תקציב Arduino RGB שעון מילים!: 7 שלבים (עם תמונות)

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

שלום לכולם, הנה המדריך שלי כיצד להכין שעון מילים פשוט וזול משלכם!

כלים שתצטרכו לפרויקט זה

1. מלחם והלחמה
2. חוטים (באופן אידיאלי לפחות 3 צבעים שונים)
3. מדפסת תלת מימד (או גישה לאחת, תוכל גם לשלוח את קבצי.stl לבית הדפוס אם אין לך מדפסת משלך)
4. כלים בסיסיים (מברגים, חותך תיל, קובץ, וכו '…)

כל החלק שתצטרך להזמין מכוסה בחלק BOM של מדריך זה!

מקווה שתהנו, עכשיו נתחיל!

שלב 1: הצעת פרויקט

כבר הרבה זמן שאני רוצה להכין שעון מילים של RBG בשורות הפרויקט של Adafruit כאן LINK

הדברים המרכזיים שעצרו אותי היו עלות החלקים והצורך בחלקי חיתוך בלייזר!

אז המטרה של הפרויקט הזה הייתה ליצור גרסה זולה ופשוטה באמצעות מטריקס RBG תקציביים וארדואינו ננו, ואז להדפיס תלת מימד בהתאמה אישית תוך עקיפת הצורך בחלקי חיתוך הלייזר.

שלב 2: BOM - אלקטרוניקה ומכניקה

שטר החומרים (BOM) לפרויקט זה אמור להגיע ל -13.21 ליש ט עבור שעוני מילה מלאה.

עלות ההזמנה הכוללת (כולל דמי משלוח לבריטניה) אמורה להגיע ל -51.34 ליש"ט בהנחה שעליך לרכוש כל חלק כולל סלילי PLA של 1 ק"ג מלאים למארז.

(עלות הזמנה - עלות BOM)

1. 6.42 ליש"ט-6.42 ליש"ט- 8x8 מטריקס WS2812B-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. 1.83 ליש"ט- 1.83 ליש"ט- Arduino Nano V3-
3. 1.75 ליש"ט - 1.75 ליש"ט- מודול RTC DS1307 -
4. 1.25 £ - 0.13 £ - מיקרו USB כוח -
5. 4.31 £ - 1.44 £ - Protoboard -
6. 1.05 ליש"ט-0.11 ליש"ט-M3 35mm בורג x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. £ 4.13 - £ 0.82 - 4 מ"מ רגל גומי x4 -
8. £ 12.99 - £ 1.20 - BQ 1.75 מ"מ PLA - פחם שחור -
9. £ 19.99 - £ 0.28 - AMZ3D 1.75mm PLA - טבעי -

ניתן להציג את חישובי PLA לעיל בטבלת Calc PLA. הנחתי שהנפח של PLA הוא בערך 800 ס"מ^3/ק"ג, כלומר שסליל של 1 ק"ג צריך להכיל כ -330 מטר פלסטיק. לאחר מכן השתמשתי בכמות PLA החזויה הנדרשת להדפסת כל חלק לחישוב העלות.

שלב 3: חלקים מודפסים בתלת מימד

את כל דגמי ההדפסה התלת -ממדית ניתן למצוא ב- Thingiverse כאן -

ניתן למצוא הוראות הדפסה בדף Thingiverse המקושר למעלה

עיצבתי את הדגם הזה ב- Fusion 360 תוך שימוש במארז Adafruit Laser Cut כתבנית (קישור).

שמרתי על אותיות הלוח הקדמי כפי שנשתמש באותו קוד שבו משתמש פרויקט Adafruit.

המארז הזווית את השעון על 10 ° כדי לתת לו זווית צפייה טובה יותר. פריסת האותיות צריכה להיות מעט גדולה יותר מגרסת Adafruit מכיוון שמטריצת ה- LED 8x8 RGB שבחרתי להשתמש היא בערך 64 מ"מ על 64 מ"מ במקום 60 מ"מ על 60 מ"מ של Adafruit NeoMatrix.

המארז כולל 6 חלקים,

1. לוח קדמי - האותיות ממוקמות מול מטריקס ה- LED.
2. פאנל אמצעי (זוויתי) - זה מחזיק את המטריצה במקומה כמו גם חיבור ללוח הקדמי ולוח האחורי. קטע זה נמצא ב 10 °.
3. לוח אחורי (זוויתי) - לוח זה מכיל את מתאם המתח ומתחבר ללוח האמצעי.
4. נעילת מתאם מתח - זהו חלק קטן שמחזיק את המתאם במקומו.
5. רשת מפריד - זה משמש כדי לסייע בבידוד האור מכל LED, ולהפחית את דימום האור לאותיות סמוכות.
6. מפזר LED - זהו חלק PLA ברור שעוזר למזג את אור נוריות ה- RGB, זה גם עוזר להבנת האותיות (שים לב שתצטרך להדפיס 64 חלק זה, אחד לכל נורית המטריצה).

המארז כולו מותקן יחד באמצעות ברגי M3 35mm ו- M3 15mm.

שלב 4: קוד

קבלת Arduino IDE

לפרויקט זה תזדקק תחילה ל- Arduino IDE הניתן להורדה כאן - קישור

קבלת בסיס הקוד

פרויקטים אלה הקוד הוכן על ידי Adafruit וניתן למצוא אותו ב- GIT Hub כאן - קישור

לכל מי שלא השתמש ב- GIT Hub בעבר, זה ממש פשוט! כדי להוריד את הקוד ולהכנס ל- Arduino IDE בצע את השלבים הבאים.

1. לחץ על הקישור למאגר GIT
2. לחץ על הלחצן 'שיבוט או הורדה' (ירוק) ולאחר מכן בחר הורד ZIP
3. חלץ את ה- ZIP שהורדת איפשהו
4. פתח את ה- IDE של Arduino
5. ב- IDE של Arduino עבור אל File Open
6. לאחר מכן נווט אל WordClock_NeoMatrix8x8.ino שנמצא בתיקייה שלא מכווצת (מדריך דוגמאות-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

עכשיו פתחת את הקוד!

ביצוע השינוי בקוד

לאחר מכן עלינו לבצע שינוי קל מאוד בקוד Adafruit המסופק מכיוון שאנו משתמשים בבקר מיקרו אחר לפרויקט המקורי.

ב- WordClock_NeoMatrix8x8.ino אנו רוצים לשנות כמה מהסיכות // להגדיר, עלינו לשנות את RTCGND ל- A4 & RTCPWR ל- A5, זה אומר את הקוד שבו חיבורי SDA ו- SCL נמצאים ב- Arduino Nano.

נצטרך גם לשנות את NEOPIN ל- D3 כך שהוא יידע היכן מחובר ה- 8x8 RBG Matrix Din.

אם אינך בטוח שעשית זאת כהלכה, תוכל להוריד את ה- WordClock_NeoMatrix8x8.ino המצורף המצורף ולהחליף את זה בספרייה שלך.

קבלת הספרייה הנדרשת

לבסוף לפני התכנות יהיה עליך להוריד את כל הספרייה הנדרשת, Adafruit כללה קישורים לכל אלה בהערות של

או שאתה יכול ללחוץ עליהם כאן,

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

לכל מי שלא התקין את ספריית Arduino IDE לפני בצע את השלבים הבאים,

1. כל הקישורים לעיל הם למאגרי GIT Hub, יהיה עליך ללחוץ על כפתור 'שיבוט או הורדה'
2. בחר הורדת ZIP
3. כעת פתח את ה- IDE של Arduino
4. לחץ על הכרטיסייה 'סקיצה' בתפריט העליון
5. העבר את העכבר מעל כלול ספרייה ובחר 'הוסף ספריית ZIP …'
6. נווט אל המיקום שאליו אתה מוריד את ספריית. ZIP ובחר בה
7. לאחר שהספרייה הותקנה, יהיה עליך לחזור על שלבים אלה עבור כל אחד מ -5 הספרייה המקושרים למעלה.

תכנות ה- Arduino Nano

כעת סביבת IDE מוכנה והגיע הזמן שתתכנת את ה- Arduino Nano!

וודא כי ה- Arduino IDE הותקן כדי לקמפל ללוח Arduino Nano, כדי לאמת זאת,

1. לחץ על הכרטיסייה 'כלים'
2. רחף מעל האפשרות 'לוחות:' ובחר באפשרות "Arduino Nano"
3. חבר את ה- Arduino Nano למחשב האישי שלך ובחר את יציאת ה- COM הנכונה

לאחר ביצוע השלבים לעיל תוכל ללחוץ על כפתור ההעלאה כדי לתכנת את Arduno Nano!

שלב 5: אלקטרוניקה

עכשיו יש לך Arduino Nano מתוכנת, הגיע הזמן להתקין את האלקטרוניקה!

לפני חיבור הכל, נתק את ה- Arduino Nano ממחבר ה- USB.

האלקטרוניקה בפרויקט היא פשוטה ביותר, כך שהיא קלה להרכבה אפילו למתחילים, חיבורים

1. TP4056 - חוט אדום הלחמה לחיבור + ליד מחבר המיקרו USB (המוצג למעלה) זהו 5V (אמת עם מד רב אם לא בטוח). לאחר מכן חבר את החוט השחור למחבר - (מוצג שוב למעלה).
2. מטריצת RGB 8x8 - חבר את ה- DIN ל- Arduino Nano Pin D3, ואז Vcc ל- 5V ו- GND ל- GND.
3. DS1307 - חבר SDA לחיבור ה- Nano Arduino Nano A4 (זהו חיבור ה- SDA של ה- Nano), ולאחר מכן חבר את SCL אל Pin Arduino Nano Pin A5 (זהו חיבור ה- SCL של ה- Nano ראה את Pin Nano למעלה). ואז Vcc ל- 5V & GND ל- GND.
4. Arduino Nano - כל שנותר הוא להפעיל את ה- Arduino Nano, כדי לחבר זאת 5V ל- Vin & GND ל- GND שליד סיכת ה- Vin.

לאחר מעקב אחר כל האמור לעיל המעגל הושלם! והגיע הזמן לתכנת אותו כדי לבדוק אם הכל עובד!

לפני הלחמת כל החיבורים לעיל כנראה שזה רעיון טוב לוודא שהכל פועל באמצעות לוח לחם וכמה מחברים. הצגתי כמה תמונות של אימות האלקטרוניקה שלי למעלה!

זמן השעון לא תקין?

אם שעון המילים שלך אינו מציג את השעה הנכונה נסה לתכנת מחדש את ה- Arduino Nano כשהוא מחובר למודול RTC. אם זה עדיין לא עובד הסר את סוללת התא ממודול ה- RTC ולאחר מכן הוסף אותה חזרה לאחר ניסיון זה לתכנת מחדש את הארדואינו.

שלב 6: הרכבה

עכשיו שיש לך את החלקים התלת -ממדיים, קוד ואלקטרוניקה מוכנים את הזמן להרכיב את המילה שעון.

1. הניחו את הדירה הקדמית הסטנדרטית על שולחן הכנס והכנסו את 64 מפזרי הלד.
2. ודא שכל המפיצים הוכנסו שטוחים.
3. הנח את רשת החוצץ במכלול הקדמי הסטנדרטי.
4. הכן את האלקטרוניקה שנדונה בשלב הקודם.
5. הניחו את הדירה האחורית הזווית על השולחן
6. הכנס את מודול מטען ה- USB לחריץ בחלק האחורי הזוויתי
7. וודא שיציאת ה- USB מיושרת דרך החיתוך האחורי בגב זוויתי
8. הניחו את Angled Mid מעל האלקטרוניקה ויישרו עם Angled Back ואז הכניסו את האלקטרוניקה
9. מקם את מטריצת ה- LED מעל האלקטרוניקה, הלוח צריך להתיישר על חריצי ה- Angled Mids.
10. הנח את מכלול הזווית על החזית הסטנדרטית והכנס את ברגי M3 35 מ"מ
11. הדק את הברגים והנח את 4 רגלי הגומי על הבסיס
12. מזל טוב שסיימת את ההרכבה, הגיע הזמן להפעיל אותה ראה את הזמן!

שלב 7: לקחים והסקת מסקנות

בסך הכל אני מרוצה מהתוצאה של הפרויקט הזה אבל כמובן שיש כמה דברים שאפשר היה לעשות כדי לשפר אותו.

גיליון 1

המודולים של RTC DS1307 די מתסכלים להתקנה ונסחפים באופן ניכר מהסנכרון במהירות, כלומר עליך לתכנת מחדש את המכשיר כדי לסנכרן אותו מחדש.

גיליון 2

CAD, סביר להניח שאעצב את המארז קצת אחרת כדי לשפר את תהליך ההרכבה ולמעשה יש לי מקום להרכיב את הארדואינו.

גיליון 3

למה אין לך Wi-Fi? זה יהיה פתרון מצוין לגיליון 1!

כשהתחלתי את הפרויקט הזה לא היה לי ניסיון עם ESP8266 / ESP32 אבל אם הייתי מתחיל את הפרויקט הזה שוב או עושה Rev2 הייתי שוקל להתאים את הקוד לשימוש ב- Wifi כדי לקבל את השעה הנוכחית במקום את DS1307.

זה יכול גם לאפשר הרבה תכונות אחרות כמו התאמת צבע התצוגה על בסיס תחזית מזג אוויר או דברים מגניבים כאלה.

תודה לכולם שהגעתם לסוף המדריך שלי, אם יש לכם שאלות אתם מוזמנים להגיב או לשלוח לי הודעה ישירה!