כיצד ליצור שעון LED מינימליסטי: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

כל שעוני הקיר הדיגיטליים האלה יכולים להיות כל כך עמוסים, לא? אתה לא באמת רוצה שתצוגה גדולה ובהירה בת 7 ספרות תעמיס על הקיר שלך ותפריע לך, נכון? אפילו לשעונים האנלוגיים, אם כי פשוטים יותר, עדיין יש מספרים שחורים ומכוערים בפריפריה שלך. והתיקון, לפעמים זה יכול להוציא אותך מדעתך.

אני יכול להציג את השעון המוביל כדי לפתור את כל הבעיות שלך. במקום מסך מכוער או ידיים רועשות ובלתי מרושעות, נקודות אור שקטות מקיפות את ההיקף ומסמנות שניות, דקות ושעות. ניתן להתאמה אישית מלאה, אתה יכול להפוך את הפנים מכל דבר. עץ, אקריליק, אפילו שיש. לא משנה הבית, שעון הלד יכול להתאים לאסתטי. האם תרצה צפחה לבנה נקייה, עם בלוז רך שמסתובב בקצהו? אתה יכול. או שאולי אתה מעדיף מראה כפרי יותר, פנים עץ עם אורות כתומים? פנים שחורות עם אורות ירוקים? כל מה שאתה יכול לדמיין, אתה יכול ליצור בעיצוב פשוט זה.

התהליך שלהלן הוא מדריך. אם תרצה, תוכל ליצור את השעון בתמונה. אם אתה רוצה משהו גדול יותר, אתה יכול. עקוב בנאמנות, או הפוך את העיצוב לשלך. אחרי הכל, זה השעון שלך.

אספקה

החומרים המשמשים לשעון הם:

אקריליק לבן (שקוף, למרות שהוא יעבוד לא פחות עם דברים אטומים)

רצועת LED WS2812B, 144 נוריות למטר

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

מתאם USB ל TTL (לתכנות ה- Arduino)

לחצן מישוש (x2)

USB (מידע נוסף בשלב החיווט)

חוט חיבור

חוט רב ליבות (עם שני חוטים בתוכו)

חפיסת שוקולד. לא בהכרח משמש לשעון, אך חשוב בכל זאת …

הכלים הדרושים לך הם (ללא סדר מסוים):

פאזל

מגהץ, הלחמה וספוג

אקדח דבק חם

מצפן

דבק מגע

שלב 1: סקירה ותהליך עיצוב

אם להיות כנה, מסגרת שעוני ה- LED היא משהו שסטפתי יחד תוך שבועיים, עם כל מה שהיה לי שוכב בבית בזמן הנעילה. זה בשום אופן לא מושלם, ואני בהחלט אחזור על זה בהמשך השנה. עם זאת, בואו ניכנס למה.

העיקרון הבסיסי שעומד מאחורי זה הוא שבעוד שיש שעוני LED NeoPixel, כולם מאירים את הלדים שלהם ישר החוצה (ממש מול הפנים שלך.) אני מוצא שזה קצת אגרסיבי (שלא לדבר על הסחת הדעת), אז עלה לי רעיון טוב יותר: לזרוח האור על הקיר. זה יוצר כמה אפקטי תאורה נחמדים מאוד, כמו גם שיש להם תופעת לוואי לא מכוונת של יצירת תאורה רכה על הפנים.

המסגרת ניתנת להתאמה אישית מלאה, ולמרות שאני לא ממליץ להחזיק יותר מ -60 נוריות LED, אם תרצה שעון גדול יותר, התכנות מסוגל לטפל בו. רוב האנשים, אפילו מתחילים, צריכים להיות פשוטים להתאים אותו, ואני אדריך אותך כיצד לעשות זאת בשלב הבא. לאלה מכם שיש להם קצת ניסיון עם ארדואינו, הרבה ממה שאני אומר יהיה ברור, אבל לאנשים שמעולם לא נגעו בחייהם, השתדלתי להפוך את זה לפשוט ככל האפשר.

קריאת השעון זהה לקריאת שעון אנלוגי, אשר עבור בני נוער רבים (כמוני) יידרש קצת תרגול. צבעים שונים מייצגים ידיים שונות, כאשר ברירת המחדל היא כחולה למשך שעות, ירוק למשך דקות, אדום למשך שניות. עם זאת, בואו נתחיל!

שלב 2: תכנות חלק 1: הגדרה

תכנות השעון פשוט יחסית, עשיתי עבורך את החלק הקשה וכתבתי אותו. היכנס לאתר Arduino והורד את תוכנית ההתקנה. לא האפליקציה. זה חשוב. לאחר הורדת זה, קדימה והתקן אותו. קח כוס מים בזמן שזה קורה, אתה צריך להישאר לחות. לאחר ההתקנה, תוכל לפתוח את הקובץ "ClockV2.ino" המצורף.

שלב 3: תכנות חלק 2: התקנת ספריות

לאחר שתוודא שתוכנת Arduino מותקנת, עליך לתפוס את ספריית FastLED.zip מכאן. אם אתה משתמש ב- Windows, הכנס את התיקייה פנימה ל- Documents/Arduino/libraries.

ב- Mac, פתח את תוכנת Arduino, ובחלק העליון של החלון לחץ על 'סקיצה'. מהתפריט הנפתח, העבר את העכבר מעל 'כלול ספרייה' ולחץ על 'הוסף ספריית ZIP'. בחר את. ZIP שהורדת זה עתה ולחץ על פתח.

זה השלב הזה שבוצע. זה היה קל, לא?

שלב 4: תכנות חלק 3: התאמה אישית של הקוד

עכשיו מגיע החלק המהנה: התאמה אישית! לכל הקוד יש הערות, כך שגם אם יש לך את ההבנה הבסיסית ביותר של תכנות תוכל לראות מה קורה. עם זאת, החלקים שאולי תרצה לשנות הם הבאים.

#הגדר NUM_LEDS 60

זה פשוט למדי, כמה נוריות יש ברצועה שלך? אני, באופן אישי, ממליץ לחתוך אותו ל -60 מכיוון שהוא נחמד ופשוט. הוא גם המספר היחיד עם לד אחד בשנייה (לספירה חלקה.)

FastLED.setBrightness (255);

ניתן למצוא את בקרת הבהירות ליד החלק העליון. זה יקבל מספר בין 1 ל -255, 1 הוא הרך ביותר ו- 255 בהירות מלאה.

leds [ledMins] = CRGB:: ירוק;

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

אלה ניתן למצוא ממש בתחתית הקוד. כל מה שהם עושים זה להגיד לתוכנית לאיזה צבע צריך להגדיר כל 'יד'. התנסה מסביב, ראה מה אתה אוהב. אם אינך רוצה את היד השנייה (מסיבות שנמלטות ממני), תוכל אפילו למחוק את השורה השנייה ולהיפטר מה'יד 'הזו לחלוטין.

שלב 5: תכנות חלק 4: העלאה

כמעט סיימנו עם היבט הקוד של הפרויקט הזה, רק עוד שלב אחד: העברת הקוד מהמחשב שלך לארדואינו. זה יכול להיראות קצת מרתיע בהתחלה, אבל אם אתה יכול לחבר נקודות אז אתה יכול לעשות את זה. ראשית, הלחם את הסיכות על הארדואינו שלך. אתה רק צריך את השורה התחתונה, שתגיע כפופה ב 90 מעלות.

במתאם ה- USB ל- TTL שלך, מצא את סיכות RX, TX, 5V, RST ו- GND. חבר את הפינים במתאם לפינים בתחתית הארדואינו. RX ל- RX, TX ל- TX, 5V (או VCC) ל- VCC, GND ל- GND. הערה: בכמה מתאמים יהיה מגשר קטן לשליטה במתח. הגדר את זה למיקום 5V.

עם זאת, קדימה וחבר אותו למחשב שלך. המתן כמה דקות בזמן שהנהגים מתקינים (שוב, שתו מעט מים.) לאחר שתסיים, פתח את תוכנת Arduino. למעלה, לחץ על 'כלים' (או 'סקיצה' ב- Mac,) ושנה את 'הלוח' ל- "Arduino Pro או Pro Mini". לאחר מכן, שנה את 'המעבד' ל- "ATmega328P (5V, 16MHz.""

'נמל' הוא עניין של ניסויים. כאשר אתה מנתק את המתאם, איזו יציאה נעלמת? כאשר אתה מחבר אותו לחשמל, הוא מופיע שוב? השתמש בזה. כשהכל מחובר, לחץ על החץ בפינה השמאלית העליונה של המסך ולחץ על הכפתור ליד החלק העליון של הארדואינו. המתן דקה בערך, ותופיע בתחתית המסך הודעה שאומרת 'סיימתי להעלות'. אם זה נכשל מסיבה כלשהי, נסה שוב ולחץ על הכפתור לאחר פרק זמן אחר, עד שהוא יפעל. וזה הכל! התוכנה הסתיימה!

שלב 6: אלקטרוניקה

ישנם ארבעה שלבים עיקריים למיון האלקטרוניקה. הבסיס, הנורות, החיווט והתקע. עם זאת, ראשית הדברים הראשונים.

הטבעת

ישנן שתי אפשרויות לכך: אתה יכול להדפיס את הבסיס בתלת -ממד, או לחתוך אותו מעץ. הדפסה תלת מימדית היא הרבה פחות כאב ליצור, אך ברור שלא נוח אם אין לך, אתה יודע, יש לך מדפסת תלת מימד. במקרה שיש לך אחד, קובץ.stl מצורף.

להכין את זה גם פשוט. זו פשוט טבעת שנחתכה מתוך דיקט 12 מ"מ, בקוטר 132 מ"מ (אם אתה משתמש ביותר מ -60 נוריות LED, תצטרך לחשב את הקוטר בעצמך.) לאחר מכן מודבקת צלחת על הרבע העליון, עם חיתוך חריץ. שלה כדי להכיל את הציפורן (או רצועת הפקודה, אם תרצה בכך) שהיא תלויה עליה. עיין במודל שלהלן לייצוג חזותי.

פשוט מספיק, נכון? שים לב שעובי הקיר אינו חשוב במיוחד אם אתה יוצר אותו מעץ, רק דקתי אותו כדי לחסוך נימה.

רצועת הלד

רצועת ה- LED היא עיקר הפרויקט. למרות שהוא מגיע עם דבק תעשייתי שהוחל מראש על הגב, גיליתי שזה לא חזק מספיק כדי להחזיק אותו במקומו. זה אולי יעבוד בצורה מושלמת עבורך, אך אני ממליץ להשתמש בדבק -על כדי לשמור אותו. במקרה ש.

האורכים הרגילים שתוכלו לקנות הם 50 ס מ, ו -1 מ ', בכל מקרה תצטרכו לחתוך את הרצועה במידה. ספרו 60 נוריות LED, וחתכו לאורך הקו השחור. ספרו בזהירות רבה, אתם לא רוצים לקנות יותר נוריות.

שימו לב לחצים שעל הרצועה. זהו הכיוון בו יופנו ה'ידיים '. הפוך את הטבעת כך שפלטת החריץ פונה כלפי מטה. יישר את הנורית הראשונה עם החלק העליון של החריץ התלוי ולחץ עליה היטב. כרוך את הנורות בכיוון השעון ותוחב את החוטים דרך החריץ. נוריות הלדים צריכות להתעטף לגמרי ולהסתיים ממש לפני הנורית הראשונה. הנורית בשעה שש זקוקה לשינוי כלשהו. תפוס את סכין המלאכה שלך, וחתוך בזהירות רבה חריץ לרצועה. החריץ צריך להיות רחב מספיק בכדי להכיל את כבל החשמל שלך (חוט בעל שני ליבות,) אך לא יהיה רחב יותר מהמרווח בין שני מגעי הנחושת. הכלל שאני משתמש בו הוא, נסה לחתוך את החץ מהרצועה. הכרחי הוא גם שלא לחתוך את נקודות ההלחמה של הלדים.

החיווט

החיווט לשעון הוא פשוט עד כמה שיכולתי לעשות זאת. ישנם שלושה סוגים של חוטים: חוט חיבור, שכן בשעון עצמו, חוט עבה יותר, המגיע מולחמים על נוריות ה- LED, וחוט בעל ליבה כפולה, להובלת הכוח לשעון.

התרשים לעיל עשוי להיראות מעט מהמם מלכתחילה, אך כל שעליך לעשות הוא לחבר את הנקודות. להלן תמונת התהליך שלי, כך שתקבל תחושה כיצד הוא אמור להיראות. חיבור ה- USB מופעל דרך חוט הליבה הכפולה, כך שהוא ייראה מסודר ככל האפשר.

השקע

בשל צריכת החשמל הגבוהה של המערכת, עלינו לחבר אותה למקום כלשהו. אני מקווה שאפתור את זה בהמשך, אבל בינתיים עלינו להסתפק. בחרתי תקע USB כי זה נוח, לכולם יש לבנת חשמל חלופית, ואנחנו לא צריכים לפרק שנאים (קרא: אני לא רוצה שמישהו יפגע בעצמו בזמן שהוא עושה את זה על ידי טיפש וליקוק קבל.)

לאחר ציד מסביב מצאתי כבל טעינה ישן ממסוק צעצוע. אין ספק שלכולם היה אחד ממסוקי RC אלה ב -15 דולר ששברו לאחר חודש?

אם לא, מכל סיבה שהיא, יהיה עליך לרכוש מחבר USB זכר ותכריך. בכל מקרה, הורדתי את מעטפת המטען שלי והנה, הוא התפרק בקלות.

לאחר הלחמת שני חיבורים, התקע התנתק מיד. כל מה שצריך לעשות עכשיו הוא הלחמה לחוט הליבה הכפולה. אם אתה מחזיק את ה- USB כשהמגעים מופנים כלפיך, והכרטיסיות כלפי מטה, החיווט עובר כך: מתח, אות, אות, קרקע. מכיוון שלא נשתמש בשני מחברי האותות, אנו מחברים רק את החוטים לשניים החיצוניים. החוט שעובר ל- GND על הארדואינו עובר למחבר הארקה (מימין,) וה- VCC עובר לחשמל (משמאל.)

שני החוטים המקופלים לאחור היו פשוט שם כי הכבל שמצאתי היה בעל ארבע ליבות, במקום דו ליבות, אל תדאג להם. כל שנותר לעשות הוא להחזיר את המעטפת מסביב לתקע ולשאוב אותו מלא בדבק חם.

חבר אותו כדי לבדוק אותו. בדוק אם הדקות, השעה וה'ידיים 'השנייה מופיעות. אם כן, מושלם.

ואילך! לשלב הבא!

שלב 7: שעון פנים

כאן מגיע החלק המסובך באמת: חיתוך עיגול מושלם ביד. ובכן, מושלם הוא אופציונלי, אבל שנינו יודעים שלא תוכל לחיות עם עצמך אם תכין שעון מפוקפק. הפנים הן רק עיגול, בקוטר 162 מ"מ (או בערך 15 מ"מ מהטבעת משני הצדדים, אם אתה עושה שעון גדול יותר.) קח מצפן, סמן אותו והתכונן לחתוך.

אם תחליט להשתמש בחומר אחר מלבד אקריליק, אני מאחל לך בהצלחה. אני יכול להגיד לך ממקור ראשון, אקריליק 6 מ מ הוא קשה. כואב לי במרפק לגלות את זה. לאחר כעשרים דקות של חיתוך מוצק, סוף סוף סיימתי עם דיסק מרשים אפילו (אם אני אומר זאת בעצמי) של אקריליק. שתי עצות. ראשית, לאט. קח את הזמן, אם אתה מתבלבל תצטרך להתחיל מחדש. שנית, חבשו מסכה. אתה חותך תרכובת שכנראה אינך רוצה בריאותך.

עכשיו זה הזמן לקבל את חטיף השוקולד הזה, אחרי הרבה עבודה קשה. מגיע לך. נצל גם את ההזדמנות לשתות עוד. לאחר החיתוך כל מה שבאמת נחוץ הוא הרכבה. אבל תגיש את קצה הדיסק שלך, כדי לוודא שהוא עגול כראוי לפני שתמשיך.

שלב 8: הדבקה (והרבה)

אנחנו בקטע הביתי עכשיו, עוד כמה דברים לעשות. ראשית, תפוס את הדיסק שחתכת בשלב האחרון. עקוב אחריו עיגול, מעט גדול מקוטר הטבעת שלך (או מעט קטן מהקוטר הפנימי, אם הדפסת אותו בתלת מימד.)

(כן אני יודע, זה קו יפה ומצויר במיומנות)

יישר את הטבעת שלך איתה ככל שתוכל, לעיתים קרובות מומלץ להדליק אור בהיר ממש מעל העבודה שלך כדי לחסל צללים שעלולים לבלבל אותך. ברגע שאתה בטוח שהוא נמצא במקום הנכון, פשוט הדבק אותו למטה, מסביב לפנים (כדי להפחית את הסיכוי לערפל את הנורות.)

השלב האחרון הוא הדבקת הרכיבים למטה, כדי למזער את הסיכויים להישבר של משהו. דבק חם יעשה כאן את העבודה.

אה, סיימת! כל שנותר הוא לבדוק את זה! השלב הבא מכסה את זה.

שלב 9: סיום

הדבר האחרון שצריך לעשות בשעון זה הוא ליישם תיקון הייטק מאוד לבעיה. אולי שמתם לב שלארדואינו יש נורת כוח בהירה להפליא ואדומה להפליא, הזורחת דרך האקריליק (אם אכן יש לכם אקריליק.) אתם יכולים לפתור זאת בעזרת התועלת הפשוטה להפליא של חיתוך ריבוע זעיר של סרט חשמלי והדבקתו. הנורית. גם Blu-Tack יעבוד. או לצייר. פשוט לכסות את האור. כדי להגדיר את השעון, פשוט לחץ על הכפתור העליון כדי להגדיל את השעות ועל התחתון כדי להגדיל את הדקות.

אתה עשוי לגלות שהשעון צובר או מאבד זמן, זאת בשל העובדה שהגביש בארדואינו אמין רק כ -90% מהזמן. בדרך כלל תוכל להתאים זאת על ידי שינוי המשתנה ה'שני ', ליד החלק העליון. 1013 אלפיות השנייה היה מה שעבד בשבילי, אבל אתה עשוי לגלות שצריך לשנות אותו. לאחר שתשנה אותו, העלה אותו מחדש והמתן יום אחד כדי לראות אם הוא נשאר מדויק.

זה הכל ממני, עכשיו אתה יודע להכין שעון מינימליסטי בהתאמה אישית, שלמען האמת, נראה ממש ממש טוב. התמונות לא עושות את זה צדק, זה הרבה יותר מהפנט באופן אישי. אני בהחלט מתכנן לבקר בו שוב בעתיד, עם תכונות כמו שבב שעון ייעודי, עמעום בלילה, מצב זקיף (שבו הוא נדלק רק אם מישהו נמצא בקרבת מקום) וסוללה מלאה. המשך לעקוב.