Minimalistisen LED -kellon luominen: 9 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

Kaikki nuo digitaaliset seinäkellot voivat olla niin kiireisiä, eikö niin? Et todellakaan halua suurta kirkkaata 7-numeroista näyttöä, joka sotkee seinääsi ja estää sinua? Jopa analogisissa kelloissa, vaikka ne ovat yksinkertaisempia, on silti ruma mustia numeroita ja osoittimia kehälläsi. Ja rasti, joskus se voi saada sinut hulluksi.

Saanko esitellä led -kellon ratkaisemaan kaikki ongelmasi. Ruman näytön tai kovien ja epämiellyttävien käsien sijasta kehän ympärillä kiertää hiljaisia valopisteitä, jotka merkitsevät sekunteja, minuutteja ja tunteja. Täysin muokattavissa, voit tehdä kasvot mistä tahansa. Puu, akryyli, jopa marmori. Kodista riippumatta LED -kello sopii esteettisesti. Haluatko puhtaan valkoisen liuskekiven, jossa pehmeä blues kulkee reunan ympäri? Sinä pystyt. Tai ehkä haluat maalaismaisemman ilmeen, puiset kasvot oranssilla valolla? Mustat kasvot vihreillä valoilla? Mitä tahansa voit kuvitella, voit luoda tällä yksinkertaisella suunnittelulla.

Alla oleva prosessi on opas. Halutessasi voit luoda kuvassa olevan kellon. Jos haluat jotain isompaa, voit. Seuraa uskollisesti tai tee suunnittelu omasi. Se on loppujen lopuksi sinun kellosi.

Tarvikkeet

Kellossa käytetyt materiaalit ovat:

Valkoinen akryyli (läpikuultava, vaikka se toimisi yhtä hyvin läpinäkymättömien tavaroiden kanssa)

WS2812B LED -nauha, 144 LEDiä metriä kohti

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB -TTL -sovitin (Arduinon ohjelmointiin)

Kosketuspainike (x2)

USB (lisätietoja johdotusvaiheessa)

Liitäntäjohto

Monijohtiminen johto (kaksi johtoa sen sisällä)

Suklaapatukka. Ei välttämättä käytetä kelloon, mutta tärkeä kuitenkin …

Tarvittavat työkalut ovat (ei erityisessä järjestyksessä):

Pistosaha

Juotin, juote ja sieni

Kuuma liimapistooli

Kompassi

Pikaliima

Vaihe 1: Yleiskatsaus ja suunnitteluprosessi

Olen rehellinen, LED -kellokehys on jotain, jonka löin yhteen kahdessa viikossa, riippumatta siitä, mitä minulla oli kotona makaamisen aikana. Se ei ole ollenkaan täydellinen, ja tulen ehdottomasti palaamaan siihen myöhemmin vuoden aikana. Sanotaan, että mennään miksi.

Sen perusperiaate on, että vaikka NeoPixel LED -kellot ovat olemassa, ne kaikki loistavat LED -valonsa suoraan (suoraan kasvoillesi). Mielestäni hieman aggressiivinen (puhumattakaan häiritsevästä), joten keksin paremman idean: loistaa valo seinällä. Tämä luo erittäin hienoja valaistustehosteita ja aiheuttaa tahattoman sivuvaikutuksen pehmeän valaistuksen luomiseksi kasvoille.

Kehys on täysin muokattavissa, ja vaikka en suosittele yli 60 LED -valon käyttöä, jos haluat suuremman kellon, ohjelmointi pystyy käsittelemään sitä. Useimpien ihmisten, jopa aloittelijoiden, pitäisi olla helppo muokata sitä, ja kerron sinulle, kuinka se tehdään seuraavassa vaiheessa. Niille teistä, joilla on jonkin verran kokemusta Arduinosta, monet sanomani asiat ovat ilmeisiä, mutta niille ihmisille, jotka eivät ole koskaan koskettaneet yhtä elämässään, olen yrittänyt tehdä siitä mahdollisimman yksinkertaisen.

Kellon lukeminen on sama kuin analogisen kellon lukeminen, joka vaatii monilta teini -ikäisiltä (kuten minäkin) harjoittelua. Eri värit edustavat eri käsiä, oletusasetus on sininen tunteja, vihreä minuutteja ja punainen sekunteja. Se sanoi, aloitetaan!

Vaihe 2: Ohjelmointi Osa 1: Asennus

Kellon ohjelmointi on suhteellisen yksinkertaista, olen tehnyt vaikean osan puolestasi ja kirjoittanut sen. Siirry Arduino -sivustoon ja lataa asennusohjelma. Ei sovellus. Se on tärkeää. Kun se on ladattu, mene eteenpäin ja asenna se. Ota lasillinen vettä, kun näin tapahtuu, sinun on pysyttävä nesteytettynä. Kun se on asennettu, sinun pitäisi pystyä avaamaan liitteenä oleva "ClockV2.ino" -tiedosto.

Vaihe 3: Ohjelmointi Osa 2: Kirjastojen asentaminen

Kun olet varmistanut, että Arduino -ohjelmisto on asennettu, sinun on hankittava FastLED.zip -kirjasto täältä. Jos käytät Windowsia, aseta kansio sisälle kohtaan Dokumentit/Arduino/kirjastot.

Avaa Macissa Arduino -ohjelmisto ja napsauta ikkunan yläreunassa luonnos. Vie hiiri avattavasta valikosta Sisällytä kirjasto ja napsauta Lisää. ZIP -kirjasto. Valitse juuri lataamasi. ZIP ja napsauta Avaa.

Tämä vaihe on tehty. Se oli helppoa, eikö?

Vaihe 4: Ohjelmointi Osa 3: Koodin mukauttaminen

Nyt tulee hauska osa: räätälöinti! Kaikki koodi on kommentoitu, joten vaikka sinulla olisi alkeellisin ymmärrys ohjelmoinnista, näet mitä tapahtuu. Osat, joita haluat ehkä muuttaa, ovat kuitenkin seuraavat.

#määrittele NUM_LEDS 60

Tämä on melko yksinkertainen, kuinka monta LEDiä on nauhassa? Itse suosittelen leikkaamaan sen 60: een, koska se on mukavaa ja yksinkertaista. se on myös ainoa numero, jossa on yksi ledi sekunnissa (mukava sujuva lasku).

FastLED.setBrightness (255);

Kirkkauden säätö löytyy yläosasta. Tämä hyväksyy numeron välillä 1–255, 1 on pehmein ja 255 on täysi kirkkaus.

ledit [ledMins] = CRGB:: Vihreä;

ledit [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; ledit [ledHrs] = CRGB:: Sininen;

Nämä löytyvät koodin alareunasta. He vain kertovat ohjelmalle, minkä värin kukin "käsi" asetetaan. Kokeile ympärilläsi, katso mistä pidät. Jos et halua käytettyä kättä (minusta pakenevista syistä), voit jopa poistaa toisen rivin ja päästä eroon tästä "kädestä" kokonaan.

Vaihe 5: Ohjelmointi Osa 4: Lataaminen

Olemme melkein lopettaneet tämän projektin koodiaspektin, vain yksi vaihe: saamme koodin tietokoneeltasi Arduinolle. Tämä voi tuntua aluksi hieman pelottavalta, mutta jos voit yhdistää pisteitä, voit tehdä sen. Juota ensin nastat Arduinoosi. Tarvitset vain alimman rivin, joka taittuu 90 astetta.

Etsi USB -TTL -sovittimesta RX-, TX-, 5V-, RST- ja GND -nastat. Liitä sovittimen nastat Arduinon pohjassa oleviin nastoihin. RX - RX, TX - TX, 5V (tai VCC) - VCC, GND - GND. Huomaa: joissakin sovittimissa on pieni hyppyjohdin jännitteen säätämiseksi. Aseta tämä 5V -asentoon.

Kun tämä on tehty, mene eteenpäin ja liitä se tietokoneeseen. Odota muutama minuutti, kun ohjaimet asentavat (juo taas vettä.) Kun olet valmis, avaa Arduino -ohjelmisto. Napsauta ylhäältä 'työkalut' (tai 'luonnos' Macissa) ja muuta "taulu" muotoon "Arduino Pro tai Pro Mini". Muuta sen jälkeen "prosessori" muotoon "ATmega328P (5V, 16MHz)".

"Portti" on kokeilun aihe. Mikä portti katoaa, kun irrotat sovittimen pistorasiasta? Näkyykö se uudelleen, kun kytket sen pistorasiaan? Käytä sitä. Kun kaikki on kytketty, paina näytön vasemmassa yläkulmassa olevaa nuolta ja paina Arduinon yläosassa olevaa painiketta. Odota noin minuutti, ja näytön alareunaan tulee viesti, jossa sanotaan 'lataus valmis'. Jos se jostain syystä epäonnistuu, yritä uudelleen ja paina painiketta jonkin ajan kuluttua, kunnes se toimii. Ja siinä kaikki! ohjelmisto on valmis!

Vaihe 6: Elektroniikka

Elektroniikan lajittelussa on neljä päävaihetta. Jalusta, LEDit, johdotus ja pistoke. Ensimmäiset asiat kuitenkin ensin.

Sormus

Tätä varten on kaksi vaihtoehtoa: voit tulostaa pohjan 3D -muodossa tai leikata sen puusta. 3D -tulostus on paljon helpompaa luoda, mutta ilmeisesti hankalaa, jos sinulla ei ole 3D -tulostinta. Jos sinulla on sellainen,.stl -tiedosto on kuitenkin liitteenä.

Sen tekeminen on myös yksinkertaista. Se on yksinkertaisesti rengas, joka on leikattu 12 mm: n vanerista, halkaisijaltaan 132 mm (jos käytät yli 60 LED -valoa, sinun on laskettava halkaisija itse.) Levy liimataan sitten viimeisen neljänneksen päälle, ja lovi on leikattu mahtuu naulaan (tai komentoriville, jos niin haluat), johon se kiinnittyy. Katso visuaalinen esitys alla olevasta mallista.

Tarpeeksi yksinkertaista, eikö? Huomaa, että seinämän paksuus ei ole erityisen tärkeä, jos teet sen puusta, tein sen vain ohutksi filamentin säästämiseksi.

LED -nauha

LED -nauha on projektin ydin. Vaikka sen mukana tulee teollinen liima, joka on esipinnoitettu takapuolelle, huomasin, että tämä ei ollut tarpeeksi vahva pitämään sitä paikallaan. Se voi toimia täydellisesti sinulle, mutta suosittelen superliiman käyttöä pitämään se alhaalla. Varmuuden vuoksi.

Normaalipituudet, joita voit ostaa, ovat 50 cm ja 1 m, kummassakin tapauksessa sinun on leikattava nauha koon mukaan. Laske 60 LEDiä ja leikkaa pitkin mustaa viivaa. Laske erittäin huolellisesti, et halua joutua ostamaan lisää LED -valoja.

Huomaa liuskan nuolet. Tässä suunnassa "kädet" kääntyvät sisään. Käännä rengasta siten, että lovilevy on alaspäin. Kohdista ensimmäinen LED roikkuvan loven yläosan kanssa ja paina se tiukasti alas. Kierrä LEDit ympäri myötäpäivään ja työnnä johdot loven läpi. LEDien tulisi kiertyä kokonaan ja päättyä juuri ennen ensimmäistä LEDiä. Kello kuuden aseman LED -merkkivalo vaatii muutosta. Tartu käsityöveitsellesi ja leikkaa varovasti lovi nauhaan. Uran tulisi olla riittävän leveä virtakaapelin (kaksijohtiminen johto) mahtuakseen, mutta ei leveämpi kuin kahden kuparikontaktin välinen tila. Käytän sääntöä: yritä leikata nuoli nauhasta. On myös välttämätöntä, että et leikkaa LEDien juotoskohtia.

Johdotus

Kellon johdotus on niin yksinkertaista kuin mahdollista. Mukana on kolme langatyyppiä: kytkentäjohto, itse kellossa, paksumpi lanka, joka on esijännitetty LED-valojen päälle, ja kaksijohtiminen johto, joka siirtää virran kelloon.

Yllä oleva kaavio voi aluksi näyttää ylivoimaiselta, mutta sinun tarvitsee vain yhdistää pisteet. Alla on valokuvani prosessista, joten saat tunteen siitä, miltä sen on tarkoitus näyttää. USB-liitäntä johdetaan kaksoisydinjohdon kautta, jotta se näyttää mahdollisimman siistiltä.

Tulppa

Järjestelmän suuren virrankulutuksen vuoksi meidän on kytkettävä se johonkin. Toivottavasti korjaan tämän myöhemmin, mutta nyt meidän on tehtävä se. Valitsin USB -pistokkeen, koska se on kätevää, jokaisella on varavirtalähde, eikä meidän tarvitse purkaa muuntajia (lue: En halua, että kukaan satuttaa itseään tekemällä tämän olemalla tyhmä ja nuolemalla kondensaattoria.)

Metsästyksen jälkeen löysin vanhan latauskaapelin leluhelikopterista. Varmasti kaikilla oli yksi niistä 15 dollarin RC -helikoptereista, jotka rikkoutuivat kuukauden kuluttua?

Jos et, jostain syystä sinun on ostettava uros -USB -liitin ja suojus. Joka tapauksessa irroitin laturini kotelon, ja katso, se hajosi helposti.

Kahden liitoksen juottamisen jälkeen pistoke irrotettiin heti. Kaikki mitä nyt tarvitsee tehdä, on juottaa se kaksoisydinjohtoon. Jos pidät USB -liitintä koskettimet sinua kohti ja kielekkeet alaspäin, johdotus menee seuraavasti: Virta, Signaali, Signaali, Maadoitus. Koska emme käytä kahta signaaliliitintä, liitämme johdot vain ulkoisiin kahteen. Johto, joka menee Arduinon GND: hen, menee maadoitusliittimeen (oikea,) ja VCC: n virta (vasen).

Nuo kaksi taaksepäin taitettua johtoa olivat yksinkertaisesti siellä, koska löytämäni kaapeli oli neliytiminen kaksoisytimen sijasta. Kaikki mitä on enää tehtävä, on laittaa kotelo takaisin pistokkeen ympärille ja pumpata se kuumaan liimaan.

Liitä se testataksesi. Tarkista, näkyvätkö minuutit, tunnit ja toiset "kädet". Jos on, niin täydellinen.

ETEENPÄIN! Seuraavaan vaiheeseen!

Vaihe 7: Kellotaulu

Tässä tulee todella hankala bitti: täydellisen ympyrän leikkaaminen käsin. Täydellinen on vapaaehtoista, mutta me molemmat tiedämme, ettet voi elää itsesi kanssa, jos teet hämmentävän kellon. Kasvot ovat vain ympyrä, halkaisijaltaan 162 mm (tai noin 15 mm suurempi kuin rengas kummallakin puolella, jos teet isomman kellon.) Tartu kompassiin, merkitse se ja valmistaudu leikkaamaan.

Jos päätät käyttää jotain muuta materiaalia kuin akryylia, toivotan onnea. Voin kertoa sinulle, 6 mm akryyli on kova. Loukkasin kyynärpääni tämän löydettyäni. Noin kaksikymmentä minuuttia kestävän leikkaamisen jälkeen viimein lopulta näyttävän tasaisen (jos itse sanon) akryylilevyn. Kaksi neuvoa. Ensinnäkin, mene hitaasti. Ota aikaa, jos pilaat, sinun on aloitettava kaikki alusta. Toiseksi, käytä maskia. Leikkaat yhdistettä, jota et todennäköisesti halua keuhkoihisi.

Nyt on aika hankkia tuo suklaapatukka kovan työn jälkeen. Ansaitset sen. Käytä myös tilaisuutta juoda lisää. Leikkauksen jälkeen tarvitaan vain kokoonpanoa. Mutta arkista levyn reuna varmistaaksesi, että se on oikein pyöreä ennen kuin jatkat.

Vaihe 8: Liimaus (ja paljon sitä)

Olemme kotiradalla, nyt on vain muutama asia jäljellä. Tartu ensin levylle, jonka leikkait viimeisessä vaiheessa. Piirrä siihen ympyrä, hieman suurempi kuin renkaan halkaisija (tai hieman pienempi kuin sisähalkaisija, jos tulostat sen 3D -muodossa.)

(Kyllä, tiedän, se on kaunis ja taitavasti piirretty viiva)

Kohdista sormuksesi sen kanssa niin hyvin kuin pystyt, usein on hyvä idea saada kirkas valo loistamaan suoraan työsi yläpuolella, jotta kaikki hämärät hämärtyvät. Kun olet varma, että se on oikeassa paikassa, liimaa se yksinkertaisesti alaspäin, sisäpuolelle (jotta LED -valot eivät sumutu.)

Viimeinen vaihe on liimata osat alas minimoidaksesi mahdollisen rikkoutumisen. Kuuma liima tekee tässä tempun.

Aaaa, olet valmis! ei muuta kuin testaamaan! Seuraava vaihe kattaa sen.

Vaihe 9: Viimeistely

Viimeinen asia tälle kellolle on käyttää erittäin korkean teknologian korjausta ongelmaan. Olet ehkä huomannut, että Arduinolla on hämmästyttävän kirkas, huomattavan punainen tehovalo, joka loistaa akryylin läpi (jos sinulla on akryylia.) Voit ratkaista tämän uskomattoman yksinkertaisella tarkoituksella leikata pieni neliö sähköteippiä ja kiinnittää se LED. Blu-Tack toimii myös. Tai maalata. Peitä vain valo. Aseta kello painamalla ylintä painiketta lisätäksesi tunteja ja alempaa lisätäksesi minuutteja.

Saatat huomata, että kello voittaa tai menettää aikaa, mikä johtuu siitä, että Arduinon kristalli on luotettava vain noin 90% ajasta. Voit yleensä säätää tätä muuttamalla "toista" muuttujaa lähellä yläosaa. 1013 millisekuntia toimi minulle, mutta saatat huomata, että sitä on muokattava. Kun olet vaihtanut sen, lataa se uudelleen ja odota päivä nähdäksesi, onko se edelleen tarkka.

Se on kaikki minulta, tiedät nyt kuinka tehdä ainutlaatuisesti räätälöity minimalistinen kello, joka rehellisesti sanottuna näyttää todella, todella hyvältä. Valokuvat eivät tee sille oikeutta, se on paljon lumoavampi henkilökohtaisesti. Aion ehdottomasti tarkastella sitä uudelleen tulevaisuudessa, ja siinä on ominaisuuksia, kuten oma kellosiru, himmennys yöllä, vartiotila (jossa se käynnistyy vain, jos joku on lähellä) ja täysi akkuvirta. Pysy kanavalla.