Jam Kata Arduino RGB Bajet !: 7 Langkah (dengan Gambar)

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

Halo semua, berikut adalah panduan saya bagaimana membuat jam perkataan ringkas & murah anda sendiri!

Alat yang anda perlukan untuk projek ini

1. Soldering Iron & Solder
2. Wayar (Sebaik-baiknya sekurang-kurangnya 3 warna berbeza)
3. Pencetak 3D (Atau akses ke satu, anda juga dapat mengirim fail.stl ke rumah cetak jika anda tidak mempunyai pencetak sendiri)
4. Alat Asas (Pemacu skru, pemotong wayar, fail, dll …)

Semua bahagian yang perlu anda pesan dibahas di bahagian BOM panduan ini!

Semoga anda menikmati, sekarang mari bermula!

Langkah 1: Cadangan Projek

Sudah lama saya ingin membuat jam perkataan meja RBG di sepanjang garis panduan projek Adafruit di sini

Perkara utama yang menghentikan saya adalah kos bahagian & keperluan alat pemotong laser!

Oleh itu, tujuan projek ini adalah untuk membuat versi yang murah dan sederhana dengan menggunakan RBG Matrix & Arduino Nano, kemudian mencetak 3D lampiran khusus dengan melewati keperluan bahagian potong laser.

Langkah 2: BOM - Elektronik & Mekanikal

Bil Bahan (BOM) untuk projek ini akan mencapai £ 13.21 untuk 1 jam perkataan yang lengkap.

Jumlah kos pesanan (Termasuk Postage untuk UK) akan mencecah £ 51.34 dengan andaian anda perlu membeli setiap bahagian termasuk spool 1KG penuh PLA untuk kandang.

(Kos pesanan - Kos BOM)

1. £ 6.42 - £ 6.42- 8x8 WS2812B Matrix -
2. £ 1.83 - £ 1.83- Arduino Nano V3 -
3. £ 1.75 - £ 1.75- Modul RTC DS1307 -
4. £ 1,25 - £ 0,13 - USB Mikro Kuasa -
5. £ 4,31 - £ 1,44 - Protoboard -
6. £ 1.05 - £ 0.11 - M3 35mm Skru x20 -
7. £ 4.13 - £ 0.82 - Kaki Getah 4mm x4 -
8. £ 12.99 - £ 1.20 - BQ 1.75mm PLA - Batubara Hitam -
9. £ 19.99 - £ 0.28 - AMZ3D 1.75mm PLA - Semula jadi -

Pengiraan PLA dapat ditunjukkan di atas dalam jadual Calc PLA. Saya menganggap bahawa isipadu PLA kira-kira 800 cm ^ 3 / kg, yang bermaksud bahawa gulungan 1kg harus mempunyai plastik lebih kurang 330 meter. Saya kemudian menggunakan ramalan jumlah PLA yang diperlukan untuk mencetak setiap bahagian untuk mengira kos.

Langkah 3: Bahagian Bercetak 3D

Model cetak 3D semuanya boleh didapati di Thingiverse di sini -

Arahan pencetakan boleh didapati di halaman Thingiverse yang dipautkan di atas

Saya merancang model ini di Fusion 360 menggunakan reka bentuk kepingan Adafruit Laser Cut sebagai templat (Pautan).

Saya menyimpan huruf panel depan sama seperti kita akan menggunakan kod yang sama dengan yang digunakan oleh projek Adafruit.

Kandang memusingkan jam pada 10 ° untuk memberikan sudut pandangan yang lebih baik. Susun atur huruf mestilah sedikit lebih besar daripada versi Adafruit kerana matriks LED 8x8 RGB yang saya pilih untuk digunakan adalah kira-kira 64 mm x 64 mm dan bukannya 60 mm x 60 mm Adafruit NeoMatrix.

Kandang mempunyai 6 bahagian,

1. Panel Depan - Ini mempunyai huruf yang diletakkan di hadapan Matriks LED.
2. Panel Tengah (Bersudut) - Ini menahan matriks di tempat serta menyambung ke Panel Depan & Panel Belakang. Bahagian ini berada pada suhu 10 °.
3. Panel Belakang (Bersudut) - Panel ini menempatkan penyesuai kuasa dan menyambung ke panel tengah.
4. Kunci Adaptor Kuasa - Ini adalah bahagian kecil yang memegang penyesuai di tempatnya.
5. Divider Grid - Ini digunakan untuk membantu mengasingkan cahaya dari setiap LED, mengurangkan pendarahan cahaya menjadi huruf bersebelahan.
6. LED Diffuser - Ini adalah bahagian PLA yang jelas yang membantu menggabungkan cahaya LED RGB, ini juga membantu pemahaman huruf (Perhatikan bahawa anda perlu mencetak 64 bahagian ini, satu untuk setiap LED matriks).

Seluruh kandang dipasang bersama menggunakan skru M3 35mm & M3 15mm.

Langkah 4: Kod

Mendapatkan Arduino IDE

Untuk projek ini, anda terlebih dahulu memerlukan Arduino IDE yang boleh dimuat turun di sini - Pautan

Mendapatkan Pangkalan Kod

Ini memproyeksikan kod telah dibuat oleh Adafruit dan boleh didapati di GIT Hub di sini - Link

Bagi sesiapa yang belum pernah menggunakan GIT Hub sebelum ini, sangat mudah! Untuk mendapatkan kod yang dimuat turun dan masuk ke Arduino IDE ikuti langkah-langkah ini.

1. Klik Pautan ke Repo GIT
2. Klik pada butang 'Klon atau muat turun' (Hijau) kemudian pilih Muat turun ZIP
3. Ekstrak ZIP yang dimuat turun di suatu tempat
4. Buka Arduino IDE
5. Di Arduino IDE pergi ke File Open
6. Kemudian arahkan ke WordClock_NeoMatrix8x8.ino yang terdapat di folder yang tidak zip (Contoh Direktori - C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Sekarang anda telah membuka kod!

Membuat Pengubahsuaian pada Kod

Kita kemudian perlu membuat pengubahsuaian yang sangat kecil pada kod Adafruit yang disediakan kerana kita menggunakan pengawal mikro yang berbeza dengan projek asalnya.

Dalam WordClock_NeoMatrix8x8.ino kami ingin mengubah beberapa pin definisi //, Kita perlu menukar RTCGND ke A4 & RTCPWR ke A5 ini memberitahu kod di mana sambungan SDA & SCL berada di Arduino Nano.

Kita juga perlu menukar NEOPIN menjadi D3 supaya ia tahu di mana 8x8 RBG Matrix Din disambungkan.

Sekiranya anda tidak pasti anda melakukan ini dengan betul, anda boleh memuat turun WordClock_NeoMatrix8x8.ino Modified yang dilampirkan dan menggantikannya di dalam direktori anda.

Mendapatkan Perpustakaan yang Diperlukan

Akhirnya sebelum pengaturcaraan anda perlu memuat turun semua Perpustakaan yang diperlukan, Adafruit telah memasukkan pautan ke semua ini dalam komen dari

Atau anda boleh mengkliknya di sini,

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

Bagi sesiapa yang belum memasang Perpustakaan Arduino IDE sebelum mengikuti langkah-langkah ini,

1. Semua pautan di atas menuju ke repositori GIT Hub, anda perlu mengklik butang 'Klon atau muat turun'
2. Pilih muat turun ZIP
3. Sekarang buka Arduino IDE
4. Klik pada tab 'Sketsa' di menu atas
5. Arahkan kursor ke Sertakan Perpustakaan, kemudian pilih 'Tambah. ZIP Perpustakaan …'
6. Navigasi ke lokasi tempat anda memuat turun perpustakaan. ZIP dan pilih
7. Sekarang Perpustakaan telah dipasang, anda perlu mengulangi langkah-langkah ini untuk setiap 5 Perpustakaan yang dipautkan di atas.

Mengaturcara Arduino Nano

Kini persekitaran IDE sudah siap dan tiba masanya untuk anda memprogram Arduino Nano!

Pastikan bahawa Arduino IDE telah disiapkan untuk menyusun papan Arduino Nano, untuk mengesahkan ini,

1. Klik pada tab 'Tools'
2. Arahkan kursor ke pilihan 'Papan:' dan pilih "Arduino Nano"
3. Pasang Arduino Nano ke dalam PC anda & pilih Port COM yang betul

Setelah langkah di atas diikuti, anda boleh menekan butang muat naik untuk memprogram Arduno Nano!

Langkah 5: Elektronik

Sekarang anda mempunyai Arduino Nano yang telah diprogramkan waktunya untuk mengatur elektronik!

Sebelum memasang kabel, putuskan sambungan Arduino Nano dari penyambung USB.

Elektronik dalam projek ini sangat mudah, jadi sangat mudah dipasang walaupun untuk pemula, Sambungan

1. TP4056 - Kawat merah pateri ke penyambung + di sebelah penyambung USB mikro (Terlihat di atas) ini berukuran 5V (Sahkan dengan multi meter jika tidak pasti). Kemudian sambungkan wayar hitam ke penyambung - (sekali lagi ditunjukkan di atas).
2. Matriks 8x8 RGB - Sambungkan Din ke Arduino Nano Pin D3, kemudian Vcc ke 5V & GND ke GND.
3. DS1307 - Sambungkan SDA ke Arduino Nano Pin A4 (Ini adalah sambungan SDA Nano), kemudian sambungkan SCL ke Arduino Nano Pin A5 (Ini adalah sambungan SCL Nano lihat Nano Pin di atas). Kemudian Vcc ke 5V & GND ke GND.
4. Arduino Nano - Yang tinggal hanyalah menghidupkan Arduino Nano, untuk melakukan ini sambungkan 5V ke Vin & GND ke GND di sebelah pin Vin.

Setelah semua perkara di atas dipatuhi litar selesai! dan masanya untuk memprogramnya untuk memeriksa semuanya berfungsi!

Sebelum menyisipkan semua sambungan di atas, mungkin idea yang baik untuk mengesahkan semuanya berfungsi dengan menggunakan papan roti dan beberapa penyambung. Saya telah menunjukkan beberapa gambar pengesahan elektronik saya di atas!

Waktu jam tidak betul?

Sekiranya kata jam tidak menunjukkan waktu yang betul, cuba memprogramkan semula Arduino Nano semasa disambungkan ke modul RTC. Sekiranya ini masih tidak berfungsi, keluarkan bateri sel dari modul RTC dan kemudian tambahkan semula, setelah melakukan usaha ini untuk memprogramkan semula Arduino.

Langkah 6: Perhimpunan

Setelah anda mempunyai bahagian 3D, Code & Electronics sudah siap waktunya untuk memasang jam perkataan.

1. Letakkan Flat Front standard di atas meja dan masukkan 64 LED Diffusers.
2. Pastikan semua peresap telah dimasukkan rata.
3. Letakkan Divider Grid ke dalam Standard Front Assembly.
4. Siapkan elektronik yang dibincangkan pada langkah sebelumnya.
5. Letakkan Flat Angled Back di atas meja
6. Masukkan Modul pengecas USB ke dalam slot di bahagian Angled Back
7. Pastikan Port USB diselaraskan melalui potongan belakang Angled Back
8. Letakkan Angled Mid di atas elektronik dan sejajar dengan Angled Back, kemudian masukkan elektronik
9. Letakkan matriks LED di atas elektronik, panel harus sejajar pada slot Angled Mids.
10. Letakkan unit Angled ke Standard Front dan masukkan skru M3 35mm
11. Kencangkan skru dan letakkan 4 kaki getah di pangkal
12. Tahniah anda telah menyelesaikan perhimpunan, masa untuk menghidupkannya melihat waktunya!

Langkah 7: Pelajaran & Kesimpulan yang Dipelajari

Secara keseluruhan saya gembira dengan hasil projek ini tetapi tentu saja ada beberapa perkara yang boleh dilakukan untuk memperbaikinya.

Isu 1

Modul RTC DS1307 agak mengecewakan untuk disiapkan dan keluar dari penyegerakan dengan cepat yang bermaksud anda harus memprogramkan semula peranti untuk menyegerakkannya semula.

Isu 2

CAD, saya mungkin akan merancang kandang sedikit berbeza untuk memperbaiki proses pemasangan dan benar-benar mempunyai tempat untuk memasang Arduino.

Isu 3

Mengapa tidak mempunyai Wi-Fi? Ini akan menjadi penyelesaian yang baik untuk Isu 1!

Semasa saya memulakan projek ini, saya tidak mempunyai pengalaman dengan ESP8266 / ESP32 tetapi jika saya memulakan projek ini lagi atau melakukan Rev2, saya akan sangat mempertimbangkan untuk menyesuaikan kod untuk menggunakan Wifi untuk mendapatkan masa sekarang dan bukannya DS1307.

Ini juga membolehkan banyak ciri lain seperti menyesuaikan warna paparan berdasarkan ramalan cuaca atau perkara-perkara menarik seperti ini.

Terima kasih semua kerana sampai ke akhir panduan saya, jika anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila beri komen atau hantar mesej kepada saya!