Cara Membuat Jam LED Minimalis: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Semua jam dinding digital itu sangat sibuk, bukan? Anda tidak benar-benar mahukan paparan 7-digit terang yang besar yang memenuhi dinding anda, menghalangnya, bukan? Malah jam analog, walaupun lebih sederhana, masih mempunyai nombor dan tangan hitam yang jelek di pinggiran anda. Dan berdetik, kadang-kadang ia boleh membuat anda marah.

Semoga saya membentangkan jam yang dipimpin untuk menyelesaikan semua masalah anda. Daripada skrin yang jelek atau tangan yang keras dan tidak sedap, titik cahaya yang senyap mengelilingi perimeter, menandakan detik, minit, dan jam. Sepenuhnya disesuaikan, anda boleh membuat wajah tidak kelihatan. Kayu, akrilik, marmar. Tidak kira di rumah, jam LED boleh sesuai dengan estetika. Adakah anda mahukan batu putih bersih, dengan warna biru yang lembut di sekitarnya? Awak boleh. Atau mungkin anda lebih suka penampilan yang lebih pedesaan, wajah kayu dengan lampu oren? Muka hitam dengan lampu hijau? Apa sahaja yang anda boleh bayangkan, anda boleh buat dengan reka bentuk ringkas ini.

Proses di bawah adalah panduan. Sekiranya anda mahu, anda boleh membuat jam dalam gambar. Sekiranya anda mahukan sesuatu yang lebih besar, anda boleh. Ikuti dengan setia, atau jadikan reka bentuk anda. Ini adalah jam anda.

Bekalan

Bahan yang digunakan untuk jam adalah:

Akrilik putih (lut, walaupun ia berfungsi dengan baik dengan barang legap)

Jalur LED WS2812B, 144 LED per meter

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

Penyesuai USB ke TTL (untuk memprogram Arduino)

Tombol tekan taktil (x2)

USB (maklumat lebih lanjut dalam langkah pendawaian)

Kawat cangkuk

Kawat pelbagai teras (dengan dua wayar di dalamnya)

Bar coklat. Tidak semestinya digunakan untuk jam, tetapi tetap penting…

Alat yang anda perlukan adalah (tanpa urutan tertentu):

Jigsaw

Setrika solder, solder, dan span

Pistol gam panas

Kompas

Superglue

Langkah 1: Gambaran Keseluruhan dan Proses Reka Bentuk

Saya akan jujur, rangka jam LED adalah sesuatu yang saya tampar bersama dalam dua minggu, dengan apa sahaja yang saya ada di rumah semasa dalam keadaan terkunci. Sama sekali tidak sempurna, dan saya pasti akan mengunjunginya pada akhir tahun. Yang dikatakan, Mari masuk ke dalam mengapa.

Prinsip asas di belakangnya adalah bahawa sementara jam LED NeoPixel ada, mereka semua menyalakan LED mereka terus keluar (tepat di wajah anda.) Saya mendapati bahawa sedikit agresif (apalagi mengganggu,) jadi saya mendapat idea yang lebih baik: bersinar cahaya di dinding. Ini menimbulkan beberapa kesan pencahayaan yang sangat baik, serta memberi kesan sampingan yang tidak disengajakan untuk mewujudkan pencahayaan lembut di wajah.

Kerangka kerja dapat disesuaikan sepenuhnya, dan walaupun saya tidak mengesyorkan mempunyai lebih dari 60 LED, sekiranya anda memerlukan jam yang lebih besar, pengaturcaraan dapat menanganinya. Ini mesti mudah bagi kebanyakan orang, bahkan pemula, untuk menyesuaikannya, dan saya akan membimbing anda bagaimana melakukannya pada langkah seterusnya. Bagi anda yang mempunyai pengalaman dengan Arduino, banyak yang saya katakan akan menjadi jelas, tetapi bagi orang-orang yang tidak pernah menyentuhnya dalam hidup mereka, saya telah berusaha menjadikannya sehalus mungkin.

Membaca jam adalah sama dengan membaca jam analog, yang bagi kebanyakan remaja (seperti saya,) akan mengambil latihan. Warna yang berbeza mewakili tangan yang berbeza, dengan warna default berwarna biru selama berjam-jam, hijau selama beberapa minit, merah selama beberapa saat. Yang mengatakan, mari kita mulakan!

Langkah 2: Pengaturcaraan Bahagian 1: Menyiapkan

Memprogram jam agak mudah, saya telah melakukan bahagian yang sukar untuk anda dan menulisnya. Pergi ke laman Arduino dan muat turun pemasang. Bukan aplikasi. Yang penting. Setelah dimuat turun, teruskan dan pasangkannya. Ambil segelas air sementara itu berlaku, anda harus tetap terhidrat. Setelah dipasang, anda boleh membuka fail "ClockV2.ino" yang dilampirkan.

Langkah 3: Pengaturcaraan Bahagian 2: Memasang Perpustakaan

Setelah anda mengesahkan bahawa perisian Arduino dipasang, anda perlu merebut perpustakaan FastLED.zip dari sini. Sekiranya anda menggunakan Windows, masukkan folder di dalam Dokumen / Arduino / perpustakaan.

Pada Mac, buka perisian Arduino, dan di bahagian atas tetingkap, klik 'lakaran.' Dari menu lungsur turun, arahkan kursor ke atas 'sertakan perpustakaan', dan klik pada 'Tambah perpustakaan. ZIP.' Pilih. ZIP yang baru anda muat turun, dan klik buka.

Itulah langkah ini dilakukan. Itu mudah, bukan?

Langkah 4: Pengaturcaraan Bahagian 3: Menyesuaikan Kod

Sekarang datang bahagian yang menyeronokkan: penyesuaian! Semua perkara dalam kod telah dikomentari, jadi walaupun anda mempunyai pemahaman yang paling asas mengenai pengaturcaraan, anda akan dapat melihat apa yang berlaku. Bahagian yang mungkin anda mahu ubah adalah berikut.

#tentukan NUM_LEDS 60

Yang ini cukup mudah, berapa banyak LED di jalur anda? Saya, secara peribadi, mengesyorkan memotongnya menjadi 60 kerana ia bagus dan sederhana. ia juga satu-satunya nombor dengan satu led per saat (untuk jumlah lancar yang bagus.)

FastLED.setBrightness (255);

Alat kawalan kecerahan boleh didapati di bahagian atas. Ini akan menerima nombor antara 1 dan 255, 1 yang paling lembut dan 255 menjadi kecerahan penuh.

leds [ledMins] = CRGB:: Hijau;

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

Ini boleh didapati di bahagian bawah kod. Yang mereka buat hanyalah memberitahu program apa warna yang harus diatur setiap 'tangan'. Bereksperimenlah, lihat apa yang anda suka. Sekiranya anda tidak menginginkan tangan kedua (untuk alasan yang melarikan diri dari saya,) anda bahkan boleh menghapus baris kedua, dan menyingkirkan 'tangan' itu sepenuhnya.

Langkah 5: Pengaturcaraan Bahagian 4: Memuat naik

Kami hampir selesai dengan aspek kod projek ini, satu langkah lagi: mendapatkan kod dari komputer anda ke Arduino. Ini nampaknya agak menakutkan pada mulanya, tetapi jika anda dapat menyambungkan titik maka anda boleh melakukannya. Pertama, pasangkan pin ke Arduino anda. Anda hanya memerlukan baris bawah, yang akan bengkok pada 90 darjah.

Pada penyesuai USB ke TTL anda, cari pin RX, TX, 5V, RST dan GND. Sambungkan pin pada penyesuai ke pin di bahagian bawah Arduino. RX ke RX, TX ke TX, 5V (atau VCC) ke VCC, GND ke GND. Catatan: beberapa penyesuai akan mempunyai jumper sedikit untuk mengawal voltan. Tetapkan ini ke kedudukan 5V.

Setelah selesai, teruskan dan pasangkannya ke komputer anda. Tunggu beberapa minit semasa pemandu memasang (sekali lagi, minum sedikit air.) Setelah selesai, buka perisian Arduino. Di bahagian atas, klik pada 'alat' (atau 'lakaran' pada Mac,) dan ubah 'papan' menjadi "Arduino Pro atau Pro Mini." Selepas itu, ubah 'pemproses' menjadi "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

'Pelabuhan' adalah masalah percubaan. Apabila anda mencabut penyesuai, port apa yang hilang? Apabila anda memasangnya, adakah ia muncul lagi? Gunakan yang itu. Dengan semua yang berkaitan, tekan anak panah di kiri atas skrin, dan tekan butang berhampiran bahagian atas Arduino. Tunggu sebentar, dan mesej akan muncul di bahagian bawah skrin yang bertuliskan 'selesai memuat naik.' Sekiranya gagal atas sebab apa pun, cuba lagi, tekan butang setelah jangka masa yang berlainan, sehingga berfungsi. Dan itu sahaja! perisian selesai!

Langkah 6: Elektronik

Terdapat empat langkah utama untuk menyusun elektronik. Pangkalan, LED, pendawaian, dan palamnya. Perkara pertama yang pertama sekalipun.

Cincin itu

Terdapat dua pilihan untuk ini: anda boleh mencetak pangkalan 3d, atau memotongnya dari kayu. Percetakan 3d lebih menyusahkan untuk dibuat, tetapi jelas tidak selesa jika anda tidak, anda tahu, mempunyai pencetak 3d. Sekiranya anda memilikinya, fail.stl dilampirkan.

Untuk membuatnya mudah juga. Ini hanyalah cincin yang dipotong daripada papan lapis 12mm, diameter 132mm (jika anda menggunakan lebih daripada 60 LED, anda mesti mengira diameternya sendiri.) Plat kemudian dilekatkan pada suku teratas, dengan potongan untuk menampung paku (atau jalur arahan, jika anda mahu) yang digantungnya. Lihat model di bawah untuk gambaran visual.

Cukup sederhana, bukan? Perhatikan bahawa ketebalan dinding tidak begitu penting jika anda membuatnya dari kayu, saya hanya membuatnya nipis untuk menyimpan filamen.

Jalur LED

Jalur LED adalah inti projek. Walaupun ia dilekatkan dengan pelekat industri yang dipasang di bahagian belakang, saya mendapati bahawa ini tidak cukup kuat untuk menahannya di tempat. Ia mungkin berfungsi dengan baik untuk anda, tetapi saya cadangkan menggunakan superglue untuk mengelakkannya. Sekiranya berlaku.

Panjang normal yang boleh anda beli ialah 50cm, dan 1m, dalam kedua-dua kes, anda mesti memotong jalurnya mengikut ukuran. Hitung 60 LED, dan potong sepanjang garis hitam. Kira SANGAT dengan teliti, anda tidak perlu membeli lebih banyak LED.

Perhatikan anak panah di jalur. Ini adalah arah yang akan dipusingkan oleh 'tangan'. Balikkan cincin sehingga plat lekapan menghadap ke bawah. Sejajarkan LED pertama dengan bahagian atas takik gantung, dan tekan dengan kuat. Balut LED mengikut arah pusingan jam, memasukkan wayar ke bawah melalui takik. LED harus melilit sepenuhnya, berakhir sebelum LED pertama. LED pada kedudukan pukul enam memerlukan sedikit pengubahsuaian. Pegang pisau kerajinan anda, dan potong dengan teliti ke jalur. Takik harus cukup lebar untuk menampung kabel kuasa anda (dawai dwi-teras,) tetapi tidak lebih lebar daripada ruang di antara dua kenalan tembaga. Peraturan yang saya gunakan adalah, cubalah memotong anak panah dari jalur. Juga mustahak ialah anda tidak memotong titik pemateri LED.

Pendawaian

Pendawaian untuk jam semudah yang saya dapat membuatnya. Terdapat tiga jenis wayar yang terlibat: wayar hookup, kerana pada jam itu sendiri, wayar lebih tebal, yang terpasang pada LED, dan wayar dwi-teras, untuk membawa daya ke jam.

Gambarajah di atas mungkin kelihatan agak luar biasa, tetapi yang perlu anda lakukan hanyalah menyambungkan titik-titik. Di bawah ini adalah foto proses saya, jadi anda akan mendapat gambaran bagaimana rupa. Sambungan USB dijalankan melalui wayar dwi-teras, sehingga kelihatan serapi mungkin.

Palamnya

Oleh kerana penggunaan kuasa sistem yang tinggi, kita mesti memasangnya di suatu tempat. Mudah-mudahan saya akan membetulkannya di kemudian hari, tetapi buat masa ini, kita harus menyelesaikannya. Saya memilih palam USB kerana senang, setiap orang mempunyai bata kuasa ganti, dan kita tidak perlu membongkar transformer apa pun (baca: Saya tidak mahu ada yang mencederakan diri sendiri ketika membuat ini dengan bodoh dan menjilat kapasitor.)

Setelah berburu, saya menjumpai kabel pengecasan lama dari helikopter mainan. Tentunya semua orang mempunyai salah satu helikopter RC bernilai $ 15 yang rosak selepas sebulan?

Sekiranya tidak, atas sebab apa pun, anda mesti membeli penyambung USB dan kafan. Bagaimanapun, saya melepaskan sarung dari barang pengecas saya, dan lihatlah, ia mudah terpisahkan.

Setelah melepaskan dua sambungan, palamnya terputus. Semua yang perlu dilakukan sekarang adalah memasangkannya ke wayar dwi-teras. Sekiranya anda memegang USB dengan kenalan menunjuk ke arah anda, dan tab menghadap ke bawah, pendawaian berjalan seperti berikut: Daya, Isyarat, Isyarat, Tanah. Oleh kerana kami tidak akan menggunakan dua penyambung isyarat, kami hanya menyambungkan wayar ke dua penghubung. Kawat yang menuju ke GND di Arduino menuju ke penyambung Ground (kanan,) dan satu VCC menuju ke Power (kiri.)

Kedua-dua wayar yang dilipat ke belakang hanya ada kerana kabel yang saya dapati adalah quad-core, bukannya dual-core, tidak menghiraukan mereka. Yang tinggal sekarang ialah meletakkan selongsong di sekeliling palamnya, dan mengepamnya dengan gam panas.

Pasangkannya untuk mengujinya. Periksa sama ada minit, jam, dan 'tangan' kedua muncul. Sekiranya ada, sempurna.

DI ATAS! Ke langkah seterusnya!

Langkah 7: Muka Jam

Inilah sedikit yang sukar: memotong bulatan yang sempurna dengan tangan. Baiklah, pilihan adalah pilihan, tetapi kita berdua tahu bahawa anda tidak akan dapat hidup dengan diri sendiri sekiranya anda membuat jam yang membosankan. Wajahnya hanya bulatan, diameter 162mm (atau kira-kira 15mm lebih besar daripada cincin di kedua-dua belah pihak, jika anda membuat jam yang lebih besar.) Ambil kompas, tandai, dan bersiaplah untuk memotong.

Sekiranya anda memutuskan untuk menggunakan beberapa bahan selain daripada akrilik, saya mengucapkan semoga berjaya. Saya boleh memberitahu anda secara langsung, akrilik 6mm sukar. Saya menyakitkan siku saya apabila mengetahui perkara ini. Setelah kira-kira dua puluh minit pemotongan padat, saya akhirnya selesai dengan cakera akrilik yang mengagumkan (jika saya mengatakannya sendiri). Dua nasihat. Pertama, lambat. Luangkan masa anda, jika anda mengacaukan, anda harus memulakannya dari awal lagi. Kedua, pakai topeng. Anda memotong sebatian yang mungkin tidak anda inginkan di paru-paru anda.

Sekarang adalah masa untuk mendapatkan bar coklat itu, setelah banyak kerja keras. Anda layak mendapatkannya. Rebutlah peluang untuk minum lagi. Selepas pemotongan, semua yang benar-benar diperlukan adalah pemasangan. Tetapi failkan tepi cakera anda, untuk memastikan cakera itu bulat dengan betul sebelum meneruskan.

Langkah 8: Memekat (dan Banyak)

Kami berada di rumah sekarang, hanya beberapa perkara lagi. Pertama, ambil cakera anda yang anda potong pada langkah terakhir. Jejari bulatan di atasnya, sedikit lebih besar daripada diameter cincin anda (atau sedikit lebih kecil daripada diameter dalam, jika anda mencetaknya.)

(Ya saya tahu, itu garis yang indah dan terampil)

Sejajarkan cincin anda dengan sebaik mungkin, selalunya ada baiknya cahaya terang bersinar tepat di atas kerja anda untuk menghilangkan bayangan yang mungkin membingungkan anda. Sebaik sahaja anda yakin ia berada di tempat yang tepat, cukup letakkannya di bahagian bawah (untuk mengurangkan kemungkinan kabut LED.)

Langkah terakhir adalah merekatkan komponen ke bawah, untuk meminimumkan kemungkinan berlaku kerosakan. Gam panas akan melakukan silap mata di sini.

Aaaand, anda sudah selesai! yang tinggal hanyalah mengujinya! Langkah seterusnya merangkumi perkara itu.

Langkah 9: Selesaikan

Perkara terakhir yang harus dilakukan pada jam ini adalah dengan menerapkan penyelesaian teknologi yang sangat tinggi untuk masalah. Anda mungkin telah memperhatikan bahawa Arduino mempunyai lampu daya merah yang sangat terang dan sangat terang yang menyinari akrilik (jika memang anda mempunyai akrilik.) Anda boleh menyelesaikannya dengan cara yang sangat mudah untuk memotong sebilangan kecil pita elektrik dan melekatkannya di atas. LED. Blu-Tack juga akan berfungsi. Atau cat. Tutup sahaja cahaya. Untuk mengatur jam, cukup tekan butang atas untuk menambah jam dan yang bawah untuk menambah minit.

Anda mungkin mendapati bahawa jam memperoleh atau kehilangan waktu, ini disebabkan oleh fakta bahawa kristal di Arduino hanya boleh dipercayai sekitar 90% masa. Anda biasanya dapat menyesuaikannya dengan menukar pemboleh ubah 'kedua', dekat bahagian atas. 1013 milisaat adalah perkara yang sesuai untuk saya, tetapi anda mungkin menganggapnya perlu disesuaikan. Sebaik sahaja anda mengubahnya, muatkan semula dan tunggu selama satu hari untuk melihat apakah ia tetap tepat.

Itu sahaja dari saya, anda sekarang tahu bagaimana membuat jam minimalis yang disesuaikan secara unik yang, terus terang, kelihatan sangat bagus. Foto-foto tidak berlaku adil, ia lebih memukau secara peribadi. Saya pasti merancang untuk mengunjunginya pada masa akan datang, dengan ciri seperti cip jam khusus, redup pada waktu malam, mod sentri (di mana ia hanya boleh dihidupkan jika seseorang berada berdekatan), dan kuasa bateri penuh. Nantikan.