלות בנייה כוללת = 30 ליש ט

שלב 1: בנה את מודולי ה- LED

מודולי ה- LED מורכבים משלושה או ארבעה לדים אשר הרגליים החיוביות מחוברות זו לזו והרגליים השליליות מחוברות לנגד 470Ohm. נגד זה מגביל את הזרם באמצעות LED לכ- 5mA. המספר המרבי של נוריות LED שיכולות להיות דולקות בכל עת הוא 8, כך שהשיוך הנוכחי המרבי על הארדואינו הוא כ -40mA פנימה ו -40mA החוצה ולכן 80mA בסך הכל - גם בתוך אזור הנוחות של הארדואינו.

לאחר מכן מולחמים מוליכי זבובים והנגדים מכוסים בצינורות כיווץ חום.

שלב 2: שעון בינארי CIrcuit

הרכזת של הפרויקט הזה היא ה- Arduino Nano. אנו הולכים להשתמש ברוב סיכותיו כאן. מודול ה- RTC והמסך נמצאים שניהם באוטובוס i2C, כך שהם יכולים לשתף את כל החיבורים. פשוט חבר את חיבורי 5v, 0v, SDA ו- SCL לשני המודולים (חישרתי את שלי כדי לשמור על החיווט למטה). לאחר מכן SDA מחובר לסיכה A4 על הארדואינו ו- SCL מחובר לסיכה A5.

לאחר מכן חבר את ה- RHT03 (DHT22). שוב זה היה כרוך בחיננית לחיבורי 5v ו- 0v אך סיכה 2 הייתה מחוברת ישירות בחזרה לסיכה D12 של Arduino. אל תשכח להוסיף את הנגד 10KOhm בין 5V לחיבור האות כפי שמוצג בתרשים.

לאחר מכן חבר את מודולי ה- LED. הכוח של כל מודול מחובר לפינים 9, 10 או 11 (לא משנה מה שכן הם מספקים רק אות PWM להתאמת בהירות LED).

חבר את הצד השלילי של כל LED לפינים המתאימים בתרשים.

שלב 3: עיצוב והדפסת הדיור

קודם כל מודדים את כל המודולים שלכם כך שתעבדו עמדות הרכבה וגדלי פתיחה.

השתמשתי בתוכנת 3DS מכאנית 3DS DesignSpark ליצירת השעון והבסיס שלי, אך תוכל גם להשתמש בכל תוכנת תלת מימד טובה. ניתן להוריד ולהשתמש ב- DesignSpark Mechanical בחינם ויש הרבה הדרכות כיצד לעשות דברים. תוכנת תלת מימד נוספת בחינם היא SketchUp, שוב יש בה המון הדרכות מקוונות, כך שכמעט כל משימה מכוסה.

בסופו של דבר אתה צריך קובץ פלט שהוא בפורמט. STL כדי שניתן יהיה להדפיס אותו. צירפתי את הקבצים שלי בקלות.

אם אין לך מזל ברשותך מדפסת תלת מימד, תוכל לבצע הדפסות תלת מימד באמצעות האינטרנט. ישנן לא מעט מדפסות מקוונות במחירים נוחים במיוחד. השתמשתי באתר בשם 3Dhubs וזה עלה רק פחות מ -15 ליש ט להדפיס את שני החלקים.

הדפסתי את שני החלקים ב- ABS טכני מכיוון שקצב ההצטמקות קטן מאוד בהשוואה לחומרים אחרים.

לאחר שתחזור מהמדפסות תצטרך לנקות את החלקים ואולי נדרש ליטוש קל. נתתי לשלי גם שכבה קלה של צבע ריסוס, אבל רציתי לשמור על המראה ה"מודפס ", כך שלא הקדשתי יותר מדי על השיוף.

שלב 4: הרכבה

כל שעליך לעשות הוא להתאים את כל המודולים / המעגלים לתוך בית המודפס המנוקה. כמות קטנה של דבק נדרשת כדי לחבר אותם למקומם על סיכות האיתור הפנימיות. כמות קטנה של דבק שימשה גם לחיבור מודולי ה- LED במקומם. (כן, זה תכלת כחולה אתה יכול לראות בתמונה. השתמשתי בו כדי להחזיק את המודולים בזמן שהדבק התקבע)

אל תשכח להתאים את הסוללה למודול RTC במהלך ההתאמה

לאחר מכן דחוף את הארדואינו למקומו כך שיציאת ה- USB המיני רק תוקע בחלק האחורי של השעון.

לבסוף התקן את הבסיס והברג למקומו (הקפד שיהיו לך גדלי חורים טובים לברגים כך שהם לא ינשכו יותר מדי בפלסטיק מכיוון שהוא יישבר בקלות)

שלב 5: הפעלה והגדרת השעה

לפני ההפעלה תצטרך להשיג כמה ספריות Arduino כדי לגרום לזה לעבוד.

אתה תצטרך:

RTClib

ספריית DHT22

ספריית מסך OLED (ייתכן שתזדקק גם לספריית ה- GFX של adafruit)

אתה יכול למצוא הרבה הדרכות מקוונות כיצד להוסיף את הספריות האלה כדי שלא אכנס לזה כאן.

השעון לוקח את כוחו מיציאת ה- Mini USB האחורית. כל שעליך לעשות הוא לחבר את זה למחשב שלך ולפתוח את סקיצת Arduino 'Binary_Clock_Set.ino'

סקיצה זו תיקח את התאריך והשעה הנוכחיים שנקבעו במחשב האישי בזמן שהסקיצה אוספת ויטען אותו לשעון בלולאת ההתקנה. תעלה את זה לשעון והזמן ייקבע. מבלי לנתק את השעון (כך שלולאת ההתקנה לא תתחיל שוב), פתח את המערכון השני של Arduino 'Binary_Clock.ino' וטען אותו לשעון. זהו מערכון הריצה הרגיל

אם הכוח (usb) אבד בין 2 השלבים הללו, יהיה עליך לחזור על שניהם מכיוון שהזמן יהיה שגוי.

הסקיצה 'Binary_Clock_Set.ino' נדרשת כעת רק אם יש צורך להגדיר את השעון שוב כלומר שעון קיץ וכו '