שעון פולשים לחלל (בתקציב!): 6 שלבים (עם תמונות)

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

לאחרונה ראיתי בניין מגניב של GeckoDiode ומיד רציתי לבנות אותו בעצמי. The Instructable הוא Space Invaders שעון שולחן עבודה ואני ממליץ לך להסתכל עליו לאחר קריאת זה.

הפרויקט נבנה כמעט אך ורק מחלקים שמקורם ב- Adafruit עם מארז מודפס בתלת מימד וחזית לחיתוך בלייזר. הוספת הכל בעלות הבנייה הופכת ליקרה מאוד! (בסביבות 100 פאונד ומעלה). הבעיה היא שאם אין ברשותך מדפסת תלת מימד אתה צריך לשלם כדי להדפיס את הדגם שלך, או לקנות מארז מכוער מחוץ לאיביי שלרוב הוא קצת קטן מדי, צר מדי, קצר או הפוך.

רוב הבניינים שלי חייבים להיעשות בתקציב חובבני והמתחמים תמיד יהיו החלק היקר ביותר. אז החלטתי לבנות את אותו השעון אך בתקציב הגון.

אם אתה נהנה להסתכל על שעונים מוזרים, בדוק את שעון מד המתח של Steampunk שלי, שמשתמש באותם חומרי בנייה למארז:-)

שלב 1: אסוף חלקים

כדי לבצע פרויקט זה תצטרך את הדברים הבאים. זכור עם החומרים למארז יהיו לך הרבה שאריות שתוכל להשתמש בהם בפרויקטים אחרים (מה שהופך את עלות הבנייה העתידית לזולה עוד יותר). העליתי קובצי PDF של הדברים שאתה צריך אם אתה רוצה לבדוק מחיר וכו 'ב- eBay.

כלים (אני מניח שכבר יהיו לך כאלה)

• מלחם
• לְרַתֵך
• משאבת הלחמה (אם אתה טועה וצריך להסיר הלחמה)
• אקדח דבק חם
• מקלות דבק חמים
• סכין מלאכה (גם סכין סטנלי)
• סרגל / סרט מדידה / קליפר ורנייה
• מקדחה אלחוטית + מקדחים (1 מ"מ עד 13 מ"מ)
• כלי סיבובי רב עם דיסק חיתוך (a.k.a. Dremel)
• נוזל ניקוי כמו איזופרופיל אלכוהול (גם לאחר הגילוח זול עובד)
• מסכת בטיחות (משמשת בעת צביעת ריסוס)

אלקטרוניקה (עלות האלקטרוניקה = £ 13.05)

חלקם היו לי בחינם. צעצועים אלקטרוניים ישנים כוללים את הרמקולים הנחמדים האלה של Mylar אם אתה מפרק אותם. בזמן שאתה שם אתה כנראה יכול לקבל גם חבית DC ולחצן לחיצה.

• כבלי דופונט / מגשר - £ 0.99
• מודול שעון בזמן אמת DS1307 - 0.99 ליש"ט (אני ממליץ לקבל DS3231 במקום היכן שהוא זמין)
• כבל ארדואינו ננו + USB - 2.23 ליש"ט
• רמקול 8 אוהם Mylar - 0.99 ליש"ט
• כפתור לחיצה רגעי של SPST - 1.49 ליש"ט
• שקע חבית DC 5.5 מ"מ - 1.26 ליש"ט
• ספק כוח 5V, 0.5A DC - 2.83 ליש"ט
• תצוגת מטריקס MAX7219 - 3.76 ליש"ט

מארז (עלות חומרי מארז = 17.19 ליש"ט)

• צינור ניקוז מרובע 60 מ"מ - 5.99 ליש"ט (יישאר לך הרבה מזה לפרויקטים נוספים)
• צבע ריסוס שחור - 4.85 ליש"ט
• PVC שחור (קצף) - 2.99 ליש"ט
• דבק סופר - 0.99 ליש"ט
• מכסי קצה 60 מ"מ - 2.37 ליש"ט

עלות כוללת = 30.24 ליש ט:-) …….. מהיום זה שווה ערך של 38 דולר לכל קורא בינלאומי.

אני נהנה לעבוד עם הצינור המרובע PVC. קל לקדוח, לחתוך, לצבוע, והשתמשתי באחד לשעון ה- Steampunk שלי.

שלב 2: הכנת צינור הניקוז

סמנו היכן אתם רוצים לשים דברים

זה היה כל כך קל. לא השתמשתי במשהו מפואר. ראשית חתכתי את אורך 2.5 מ 'לגודל סביר עבור הספסל שלי בבית (כ -30 ס מ) בעזרת מסור גרזן. מאוחר יותר חתכתי את זה עם דרמל כדי שהקצוות יפים וישרים. לאחר מכן הנחתי את הרכיבים על פני הצינור והשתמשתי בשוק קבוע כדי לסמן היכן אני רוצה לקדוח ולחתוך. עקבתי אחר החלק החיצוני של מטריצת ה- LED, והשתמשתי בכלי רב סיבובי כדי לחתוך חור מרובע כך שיתאים לסומק. השתמשתי בקליפר דיגיטלי למדידת קוטר כפתור הלחיצה וחבית DC לחיתוך החורים בגודל הנכון בחלק האחורי והעליון.

חותכים מסגרת

יש לי המון לוח קצף PVC המונח מפרויקטים קודמים. הם נהדרים להרכבת מעגלים במארזים, בעזרתם לערבב עליו אפוקסי יחד ולהכין חתיכות ופצצות אחרות. קח חתיכה בגודל A4 או A5 וגזור מסגרת או מסגרת מרובעת בגודל 5 מ מ כדי למסגר את מטריצת ה- LED. זה יסתיר את כל הקצוות המפונקים שעשית בעת חיתוך החור המרובע למטריצה. לשם כך ציירתי תבנית קטנה ב- Inkscape והדפסתי אותה (קובץ SVG מצורף). לאחר מכן הדבקתי אותו עם סרט דבק לקרם הקצף וחתכתי סביבו בזהירות בעזרת סכין מלאכה. קשה להסתדר, אני ממליץ לחתוך את החלק הפנימי תחילה ואז את החוץ.

צובעים הכל

לאחר שנקדחו וחתכו את כל החורים, הסר את כל הקצוות השבורים. נקו את המשטחים בעזרת מגבוני אלכוהול כדי להסיר אבק או זיהום (או קצת אחר גילוח זול אם אין לכם IPA). נסה לרסס באזור מאוורר היטב והשתמש במסכה במידת האפשר. עשיתי את זה בחוץ עם קצת קרטון על הרצפה אבל זה לא אידיאלי, אפילו רוח קטנה יכולה לגרום לצבע לעוף בחזרה אל פניך. היזהר וללבוש ציוד מגן במידת האפשר.

ריססו את הצינור, המסגרת וכובעי הקצה כך שכולם יהיו מסוג זהה של שחור, ואז הניחו לייבוש למשך מספר שעות.

שלב 3: תכנת את הארדואינו

קצת מידע על הקוד

קרדיט ל- GeckoDiode מכיוון שלקחתי את הקוד שלו ושיניתי אותו לעבודה עם שבב MAX7219. גרסת Adafruit משתמשת באוטובוס I2C ו- MAX משתמש באוטובוס SPI. לשם כך השתמשתי בספריית MaxMatrix שהורדה והתקנתי ב- Arduino IDE. אם אתה רוצה ללמוד עוד על MaxMatrix וכיצד מטריצת ה- LED פועלת באופן עקרוני, יש הדרכה קצרה מאוד ב- HowToMechatronics.com. מטריצת ה- LED מורכבת אך ורק מצבע יחיד של LED ולא ממסך תצוגה מרובה צבעים.

תסכול אחד שהיה לי הוא שאין הגדרות ברורות מהן הפונקציות של הספרייה ואילו טיעונים צריך להעביר לכל אחת מהן. למזלי הצלחתי לברר מה עשה מה על ידי ניסוי וטעייה ובסופו של דבר לא היה קשה מדי לגרום לזה לעבוד כמו שצריך. הדבר הראשון שאתה צריך להבין הוא שעליך להגדיר כמה מודולים 8x8 נמצאים במטריצה שלך. בקוד שלי זה מאוחסן במספר שלם שנקרא "מודולים" כך:

"int modules = 4;"

זהו מספר ה- 8x8 מודולים שקישרת ביחד בתצוגה שלך. לא מספר נוריות הלדים או איזה סיכה אתה משתמש בנתוני השליחה. הדבר הבא שיש לזכור הוא שאם ה"ספרייט "שלך או כל מה שמכסה את כל ארבע המטריצות אז צריך להגדיר את מערך הבייטים כך:

"byte text_start_bmp = {32, 8, …*כמה נתוני בתים*…};"

המספרים מציינים את כמות השורות והעמודות במטריצה. בהזדמנות זו, הבייט בשם "text_start_bmp" מוצג על פני 32 עמודות ו -8 שורות. המספרים מוצגים רק במטריצת 8x8 אחת אחת כך שמספר הדקה 10 נראה כך:

"byte minute_ten_bmp = {8, 8,…*כמה נתוני בתים*…};"

הפולשים מכסים שתי מטריצות כך שהבייט יינתן 16, 8 בנתוני הבייט.

הדבר השני שמשך אותי היה מיקום נתוני הספרייט. אתה יכול לבקש מהארדואינו להציג את ספרייט במיקום X/Y אחר במטריצה ממיקום ברירת המחדל הביתי. הקוד נראה כך לאפס הדקה:

"matrix.writeSprite (8, 0, minute_zero_bmp);"

מספר אחד הוא התאמת X ושני הוא Y. לא זוכר איזה מהם הוא עכשיו, אבל אם אתה רוצה לדחוף את הספריט למעלה או למטה בשורה או בעמודה אחת פשוט תגדיל את המספר חיובי או מינוס. פשוט מספיק עבור מטריצה 8x8 אבל כאשר הספרייט שלך מכסה יותר ממטריצה אחת עליך להגדיר את מיקום הבית בהתאם. ספרייט "POP" מוצג להלן:

"matrix.writeSprite (16, 0, invader_pop_bmp);"

שים לב עכשיו איך עמדת הבית היא 16 לא 8? כאן הקוד מציין שה- sprite מוצג משמאל לימין משורה/עמודה 16. הוא רואה בשני תצוגות 8x8 כצג יחיד בגודל 16x8 למרות שיש 4! לכן חשוב לחשוב כמה תצוגות הספרייט יוצגו על פניו ולהגדיל את מערך הבייטים של כל ספרייט בהתאם. אחרת יהיו לך כמה ספריטים מעניינים מאוד!

DS1307 RTC

למרות שה- DS1307 פועל מצוין עם ספריית Adafruit RTClib.h, לא ניתן להגדיר באופן ידני את הזמן שהוא רק כאב. פשוט הלכתי עם זה כי פירוש הדבר היה לשנות פחות קוד. ה- DS1307 קובע את השעה באמצעות השעה והתאריך בו נערך הקוד משעות המחשב שלך. במקום זאת למד כיצד להשתמש בספריית DS3231 והגדר אותה פעם אחת לדקה או שתיים קדימה בעתיד. יש לו גם פחות "סחף" כך שהוא שומר זמן טוב יותר לאורך זמן. שני המודולים משתמשים באוטובוס I2C ואני מאמין שניתן להשתמש ב- DS3231 עם ה- RTClib.h אם אכפת לך להמשיך להשתמש בו.

העלה את הקוד

ברגע שאתה מרוצה מהקוד, העלה אותו ל- Arduino. צירפתי את סקיצת הארדואינו שלך לשיקולך.

שלב 4: הרכבת אלקטרוניקה

בזמן העלאת הקוד הייתי ממליץ להרכיב את האלקטרוניקה עם חוטי דופונט/מגשר על לוח לחם, כך שכאשר תעלה את הקוד תדע שהכל עובד כמתוכנן. זה מאפשר לך לגהץ כל בעיה בהצגת ספריטים וכו 'לפני שתתחיל להדביק ולהדביק. בקוד שלי אתה יכול לראות שאני משתמש בסיכות דיגיטליות 4, 5, 6, 7, 9, אך תוכל לשנות אותן במידת הצורך. ייתכן שיהיה עליך להלחים כבלים על הכפתור, שקע ה- DC והרמקול, אך רובם צריכים להיות מחברים בסגנון דחיפה נוחים.

ברגע שאתה שמח שהאלקטרוניקה עובדת כמתוכנן כדאי שתשקול הלחמת החיבורים. אתה יכול לעשות את זה עם לוח נחושת/veroboard, אבל עבור כמות קטנה של רכיבים אתה יכול להלחם ישירות לפינים של Arduino. זה ייראה כמו קן חולדות אבל אף אחד לא יראה בתוך המתחם ברגע שהוא מורכב בכל מקרה, רק וודא שכל החלקים המתכתיים מופרדים, אינך רוצה שיקצר במארז.

גרמתי ללחצן הלחיצה לפעול כאשר סיכת "mainButton" נמשכת נמוך. גיליתי שהארדואינו מזהה כפתור לחיצה כוזב שנלחץ כאשר האלקטרוניקה הצפה מתיישבת עליו. שימוש בנגן הנפתח של 10K על כפתור הלחיצה והגדרת הסיכה ל- "INPUT_PULLUP" פתר לי את הבעיה הזו.

מצורף הסכימה ב- PDF ו--p.webp

שלב 5: הרכיב את האלקטרוניקה וקרוב

עבור השעון שלי הרכבתי את האלקטרוניקה באמצעות דבק חם, אך היזהר לא למרוח יותר מדי (אלקטרוניקה לא אוהבת להתחמם יותר מדי זמן). השתמשתי בטיפה קטנה של דבק סופר מנוקד סביב הלוח והצמדתי אותו לחזית. סיימתי את המארז בכך שדחפתי את מכסי הקצה בכל קצה. כמובן שאתה יכול להדביק את מכסי הקצה כדי לסגור את המכלול לחלוטין, אבל השארתי צד אחד שלי פתוח כדי שאוכל עדיין לגשת ליציאת ה- USB של הארדואינו כדי לאפס את התאריך והשעה בעתיד.

שלב 6: תהנה

בסך הכל אני מרוצה מהדרך שבה זה יצא לאור, בהתחשב בזה רק בצינור מרזב וצבע ריסוס. אני מקווה שאתה אוהב את זה ותגיד לי אם אתה יכול לחשוב על שדרוגים מגניבים שאפשר להוסיף. אני מעוניין לדעת אם מישהו יכול להפוך את זה לזול יותר או שיש דרך חסכונית נוספת להכין מארז שאוכל לנסות בפרויקט הבא שלי.