Ceas digital din lemn masiv: 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Cum se construiește un ceas digital din lemn alimentat de un atmega168 (arduino) cu o alarmă și jocuri încorporate.

M-am gândit mai întâi să fac acest lucru când am văzut un ceas cu LED acoperit de un furnir de lemn. Mi-a plăcut când l-am văzut, până am văzut prețul. Atunci am decis să-mi construiesc propria mea, am vrut să o construiască pentru mult mai puțin, din lemn masiv și să joc jocuri!

Pasul 1: De ce aveți nevoie

Materiale: - 4, 18 "x 4" x 1 "scânduri din lemn (am mers cu arțar) - 85 de LED-uri roșii - 85 de LED-uri verzi (opțional) - 1 Demiltiplexer de 4 până la 16 pini - 15 tranzistori NPN (cum ar fi 2N3904) - 1 Microcontroler ATMEGA168 (sau Arduino) - 1 cristal de 20 MHz - 1 regulator de 5 volți - 2 condensatori 220uF (pentru nivelarea vârfului de putere) - 1 radio vechi de buzunar - mufe audio de 2 1/8 "- 1 adaptor de perete DC 5-9V- 1 (sau mai multe) Controller (uri) vechi de joc - 4 șuruburi de lemn de 3-1 / 2 "- Sârmă solidă (mai ușor de lucrat) - Lipit - Lipici fierbinte - Lipici alb - Hârtie de nisip Pentru controlerul de joc folosesc un joystick Atari 2600 (sau chiar paddle dacă reprogramați), dar este compatibil și cu un controler de sistem Sega Master, joystick-uri Atari 7800 (teoretic) sau chiar controlere Sega Genesis. - Pistol de adeziv fierbinte - ferăstrău cu mitră

Pasul 2: Pregătiți placa frontală

Luați cea mai bună bucată din placa 1 "x4" x1-1 / 2 'și alegeți partea cea mai bună pentru a fi partea din față a ceasului.

Încercați să evitați nodurile sau defectele vizibile ale lemnului, deoarece acestea vor face infinit mai greu să găuriți găurile LED. Începeți prin tipărirea șablonului atașat acestui pas la o scară 1: 1. Înregistrați-l pe partea din spate a plăcii frontale, astfel încât partea bună să fie orientată în jos atunci când imprimarea este orientată în sus. Luați placa frontală și așezați-o cu șablonul cu fața în sus, deasupra celei mai proaste aspecte. Apoi puneți-l pe presă. Luați un burghiu puțin mai mare decât bitul pentru hobby cu capăt plat și reglați manometrul astfel încât vârful să fie la doar 0,8-1 mm deasupra plăcii inferioare, astfel încât să nu treacă tot drumul prin placa frontală. Vă recomand cu tărie să folosiți mai întâi o placă de testare pentru a vedea dacă funcționează. Găsește cel puțin 10 găuri de testare (vor fi folosite mai târziu!). O lumină puternică ar trebui să poată străluci prin locul în care se termină vârful burghiului. Găuriți o gaură în fiecare dintre cercurile de pe șablon, ca în imaginea de mai jos.

Pasul 3: Finalizați placa frontală

Acest pas este foarte provocator, scopul acestuia este să folosiți bițele pentru scule hobby pentru a face capetele găurii plate, astfel încât lumina să strălucească uniform.

Începeți prin a pune burghiul de scule hobby în presa de burghiu (asigurați-vă că lăsați peste 1 din mandrină). Într-o notă de siguranță, acesta nu este modul în care burghiul este conceput pentru a fi utilizat și este un pericol, deci fiți suplimentar Atenție. Reglați indicatorul de adâncime astfel încât bitul să fie abia deasupra plăcii inferioare ca în imaginea a 3-a. Căptușiți bitul cu o gaură de testare și țineți-l ușor timp de 1 secundă și lăsați-l. și opriți burghiul. Burghiul este oprit, astfel încât să puteți răzui orice acumulare din partea inferioară a bitului. Dacă nu, arde gaura făcând fața să decoloreze. Repetați acest lucru până când sunteți mulțumit de cât de multă lumină strălucește (a se vedea imaginile de mai jos pentru o referință). Odată ce vă simțiți confortabil cu forarea găurilor, treceți la ultima bucată de lemn și forați fiecare gaură. Fiți avertizat că acest lucru necesită răbdare, nu o grăbiți sau s-ar putea să arzi o gaură și să trebuiască să repornești.

Pasul 4: Pregătiți panourile de mijloc

Acest pas pregătește plăcile de mijloc pentru a găzdui componentele electronice.

Dacă te-ai încurcat în ultimul pas, lemnul nu se pierde, folosește-l aici! Pentru acest pas, tot ce trebuie să faceți este să tăiați o gaură în fiecare dintre plăcile din mijloc ușor mai mari decât dimensiunea matricei LED, astfel încât toate firele și dispozitivele electronice să se potrivească în interior. Am făcut acest lucru forând suporturile rămase ale unei plăci frontale eșuate și folosind o dalta pentru a o curăța. Repetați acest lucru pentru câte tablouri doriți, eu am folosit 2.

Pasul 5: Pregătiți tabloul din spate

Pentru acest pas, utilizați șablonul atașat pentru a găuri și tăia găurile pentru conectorul DB9 utilizat pentru controler și mufele audio de 2 1/8 utilizate pentru alimentare și radio.

Pentru a tăia portul controlerului, forați linia interioară pe șablon. Apoi, sculptați partea exterioară a șablonului de 10 mm adâncime folosind o dalta (aveți grijă la acest pas, este ascuțit). Pentru a găuri găurile pentru mufele de 1/8 , începeți să găuriți o gaură suficient de mare pentru a se potrivi capătul mufei audio. Apoi găuriți o gaură mai mare din interiorul plăcii până la 3 mm de la suprafața exterioară. (acest lucru depinde de mufa dvs.). Acest lucru permite ca sfârșitul mufei să stea perfect în gaura mai mică, cu restul ascuns în spatele lemnului. În acest moment, veți dori să atașați firele la porturile de alimentare, audio și controler. portul controlerului, conectați firul de la pinul 5 la firul de la pinul 6, așa cum se vede în ultima imagine.

Pasul 6: lipiți matricea

Pentru acest pas, așezați unul din fiecare tip de LED-uri în fiecare gaură, astfel încât să se încadreze în poziție. Dacă ați folosit 2 LED-uri de 5 mm ca mine, atunci va trebui să lărgiți găurile pentru LED-uri. Aveți grijă când faceți acest lucru, burghiul se poate prinde mult mai ușor și trage placa în sus, scoțând gaura.

Dacă ați folosit 2 LED-uri, atunci când introduceți LED-urile în găuri, așezați catodii în mijlocul găurii, astfel încât cele două laturi plate să se întâlnească. Pentru a începe lipirea, îndoiți mai întâi toți catodii (cabluri mai scurte) în jos, astfel încât să formeze 17 coloane foarte aproape de placă, apoi lipiți-le împreună. Pentru a lipi anodii împreună îndoiți mai întâi tot anodul unei culori în sus și apoi îndoiți-i orizontal, deci există 5 rânduri de anod pentru acea culoare. Îndoiți cablurile celorlalte culori ale anodului în jos și apoi orizontal, astfel încât să formeze încă 5 rânduri de anod. Acum lipiți toate rândurile împreună, deci există un total de 10. Partea finală a acestui pas este să lipiți firele pe rânduri și coloane pentru ca dispozitivele electronice să fie conectate. Când alegeți lungimea firului, rulați firul din rândul / coloana în locul în care doriți să fie plasată electronica și adăugați 5-10 cm în plus pentru a lucra.

Pasul 7: Începeți asamblarea panourilor

Pentru acest pas, veți avea nevoie de o scândură din mijloc, scândura din față și 2 bucăți de lemn „de sacrificiu” (acestea vor fi marcate vizibil).

Pentru început, luați adezivul alb și aplicați-l pe partea din față a plăcii de mijloc, nu vă fie teamă să aplicați prea mult, este mai bine decât prea puțin. Folosind un deget, ștergeți lipiciul uniform pe toată fața și lipiți-l pe partea din spate a panoului frontal (consultați imaginile pentru mai multe clarificări). Pentru a face o legătură puternică, așezați o bucată de lemn „de sacrificiu” pe ambele părți ale pieselor acum lipite și strângeți-le împreună (asigurați-vă că o aliniați rapid, deoarece se usucă rapid). Pentru a face cea mai bună etanșare, strângeți-o cu tot ce aveți (a se vedea a doua imagine de mai jos), dar aveți grijă să nu rupeți lemnul sau să scoateți găurile LED.

Pasul 8: Programați microcontrolerul

Acest pas poate suna simplu, dar poate varia, confuz, nu este realizat corect. Am încărcat programul pe atmega168 folosind un avrisp mk II pentru a ocoli bootloader-ul pe majoritatea cipurilor utilizate cu Arduino. Acest lucru se datorează faptului că am dorit o pornire instantanee și permite, de asemenea, mai mult spațiu pentru program (deși, nu prea mult). Pentru a face acest lucru, există resurse bune aici, aici și aici pentru a arde un bootloader. În locul încărcătorului de boot, folosiți doar fișierul.hex găsit în folderul applet al folderului de schiță arduino (care este cel pe care l-am atașat la acest pas și la introducere). Pentru a schimba orice aspecte ale fișierului, am inclus și toate din codul comentat, trebuie doar să faceți clic pe „încărcați pe bord” (veți primi o eroare dacă nu aveți un arduino conectat) pentru a recompila și fișierul.hex se va schimba în noul cod. să fie exact 20,0Mhz, deci va trebui calibrat pentru a păstra ora exactă. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să schimbați variabila oneMin din cod, a mea este 60116. Viteza de ceas este în prezent compilată pentru a rula la 20 MHz. Pentru a-l modifica, va trebui să schimbați unele numere din preferințele arduino și fișierele de definiție a plăcii, așa cum se găsește aici.

Pasul 9: Construiți aparatele electronice

Pentru a construi electronica, urmați schema atașată. Am atașat schema ca bmp, două dimensiuni diferite de PDF și fișierul original.ms10 creat în software-ul multisim al instrumentelor naționale, pentru cei care doresc să-l folosească.

Catozii LED-urilor se leagă de ieșirile multiplexorului, coloana din stânga a LED-urilor fiind coloana 0. Demultiplexorul trebuie să scufunde LED-urile unul câte unul, cum ar fi cel din foaia de date atașată. Anodii LED-urilor sunt atașați la un grup de 3 tranzistori. Astfel, primul tranzistor are puterea direct de la adaptorul atașat la pinul colector, pinul anodic corespunzător (de la microcontroler) este atașat la poartă. De asemenea, emițătorul merge direct la poarta celui de-al doilea tranzistor și, folosind un rezistor de 1 kOhm, este conectat la poarta celui de-al treilea tranzistor. Al doilea tranzistor are colectorul său atașat la pinul verde (pinul 1 de pe arduino) și emițătorul său atașat la rândul verde (sau cel mai înalt LED de tragere). Al treilea tranzistor are apoi colectorul atașat la pinul roșu (pinul 0 pe arduino) și emițătorul atașat la rândul LED corespunzător. Trebuie remarcat faptul că am comandat rândurile LED de la 0 în partea de sus la 4 în partea de jos. Puterea radio este atașată la pinul difuzorului (pinul 9 de pe arduino), astfel încât atunci când alarma este sunată, aceasta să se aprindă și să regleze automat cea mai puternică stație. Pinii controlerului (pinii analogici 0-5) au toți un rezistor de tracțiune de 200kOhm. pinii de la 0-5 (urmat de numărul DB9 corespunzător) se atașează la controler în următoarea ordine: sus (1), jos (2), stânga (3), dreapta (4), butonul 1 (5 și 6), button2 (9, de asemenea, opțional). pinul 7 de pe conectorul DB9 este + 5V și pinul 8 este împământat. Vedeți imaginile pentru câteva comentarii și indicații, dar dacă ceva nu este clar, anunțați-mă în comentarii și voi face tot posibilul să vă ajut. Pentru porturi și rânduri și coloane cu LED-uri, vă recomand să instalați prize, astfel încât piesele să poată fi îndepărtate sau schimbate cu ușurință. Acum atașați firul la LED-uri, alimentare și controler și testați. Înainte de a introduce cipuri, asigurați-vă că puterea pe care o primesc este de 5V corectă, astfel încât să nu fie distruse.

Pasul 10: Finalizați ceasul

Pentru acest pas, fixați toate plăcile împreună, apoi folosind șablonul atașat la acest pas, găuriți găurile pilot pentru cele 4 șuruburi de lemn (numai până la începutul plăcii frontale, motiv pentru care cel din spate este lipit). Dacă doriți, puteți contracapa găurile, astfel încât șuruburile să stea la culoare.

Acum introduceți șuruburile în găuri. Ultimul lucru de făcut este să curățați marginile. Luați ferăstrăul de tăiat și tăiați capetele la o distanță egală de șuruburile de pe ambele părți ca în șablon (fiți foarte atenți în acest moment pentru a nu scoate o gaură pe ferăstrău!). Acum șlefuiți orice margini neuniforme sau aspre (nu fața) și ați terminat !.

Pasul 11: Cum se folosește ceasul

Pentru a seta ora, apăsați și țineți apăsat butonul timp de 3 secunde, ecranul ar trebui să devină negru. Pentru a schimba numărul intermitent, apăsați în sus și în jos. Pentru a comuta între numere, apăsați la stânga și la dreapta. În timp ce comutați între numere, veți ajunge la colon, când pe colon comutați între AM și PM apăsând în sus și în jos, culoarea se va schimba între roșu și verde (AM și PM sunt ceea ce doriți să fie). Apăsați butonul din nou pentru a seta ora. Pentru a comuta între diferitele alte funcții apăsați butonul 1. Este, de asemenea, posibil să apăsați butonul 2 (nu în controlerele atari 2600) pentru a porni și opri radioul. Pentru a reveni la ceas, apăsați și țineți apăsat butonul 1. Orice funcție a software-ului este următoarea: Alarmă - setați același mod ca și ceasul. 1-D Pong - Totul este despre sincronizare, jucat prin apăsare / jos pentru a alege numărul de jucători și butonul 1 pentru confirmare. Pentru a juca butonul 1 (pentru jucătorul 1) sau butonul 2 (pentru jucătorul 2) când mingea vine spre tine, dar nu prea devreme sau târziu, altfel vei rata. Labirint - Găsește-ți ieșirea, este un labirint, dar toate cheile trebuie colectate pentru a deschide ieșirea. "Salt" - Un joc de platformă, evitați punctele roșii și nu cădeați pentru a ajunge cât mai departe posibil. Dacă aveți întrebări, nu ezitați să lăsați un comentariu ! Spune-mi ce crezi.