Sanakello: 21 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Toinen otos suositusta sanakellosta. Arduino -kloonin ja WS2812B -LEDien avulla muotoilu sai inspiraationsa ensin tästä esimerkistä, sitten kirjoitin uudelleen laiteohjelmiston, joka sisälsi joitain ideoita tästä ohjeesta käyttämällä pikakirjastoa.

Tavoitteeni tälle suunnittelulle oli:

• Suurimmat/lähimmät mahdolliset kirjaimet ilman valoa vuotavat välissä
• Hallitse yksittäisiä kirjaimia yhden sanan kerrallaan
• Sopii ripustettavaksi seinälle tai istumaan pöydälle
• Käyttäjäystävälliset säätimet
• Vaikutelma laadusta
• Laserleikattavissa

Yritin minimoida tavallisia DIY -ilmaisimia, kuten 3D -tulostetun kohteen pintakäsittelyn tai laserleikkausprojektin palovammat/sormiliitokset/elävät saranat. Arvostan, kun joku kysyy minulta, mistä ostin jotain, jonka olen suunnitellut ja rakentanut itse.

Voin saattaa laserleikatut osat saataville aika ajoin täällä Etsyssä.

Vaihe 1: Työkalut, materiaalit ja tarvikkeet

Tämän suunnittelun päävaatimus on pääsy laserleikkuriin, jonka leikkausalue on 9 "x 9" tai suurempi. Käytän kaikkialla läsnä olevaa kiinalaista 40 watin "K40" CO2 -laseria, joka on saatavana kaikkialla ebayssä ja muissa ulkomailla. Kaivostani on muutettu siten, että se voi leikata suuremman alueen (muiden parannusten ohella), muuten se ei sovellu tähän projektiin heti laatikosta. Jos käytät K40: tä, suosittelen lämpimästi käyttämään K40 -kuiskaajaa sen mukana tulleen ohjelmiston sijasta; SVG -tiedostoni on piirretty tätä ajatellen.

Työkalut:

• Laserleikkuri (9 x 9 tuuman kokoinen tai suurempi, täytyy leikata puuta)
• Tietokone, jossa on Arduino IDE
• Kiinnikkeet
• Yleiset elektroniikkatuotteet (lankaleikkurit, irrotusaineet jne.)
• Juotin
• Kuuma liimapistooli
• Näin

Tarvikkeet:

• Puuliima
• Ruisku (puuliiman levittämiseksi etsi hammas-/kasteluruiskun kaareva muovikärki)
• Kuuma liima
• Maalarinteippi
• Maali (kellotaulu)
• Tahra tai maali (kehys)
• Kertakäyttöiset kupit ja sekoitussauva (epoksipinnoille)
• Hioa
• Lanka (käytin 22 gaugen kiinteää ydintä)

Materiaalit:

• 1x Arduino Nano - 5 dollaria (ebay -klooni) - 22 dollaria+ (virallinen)
• 1x DS3231 RTC -moduuli - $ 1 (ebay)
• 1x 10k vastus - $ 1 50: lle (ebay)
• 3x kosketuskytkimet 10 mm - 1 dollaria 20 (ebay)

• 1x WS2812B LED -nauha 60 LED/metri - 15-23 dollaria (ebay)

  • On oltava 60 LEDiä metriä kohti, jotta etäisyys on oikea, ja niitä myydään tyypillisesti 300 LED: n 5 metrin rullina.
  • Etsi vedenpitävä versio
• 1x Micro USB -katkaisukortti (valinnainen) - 1,25 dollaria viidelle (ebay)
• 1x valovastus 10-20k ohmia - 1 dollari 20: lle (ebay)
• 1x CR2032 -akku - 2 dollaria 10 (ebay)
• Kirkas epoksi - 20 dollaria litralta (Home Depot)
• Tarvitaan vain muutama unssia

• 1x 3 mm vaneri - 12 dollaria 4 x 8 tuuman arkille (Home Depot)

  Tätä kutsutaan yleensä underlaymentiksi tai Luauniksi

• 1x 1/4 "x 1,5" x 48 "tammilauta 5 dollaria (Home Depot)

  Etsi suorin ja mukavin

• Paperi (tulostinpaperi tai mikä tahansa läpikuultava)

Se on yhteensä noin 70 dollaria, mutta lopulta saat tarpeeksi LED -valoja kahdelle kellolle, joten saattaa olla syytä napata toinen Arduino ja pala tammea ja tehdä kaksi samanaikaisesti. Miksi ei?

Vaihe 2: Leikkaa vanerin osat

Tämän pitäisi olla melko suoraviivaista. Leikkaa yksi SVG -tiedostoista, jotka alkavat "3mm vanerilla", liitteenä olevasta zip -tiedostosta. Käytä ensin sahaa kääntääksesi 4x8 arkkia sellaiseksi, joka sopii laserleikkuriin (jos se ei ollut ilmeistä)

Saatat huomata, että kellotaulu on peilattu - huomasin, että laserillani saan terävämmän reunan levyn pohjalle, joten laitoin puun mukavimmat puolet alas. Jos näin ei ole sinulle, peilaa tiedosto ja leikkaa se oikea puoli ylöspäin. Kirjainten pienet kelluvat osat ovat hauraita, joten yritä välttää niiden lävistämistä. Suosittelen leikkausasetusten säätämistä niin, että kirjaimet putoavat itsestään - O: n keskikohta on erittäin helppo murtaa, jos työnnät jumissa olevia osia arkista.

Jos rikkoisit osan kirjeestä - kaikki ei ole menetetty. Pidä kiinni pienistä palasista ja katso eteenpäin vaiheeseen, jossa valmistamme kasvot, ja huomaat, että voimme laittaa ne sinne, minne ne kuuluvat ilman liikaa vaivaa.

Muista kaivertaa sininen kerros ennen punaisen leikkaamista.

Vaihe 3: Leikkaa tammen osat

Teen yleensä tämän ennen vanerin palojen leikkaamisen aloittamista tai sen jälkeen, koska se vaatii erilaisia leikkausasetuksia ja hieman asetuksia laserilla. Tarvitsemme yhden kappaleista, joiden tiedostot ovat nimeltään "Oak Frame". Huomaat, että tiedostossa on sininen suorakulmio, jossa on punaiset leikkausviivat. Ideana on käyttää jätelautaa lasin jiginä/kiinnittimenä, jotta voimme leikata sormiliitokset levyjen päihin johdonmukaisesti.

1. Leikkaa tammilauta sahalla 9 tuuman pituisiksi
2. Kiinnitä romulevy laserpatjaan, jotta se ei voi liikkua helposti.
3. Leikkaa sininen suorakulmio pois. Älä käynnistä tai palauta laseria uudelleen tämän jälkeen, romuraudan uusi reikä on nyt vertailukohtana muille leikkauksille.
4. Laita tammikappale aukkoon ja työnnä se ylös vasempaan yläkulmaan (olettaen, että alkuperäsi on vasen yläkulma. Jos ei… avain on saada päätysahat tammelle ja yläreuna on tasaisesti suora, jotta ole kunnossa missä tahansa.) Tee parhaasi, ettet siirrä romurautaa samalla.
5. Leikata!

Löysin, että K40 leikkaa tammea melko hyvin, mutta sinun on muutettava asetuksia, kunnes saat hyvän tuloksen.

Vaihe 4: Kokoa kehys

Anna tammiosille nopea hionta pinnan parantamiseksi, aseta ne ja levitä liimaa sormiliitoksiin. On tärkeää, että kehys päättyy neliöön (tai vastaa kasvojen muotoa, jos laser leikkaa puolisuunnikkaan tai suunnan), hyvä tapa varmistaa, että saat sen oikein, on käyttää kasvoja oppaana ennen liiman kuivumista.

Tarkista ominaisuuksien sijoittelu takaa (kuvapuoli alaspäin):

• Painikkeiden kolmen reiän tulee olla vasemmalla puolella ja kellon takaosaa kohti
• Valoresistorin yhden reiän tulisi olla kellon päällä ja takana
• Virtakaapelin loven tulee olla kellon pohjassa ja takana

Jos rungon ylä- tai alareunassa on virheitä, ne ovat OK, kunhan ne eivät ole hirveitä. Kuvassa oleva esimerkki ei ole ongelma, nopea hionta saa sen huuhtelemaan ennen värjäystä.

Voit käyttää puristimia, jos niitä on, tai myös teippi toimii varsin hyvin.

Vaihe 5: Maalaa ja valmistele kasvot

Ensimmäinen: Maali.

Käytän mieluummin spraymaalia kasvoille melko neutraalilla värillä. Tähän mennessä olen käyttänyt erilaisia harmaita, hopeaa ja kultaa kasvoille hyvillä tuloksilla. Tummemmat värit antavat paremman kontrastin kirjaimille, kun ne on valaistu. Vältä kasvojen hiontaa kirjainten haurauden vuoksi. Jos kirjaimessa oli rikkoutuneita osia, maalaa ne samalla.

Toinen: Levitä maalarinteippi

Peiteteipin avulla voimme täyttää kasvot epoksilla ilman, että kaikki karkaavat reikien läpi. Levitä kerros kasvojen takaosaan ja paina koko pintaa alaspäin, jotta se tarttuu hyvin.

Kolmanneksi: Leikkaa maalarinteippi taaksepäin 1/4 reunasta. Meidän on pidettävä tämä selkeänä, jotta voimme liimata kasvot runkoon tekemättä maalarinteipistä pysyvää ominaisuutta.

Neljäs: Valinnainen - jos sinulla oli rikkoutuneita kirjainpalasia, käännä kasvot ympäri ja kiinnitä ne maalarinteipille oikeaan kohtaan.

Vaihe 6: Asenna LEDit

Ota ensin LED -nauha ja katkaise se osoitettujen merkkien kohdalta 11 osaan, joista kukin on 11 LEDiä. Paljaiden kuparityynyjen keskellä on oltava viiva, joka osoittaa leikkauskohdan. Sakset tai lankaleikkurit ovat kunnossa.

Poista seuraavaksi tausta ja kiinnitä jokainen nauha "ristikon" takalevyyn. Jos kaiverruit tämän osan ohjeet aiemmin, voit käyttää niitä viitteenä pitääksesi asiat suorana. Välilyönti ei ole erittäin kriittinen, huomaat todennäköisesti, että se muuttuu, jos päädyt nauhalle, jossa on jo juotosliitos, luulen, että saat nivelen noin metrin, kun ostat 5 metrin rullan.

Tärkeää: huomioi pieni nuoli ja Din/Dout. Haluamme ylärivin nuolen siirtyvän vasemmalta oikealle ja kääntävän sitten seuraavan rivin. Sen pitäisi olla siksak-vasemmasta yläkulmasta ja päättyä oikeaan alakulmaan.

Vaihe 7: Juottaa LEDit

Tämä on luultavasti raskain vaihe. Käytän paljaita 22 -mittaisia lankoja säästääkseni vaivaa irrottaa näiden lyhyiden johtojen molemmat päät.

Leikkaa 10 näistä kolmesta pituudesta:

• 3/4"
• 1-1/8"
• 1-1/2"

Jokainen lanka on taivutettava niin, että se voi muodostaa yhteyden yhden nauhan päästä seuraavan seuraavan alkuun. Tartun yleensä pariin esineeseen, joiden ympärille voin taivuttaa langan - lyhin kynä toimii hyvin, keskikokoinen ruuvimeisselin kahva ja pisin teräsviivain. Voit tarkistaa mutkasi asettamalla ne taululle ja katsomalla, saavuttavatko ne tyynyt ja pysyvät ohjeiden rajoissa.

Juotos nämä johdot nauhojen päiden väliin muodostaen yhtenäisen polun vasemmasta yläkulmasta oikeaan alakulmaan - tämän pitäisi olla melko itsestään selvää kuvissa.

Näiden johtojen pitäminen on hankalaa, eikä sinun pitäisi ehdottomasti käyttää sormiasi, koska ne kuumenevat erittäin nopeasti. Minulla on ollut menestystä alligaattoripidikkeellä ja myös kuvassa näkyvällä gizmoilla. Voi olla helpompaa tinata tyyny ensin ja pitää sitten langasta myös pinseteillä.

Kun olet juottanut johdot, voit säätää niiden välistä välystä taivuttamalla niitä ruuvimeisselillä tai vastaavalla - ne eivät tietenkään saa koskea.

Testan LEDit ennen kuin siirryn eteenpäin, mutta tämä vaihe on valinnainen.

Vaihe 8: Kiinnitä tulojohdot

Seuraavaksi kiinnitämme virtaa, maadoitusta ja dataa LED -nauhan alkuun ja vain virtaa ja maata ääripäähän. Tulopuolen johdot on leikattava noin 13 tuumaa pitkäksi - valitsin punaisen 5 V: n, keltaisen tiedon ja paljaan johdon maahan.

Poista osa eristyksestä 5 V: n johdon yläosasta/keskeltä nyt (katso kuva); käytämme tätä myöhemmin valovastukselle.

Nauhan toisessa päässä (alhaalla vasemmalla) takaa vain kaksi johtoa 5v ja maadoitukseen, ne voivat olla noin 5 tuumaa pitkiä.

Suosittelen kiinnittämään johdot kuvalla liimalla kuvan estämiseksi. LED -nauhojen juotosliitokset ovat erityisen hauraita.

Vaihe 9: Kokoa verkko

Ruudukkokappaleita on neljä eri tyyppiä, ne on merkitty, jos olet kaivertanut ne aiemmin:

• 2x vaakapää
• 2x pystysuora pää
• 10x pystysuora
• 10x vaaka

Liima on valinnainen, mutta suositeltava. Tykkään käyttää liimaa, koska voimme painaa koko kokoonpanoa, kun se kuivuu ja korjaa kaikki epätasaisuudet, mikä helpottaa asioita yleensä.

Asenna ensin pystysuorat osat. "Loppu" -kappaleet menevät oikealle ja vasemmalle puolelle, ja täytä sitten keskellä loput.

Asenna sitten vaakasuorat osat. "Loppu" -kappaleet menevät ylhäältä ja alhaalta, huomaat, että näissä ei ole ylimääräistä leikkausta. Muissa vaakasuorissa osissa on tämä ylimääräinen lovi, jotta ne poistavat johdotetut liitosjohdot. Kohdista lovi johtoihin ja vaihda sivut.

Lopuksi, jos käytit liimaa, käännä kokoonpano kuvapuoli alaspäin tasaiselle pinnalle ja aseta siihen jotain raskasta sen kuivumisen aikana.

Vaihe 10: tahraa kehys ja asenna kasvot

Tämä on hyvä aika värjätä tammirunko halutusta viimeistelystä riippuen. Meidän täytyy liimata kasvot paikoilleen, ja tässä esimerkissä aion käyttää puuta öljypinnoitteella - joka häiritsee puuliimaa, joten aion levittää sen myöhemmin. Vaihtoehtoisesti voit käyttää erityyppistä liimaa, joka ei vaikuta siihen.

Seuraavaksi meidän on asetettava kasvot kehykseen. Tärkeintä tässä on asettaa syvyys niin, että kellon takaosa päätyy tasoon tai kehyksen takapinnan alapuolelle eikä jää ulos. Tähän on monia tapoja:

Pienet suorakulmaiset välikappaleet ovat juuri oikeat asettaakseen etäisyyden kehyksen etupinnasta kasvoihin.

Toinen tapa saavuttaa tämä on asettaa kehys kuvapuoli ylöspäin tasaiselle pinnalle, pinoa sitten kaikki sisäosat (hyppää eteenpäin nähdäksesi kuinka ne menevät) ja paina lopuksi kuvapuoli alaspäin niitä vasten. Varmista kuitenkin, etteivät johdot pääse kerrosten väliin.

Voit myös pinota osat ja käyttää jarrusatuloita mitä haluat!

Vaihe 11: Kaada epoksi

Tue selkänojaa koko pinnan yli, jotta maalarinteippi pysyy paikallaan. Aseta se tasaiselle alustalle.

Sekoita noin 5 unssia epoksisi mukana tulevien ohjeiden mukaan. Yleensä he sanovat sekoittavansa yhteen astiaan 6-10 minuutin ajan varmistaen, että raaputetaan sivut, sitten siirretään puhtaaseen astiaan ja sekoitetaan vielä muutaman minuutin ajan tai kunnes se saavuttaa tietyn lämpötilan.

Kaada epoksi kasvoille. Yritän ensin täyttää kirjaimet ilmakuplien minimoimiseksi ja sitten peittää loput. Yritä suojata se pölyltä ja poista kuplia säännöllisesti lämpöpistoolilla tai taskulampulla.

Vaihe 12: Asenna LED -verkko ja hajotin

Poista maalarinteippi kasvojen takaa sen jälkeen, kun epoksi on kovettunut.

LEDien ja kasvojen takaosan välille suositellaan jotain valon hajottamista:

• Yksikään diffuusori ei anna vaikutelmaa kirjaimen takana olevista yksittäisistä valoista
• Tulostinpaperiarkki antaa erittäin tasaisen valon, mutta pienentää kokonaiskirkkautta
• Yksi tai kaksi arkkia valkoista pehmopaperia on hyvä kompromissi
• Musta pehmopaperi vähentää kirkkautta, mutta myös valaisemattomat kirjaimet eivät erotu yhtä paljon

Leikkaa paperi niin, että se sopii kehykseen, ja levitä se LED -ruudukon ja kasvojen väliin. Varmista, että LED -ruudukon kulma, jossa on datajohto, on merkitty kirjaimella "I" vasemmassa yläkulmassa.

Kun olet siinä, aseta takalevy runkoon ja jäljitä leikkausosa ruudukon takaosaan kynällä, mikä auttaa pienempien osien kohdistamisessa myöhemmin oikein.

Kiinnitä LED -ristikko paikalleen kuumaliimalla.

Vaihe 13: Lisää suolet

Liimaa keskuksen ympärillä olevat segmentit yhteen kuvan osoittamalla tavalla ja liimaa ne sitten käyttämällä LED -ruudukon takaosaan viivoitettuja viivoja. Käytä arduino- ja mikro -USB -murtokorttia välikappaleina varmistaaksesi, että ne sopivat.

Liimaa pienet suorakulmaiset välikappaleet kehän ympärille varmistaen, että et peitä reikiä vasemmalla oleville kytkimille ja valovastukselle yläosassa.

Kiinnitä Arduino- ja mikro -USB -murtokortit kuumaliimalla.

Irrota RTC -moduulin kulmakohdat tarvittaessa. Joko avaa tai katkaise ne - emme käytä näitä.

Lopuksi kiinnitä RTC -moduuli vasemmassa alakulmassa kuumaliimalla. Suosittelen takalevyn käyttämistä oppaana saadaksesi sen täydelliseen paikkaan. Teippaa moduuli piirilevyyn, kiinnitä liimalla, aseta se paikalleen ja työnnä moduuli alaspäin alla olevaan levyyn.

Vaihe 14: Painikkeet ja valovastus

Kiinnitä vasemmassa alakulmassa olevat kytkimet kuumaliimalla kiinnittäen huomiota asentoon. Kytkinten neljä nastaa on yhdistetty pareittain, suosittelen kiertämään niitä niin, että toinen pari on lähellä alaosaa ja toinen ylhäällä - tämä helpottaa juottamista myöhemmin.

Liimaa valovastuksen yläreunaan - keskitä se vain ylhäällä olevaan reikään

Vaihe 15: Juotos 5v/VCC -liitännät

Näiden kaikkien pitäisi päätyä liitetyiksi Micro USB -katkaisukortin VCC -nastaan.

1. LED -nauha oikeasta yläkulmasta
2. LED -nauha vasemmasta alakulmasta
3. 5V arduinolla
4. VCC RTC -moduulissa (kolmas nasta ylhäältä)
5. Valovastus

Vaihe 16: Juotosmaadoitusliitännät

Kaikkien näiden pitäisi viime kädessä muodostaa yhteys mikro -USB -murtokortin VCC -nastaan.

1. LED -nauha oikeasta yläkulmasta
2. LED -nauha vasemmasta alakulmasta
3. Arduino GND
4. RTC -moduuli GND (pohjatappi)

5. Kytkimet

   Katso yksityiskohtainen kuva. Kosketuskytkimissä on neljä nastaa, mutta vain yksi kosketin, ne on kytketty sisäisesti pareittain. Jos juotat maadoitusjohdon molempiin nastoihin, tarkista ohmimittarilla, että molemmat tapit ovat kytkimen samalla puolella, muuten oikosuljet sen

Vaihe 17: Juotetaan jäljellä olevat liitokset

1. 10k vastus. Arduino -nasta A0 maahan
2. Valovastus. Arduino -nasta A0
3. RTC. Moduulin yläreunassa arduino -nastainen A4
4. RTC. Moduulin ylätappi arduino -nastaan A5
5. Kytkin 1 (tila/asetus). Arduino D2
6. Kytkin 2 (ylös). Arduino D3
7. Kytkin 3 (alas/Peruuta). Arduino D4
8. LED -tiedot. Arduino D6

Levitä runsaasti kuumaa liimaa johtojen kiinnittämiseen, erityisesti valovastuksesta tulevien johtimien eristämiseksi ja kytkimien kiinteyttämiseksi.

Aseta lopuksi CR2032 -paristo RTC -moduuliin.

Vaihe 18: Lataa laiteohjelmisto

Tarvitset tietokoneen, jossa on Arduino IDE, jotta voit ladata laiteohjelmiston Arduinoon. Tässä ovat käyttämäni asetukset:

• Alusta: "Arduino Nano"

• Prosessori: ATmega328P (Old Bootloader)

  Aikaisemmissa IDE -versioissa minun ei tarvinnut valita vanhaa käynnistyslatausvaihtoehtoa, mutta uskon, että muutos heijasti päivitystä viralliseen laitteistoon, jota ei ole käsillä olevissa kloonilevyissä

• Portti: sinun on selvitettävä, kumpi kortin liittämisen jälkeen

Tarvitaan kuusi kirjastoa, ne kaikki löytyvät IDE: n Työkalut -> Hallitse kirjastoja -valikosta:

• Johto (oletusarvoisesti mukana)
• EEPROM (sisältyy myös oletuksena)
• RTClib (Adafruit -versio 1.2.0)
• OneButton (Matthias Hertelin versio 1.2.0)
• SimpleTimer (Alexander Kiryanenko versio 1.0.0)
• FastLED (Daniel Garcian versio 3.1.6)

Asetusten määrittämisen ja kirjastojen asentamisen jälkeen pitäisi kääntyä ja ladata laitteelle "lataa" -painikkeella. Varmistaaksesi, että laite toimii, voit avata sarjamonitorin, jossa pitäisi olla lyhyt viesti käynnistyksestä.

Vaihe 19: Aseta aika

Saatat huomata, että kello ei näytä aluksi mitään - tämä on odotettavissa. Käynnistyksen yhteydessä se etsii EEPROMista tallennettua väriä ja animaatiota, mutta koska muistissa ei ole mitään, se ei tiedä mitä tehdä. Valitse väri painamalla painiketta 2 tai 3 (ylös/alas), ja se päivittää näytön.

Kellon asettaminen:

1. Paina "Mode/Set" -painiketta siirtyäksesi kellon asetustilaan. Tunti tulee näyttää.
2. Valitse "Ylös" ja "Alas/Peruuta" tunti (0-23)
3. Paina "Mode/Set" vaihtaaksesi tuntista minuutteihin
4. Käytä minuutteja "Ylös" ja "Alas/Peruuta" (0-59)
5. Pidä "Mode/Set" painettuna säästääksesi aikaa ja palataksesi kellonäyttöön

Kun olet "Set" -tilassa, paina "Down/Cancel" -painiketta palataksesi kellotilaan tallentamatta uutta aikaa.

Myös "Set" -tilassa "Mode/Set" vaihtaa tuntien ja minuuttien välillä siltä varalta, että joudut palaamaan peruuttamatta.

Vaihe 20: Lisää takakansi

Lisää hieman liimaa aiemmin asennettujen välikappaleiden yläreunaan ja se on rakentamisen loppu. Suosittelen jättämään tämän loppuun, jotta sinulla on mahdollisuus korjata kaikki johdotusongelmat ennen kuin kaikki on suljettu.

Vaihe 21: Valmis

Mikro -USB -liitin on siellä mukavuuden vuoksi - kokemukseni mukaan on paljon helpompaa löytää hienon näköinen punottu mikrokaapeli kuin mini -USB, joka sopii Arduinolle.

Käyttö on yksinkertaista:

• Mode/Set valitsee aikamuutoksen animaation
• Ylös selaa värejä
• Alas selaa värejä toiseen suuntaan

Kirkkauden pitäisi säätyä automaattisesti huoneen valon mukaan ja himmentyä pimeän tullessa.