Cum să creați un ceas LED minimalist: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Toate acele ceasuri de perete digitale pot fi atât de ocupate, nu-i așa? Nu-ți dorești cu adevărat un afișaj mare și luminos de 7 cifre care să-ți aglomereze peretele, împiedicându-te, nu-i așa? Chiar și ceasurile analogice, deși sunt mai simple, au în continuare numerele și mâinile urâte în periferie. Și bifarea, uneori te poate înnebuni.

Să vă prezint ceasul cu led pentru a vă rezolva toate problemele. În loc de un ecran urât sau de mâini puternice și neplăcute, puncte silențioase de lumină înconjoară perimetrul, semnificând secunde, minute și ore. Complet personalizabil, puteți face față din orice. Lemn, acrilic, chiar marmură. Indiferent de casă, ceasul cu LED se poate potrivi cu aspectul estetic. Doriți o ardezie albă curată, cu albastru moale care se învârte în jurul marginii? Poti. Sau poate ai prefera un aspect mai rustic, o față de lemn cu lumini portocalii? O față neagră cu lumini verzi? Orice vă puteți imagina, puteți crea cu acest design simplu.

Procesul de mai jos este un ghid. Dacă doriți, puteți crea ceasul din imagine. Dacă doriți ceva mai mare, puteți. Urmăriți-l cu fidelitate sau faceți proiectul dvs. Până la urmă este ceasul tău.

Provizii

Materialele utilizate pentru ceas sunt:

Acrilic alb (translucid, deși ar funcționa la fel de bine cu lucruri opace)

Banda LED WS2812B, 144 LED-uri pe metru

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

Adaptor USB la TTL (pentru programarea Arduino)

Buton tactil (x2)

USB (mai multe informații în etapa de conectare)

Sârmă de conectare

Sârmă multi-core (cu două fire înăuntru)

Ciocolata. Nu este neapărat folosit pentru ceas, dar important este totuși …

Instrumentele de care aveți nevoie sunt (fără ordine specială):

Un puzzle

Un fier de lipit, lipit și un burete

Un pistol de lipit fierbinte

O busola

Super-lipici

Pasul 1: Prezentare generală și proces de proiectare

Voi fi sincer, cadrul ceasului cu LED-uri este ceva pe care l-am pălmuit în două săptămâni, cu tot ce aveam întins acasă în timp ce eram blocat. Nu este nicidecum perfectă și cu siguranță o voi revizita mai târziu în cursul anului. Acestea fiind spuse, Haideți să intrăm în de ce.

Principiul de bază din spatele acestuia este că, deși există ceasuri LED NeoPixel, toate își strălucesc LED-urile direct (chiar la fața ta.) Mi se pare puțin agresiv (ca să nu mai vorbim de distragere), așa că am venit cu o idee mai bună: strălucire lumina de pe perete. Acest lucru creează efecte de iluminare foarte frumoase, precum și efectul secundar neintenționat de a crea o iluminare moale pe față.

Cadrul este complet personalizabil și, deși nu recomand să aveți mai mult de 60 de LED-uri, dacă doriți un ceas mai mare, programarea este capabilă să îl gestioneze. Ar trebui să fie simplu pentru majoritatea oamenilor, chiar și pentru începători, să îl personalizeze și vă voi prezenta cum să faceți acest lucru în pasul următor. Pentru cei dintre voi care au o anumită experiență cu Arduino, multe din ceea ce spun vor fi evidente, dar pentru oamenii care nu au atins niciodată unul în viața lor, m-am străduit să-l fac cât mai simplu posibil.

Citirea ceasului este la fel ca citirea unui ceas analogic, care pentru mulți adolescenți (ca și mine) va avea o anumită practică. Culorile diferite reprezintă mâini diferite, valoarea implicită fiind albastru pentru ore, verde pentru minute, roșu pentru secunde. Acestea fiind spuse, să începem!

Pasul 2: Programare Partea 1: Configurare

Programarea ceasului este relativ simplă, am făcut partea grea pentru tine și l-am scris. Accesați site-ul Arduino și descărcați programul de instalare. Nu aplicația. Asta este important. Odată descărcat, continuați și instalați-l. Luați un pahar de apă în timp ce se întâmplă acest lucru, trebuie să rămâneți hidratat. După instalare, ar trebui să puteți deschide fișierul „ClockV2.ino” atașat.

Pasul 3: Programarea Partea 2: Instalarea bibliotecilor

După ce ați verificat că software-ul Arduino este instalat, trebuie să luați biblioteca FastLED.zip de aici. Dacă sunteți pe Windows, introduceți folderul în Documente / Arduino / biblioteci.

Pe un Mac, deschideți software-ul Arduino și, în partea de sus a ferestrei, faceți clic pe „schiță”. Din meniul derulant, treceți cu mouse-ul peste „include biblioteca” și faceți clic pe „Adăugați o bibliotecă. ZIP”. Selectați. ZIP-ul pe care tocmai l-ați descărcat și faceți clic pe Deschidere.

Acesta este acest pas făcut. A fost ușor, nu-i așa?

Pasul 4: Programarea Partea 3: Personalizarea codului

Acum vine partea distractivă: personalizarea! Totul din cod a fost comentat, astfel încât, chiar dacă aveți cea mai rudimentară înțelegere a programării, veți putea vedea ce se întâmplă. Cu toate acestea, părțile pe care ați putea dori să le modificați sunt următoarele.

#define NUM_LEDS 60

Acesta este destul de simplu, câte LED-uri sunt în banda dvs.? Eu, personal, recomand să-l tai la 60, pentru că este frumos și simplu. este, de asemenea, singurul număr cu un led pe secundă (pentru un număr frumos neted).

FastLED.setBrightness (255);

Controlul luminozității poate fi găsit în partea de sus. Aceasta va accepta un număr între 1 și 255, 1 fiind cel mai moale și 255 cu luminozitate maximă.

leds [ledMins] = CRGB:: Verde;

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

Acestea pot fi găsite chiar în partea de jos a codului. Tot ce fac este să spună programului la ce culoare să seteze fiecare „mână”. Experimentați în jur, vedeți ce vă place. Dacă nu doriți mâna a doua (din motive care mă scapă), puteți chiar șterge a doua linie și ați scăpa complet de acea „mână”.

Pasul 5: Programare Partea 4: Încărcare

Aproape am terminat cu aspectul de cod al acestui proiect, doar un pas în plus: obținerea codului de pe computerul dvs. către Arduino. Acest lucru poate părea puțin descurajator la început, dar dacă puteți conecta puncte, atunci puteți face acest lucru. Mai întâi, lipiți pinii pe Arduino. Ai nevoie doar de rândul de jos, care va veni îndoit la 90 de grade.

Pe adaptorul USB la TTL, găsiți pinii RX, TX, 5V, RST și GND. Conectați pinii adaptorului la pinii din partea de jos a Arduino. RX la RX, TX la TX, 5V (sau VCC) la VCC, GND la GND. Notă: unele adaptoare vor avea un mic jumper pentru a controla tensiunea. Setați acest lucru în poziția 5V.

După ce ați terminat, continuați și conectați-l la computer. Așteptați câteva minute în timp ce driverele se instalează (din nou, beți puțină apă). Odată ce ați terminat, deschideți software-ul Arduino. În partea de sus, faceți clic pe „instrumente” (sau „schiță” pe un Mac) și schimbați „placa” în „Arduino Pro sau Pro Mini”. După aceea, schimbați „procesorul” la „ATmega328P (5V, 16MHz.)”

„Portul” este o chestiune de experimentare. Când deconectați adaptorul, ce port dispare? Când îl conectați, apare din nou? Folosește-l pe acela. Cu totul conectat, apăsați săgeata din partea stângă sus a ecranului și apăsați butonul din partea de sus a Arduino. Așteaptă un minut cam cam așa, iar în partea de jos a ecranului va apărea un mesaj care va spune „Încărcare finalizată”. Dacă eșuează din orice motiv, încercați din nou, apăsând butonul după o perioadă diferită de timp, până când funcționează. Și asta e tot! software-ul este terminat!

Pasul 6: Electronică

Există patru pași principali pentru a sorta electronica. Baza, LED-urile, cablajul și mufa. Totuși, sunt primele lucruri.

Inelul

Există două opțiuni pentru aceasta: puteți imprima baza 3D sau o puteți tăia din lemn. Imprimarea 3D este mult mai puțin dificilă de creat, dar evident incomodă dacă nu aveți, știți, o imprimantă 3d. Totuși, în cazul în care aveți unul, fișierul.stl este atașat.

Să-l faci este și simplu. Este pur și simplu un inel decupat din placaj de 12 mm, cu diametrul de 132 mm (dacă utilizați mai mult de 60 de LED-uri, va trebui să calculați singur diametrul.) O placă este apoi lipită peste sfertul superior, cu o crestătură decupată din acesta pentru a găzdui cuiul (sau fâșia de comandă, dacă doriți) pe care se atârnă. Consultați modelul de mai jos pentru o reprezentare vizuală.

Destul de simplu, nu? Rețineți că grosimea peretelui nu este deosebit de importantă dacă o faceți din lemn, am făcut-o subțire doar pentru a economisi filament.

Banda LED

Banda LED este esența proiectului. Deși vine cu adeziv industrial pre-aplicat pe spate, am constatat că acesta nu era suficient de puternic pentru a-l menține pe loc. S-ar putea să funcționeze perfect pentru dvs., dar vă recomand să folosiți superglue pentru a-l menține. Doar în cazul în care.

Lungimile normale pe care le puteți cumpăra sunt de 50cm și 1m, în ambele cazuri va trebui să tăiați banda la dimensiune. Numărați 60 de LED-uri și tăiați de-a lungul liniei negre. Numărați FOARTE atent, nu doriți să cumpărați mai multe LED-uri.

Rețineți săgețile de pe bandă. Aceasta este direcția în care se vor întoarce „mâinile”. Răsuciți inelul astfel încât placa de crestătură să fie orientată în jos. Aliniați primul LED cu partea superioară a crestăturii suspendate și apăsați-l ferm. Înfășurați LED-urile în sensul acelor de ceasornic, împingând firele în jos prin crestătură. LED-urile ar trebui să se înfășoare complet, terminându-se chiar înainte de primul LED. LED-ul din poziția ora șase are nevoie de modificări. Luați cuțitul de ambarcațiune și tăiați foarte atent o crestătură în bandă. Crestătura ar trebui să fie suficient de largă pentru a se potrivi cablului de alimentare (fir dual-core), dar nu mai mare decât spațiul dintre cele două contacte de cupru. Regula pe care o folosesc este să încerc să tai săgeata din bandă. De asemenea, imperativ este să nu tăiați punctele de lipire ale LED-urilor.

Cablarea

Cablarea pentru ceas este la fel de simplă pe cât aș putea să o fac. Există trei tipuri de sârmă implicate: sârmă de conectare, pentru în ceas în sine, sârmă mai groasă, care vine presoldată pe LED-uri, și sârmă dual-core, pentru a transporta puterea la ceas.

Diagrama de mai sus ar putea părea puțin copleșitoare pentru început, dar tot ce trebuie să faceți este să conectați punctele. Mai jos este fotografia mea a procesului, astfel încât să aveți o impresie despre cum ar trebui să arate. Conexiunea USB este rulată prin firul dual-core, astfel încât să pară cât mai curat posibil.

Priza

Datorită consumului ridicat de energie al sistemului, trebuie să-l conectăm undeva. Sper că voi rezolva asta mai târziu, dar deocamdată trebuie să ne mulțumim. Am ales o mufă USB pentru că este convenabilă, toată lumea are o cărămidă de rezervă și nu trebuie să demontăm niciun transformator (citiți: Nu vreau să se rănească nimeni în timp ce face acest lucru fiind prost și lingând un condensator.)

După câteva vânătoare în jur, am găsit un vechi cablu de încărcare de la un elicopter de jucărie. Cu siguranță toată lumea a avut unul dintre acele elicoptere RC de 15 USD care s-au rupt după o lună?

Dacă nu, din orice motiv, va trebui să cumpărați un conector USB și o carcasă. În orice caz, am scos carcasa de pe încărcătorul meu și iată că s-a desprins cu ușurință.

După desoldarea a două conexiuni, ștecherul s-a oprit imediat. Tot ce trebuie făcut acum este lipirea pe firul dual-core. Dacă țineți USB-ul cu contactele îndreptate spre dvs. și cu filele orientate în jos, cablarea se face după cum urmează: alimentare, semnal, semnal, masă. Deoarece nu vom folosi cei doi conectori de semnal, conectăm doar firele la cei doi externi. Cablul care merge la GND pe Arduino merge la conectorul de masă (dreapta), iar cel VCC merge la alimentare (stânga).

Cele două fire îndoite în spate erau pur și simplu acolo, deoarece cablul pe care l-am găsit era quad-core, în loc de dual core, nu le acordă atenție. Tot ce mai rămâne de făcut acum este să puneți carcasa înapoi în jurul dopului și să o pompați plină de adeziv fierbinte.

Conectați-l pentru a-l testa. Verificați dacă apar minutele, ora și secundele. Dacă da, perfect.

MAI ÎNAINTE! La următorul pas!

Pasul 7: Faceți ceasul

Aici vine partea cu adevărat dificilă: tăierea unui cerc perfect cu mâna. Ei bine, perfectul este opțional, dar amândoi știm că nu veți putea trăi cu voi înșivă dacă creați un ceas neobișnuit. Fața este doar un cerc, cu un diametru de 162 mm (sau cu aproximativ 15 mm mai mare decât inelul de pe ambele părți, dacă creați un ceas mai mare.) Prindeți o busolă, marcați-o și pregătiți-vă să tăiați.

Dacă decideți să utilizați alt material decât acrilul, vă doresc noroc. Vă pot spune din prima mână, acrilul de 6 mm este dur. Mi-am rănit cotul descoperind asta. După aproximativ douăzeci de minute de tăiere solidă, am terminat în cele din urmă cu un disc de acrilic impresionant (chiar dacă spun asta). Două sfaturi. Mai întâi, du-te încet. Luați-vă timp, dacă vă înșelați, va trebui să o luați de la capăt. În al doilea rând, purtați o mască. Tăiți un compus pe care probabil nu-l doriți în plămâni.

Acum este momentul să aveți acea batonă de ciocolată, după multă muncă grea. O meriți. Profitați de ocazie și pentru a mai bea ceva. După tăiere, nu este nevoie decât de asamblare. Dar înregistrați marginea discului, pentru a vă asigura că este rotund în mod corespunzător înainte de a continua.

Pasul 8: Lipire (și o mulțime de ea)

Suntem acum pe acasă, mai sunt doar câteva lucruri de parcurs. Mai întâi, apucați discul pe care l-ați tăiat în ultimul pas. Urmăriți un cerc pe acesta, puțin mai mare decât diametrul inelului (sau puțin mai mic decât diametrul interior, dacă l-ați imprimat 3D).

(Da, știu, este o linie frumoasă și trasată cu pricepere)

Aliniați-vă inelul cu el cât de bine puteți, este adesea o idee bună să aveți o lumină strălucitoare strălucind chiar deasupra lucrării dvs. pentru a elimina umbrele care vă pot deruta. Odată ce sunteți sigur că este în locul potrivit, pur și simplu lipiți-l, în jurul interiorului (astfel încât să reduceți șansa de aburire a LED-urilor).

Ultimul pas este lipirea componentelor, pentru a minimiza șansele de a se sparge ceva. Adezivul fierbinte va face truc aici.

Aaaand, ai terminat! rămâne doar să-l testezi! Următorul pas acoperă asta.

Pasul 9: Finalizarea

Ultimul lucru pe care trebuie să-l faceți acestui ceas este să aplicați o soluție de înaltă tehnologie unei probleme. Este posibil să fi observat că Arduino are o lumină de putere remarcabil de strălucitoare, de culoare roșie, care strălucește prin acrilic (dacă într-adevăr aveți acrilic). Puteți rezolva acest lucru prin simpla metodă de tăiere a unui mic pătrat de bandă electrică și lipirea acestuia peste LED-ul. Blu-Tack ar funcționa și el. Sau vopsea. Acoperiți doar lumina. Pentru a seta ceasul, pur și simplu apăsați butonul de sus pentru a crește orele și cel de jos pentru a crește minutele.

S-ar putea să descoperiți că ceasul câștigă sau pierde timp, acest lucru se datorează faptului că cristalul din Arduino este fiabil doar aproximativ 90% din timp. În mod normal, puteți regla acest lucru schimbând „a doua” variabilă, aproape de partea de sus. 1013 milisecunde a fost ceea ce a funcționat pentru mine, dar este posibil să găsiți că are nevoie de modificări. După ce îl modificați, reîncărcați-l și așteptați o zi pentru a vedea dacă rămâne corect.

Asta e tot de la mine, acum știi cum să faci un ceas minimalist personalizat unic, care, sincer, arată foarte, foarte bine. Fotografiile nu-i fac dreptate, sunt mult mai fascinante în persoană. Cu siguranță intenționez să îl revizuiesc în viitor, cu funcții precum un cip dedicat de ceas, diminuarea pe timp de noapte, modul santinelă (unde se activează doar dacă cineva este în apropiere) și bateria completă. Rămâneți aproape.