Besedna ura: 21 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Še en pogled na priljubljeno besedno uro. Poganjal ga je klon arduino in LED diode WS2812B. Oblikovanje je najprej navdihnilo ta primer, nato pa sem s pomočjo hitre knjižnice prepisal vdelano programsko opremo, ki je vključevala nekaj idej iz tega navodila.

Moji cilji za to zasnovo so bili:

• Največje/najbližje možne črke brez svetlobe med njimi
• Nadzor nad posameznimi črkami in ne nad eno besedo naenkrat
• Primerno za obešanje na steno ali sedenje na mizi
• Uporabniku prijazen nadzor
• Vtis kakovosti
• Lasersko rezanje

Poskušal sem čim bolj zmanjšati običajne kontrolnike DIY, na primer površino 3D natisnjenega predmeta ali opekline/sklepe prstov/žive tečaje projekta laserskega rezanja. Cenim, ko me kdo vpraša, kje sem kupil nekaj, kar sem sam zasnoval in zgradil.

Lasersko rezane dele lahko občasno na voljo tukaj na Etsyju.

Korak: Orodja, materiali in potrebščine

Glavna zahteva za to zasnovo je dostop do laserskega rezalnika z rezalno površino 9 "x 9" ali več. Uporabljam vseprisotni kitajski 40w CO2 laser "K40", ki je na voljo povsod na ebayu in drugih tujih mestih. Moj je bil spremenjen tako, da je lahko izrezal večjo površino (med drugimi izboljšavami), sicer ne bi bil primeren za ta projekt takoj. Če uporabljate K40, toplo priporočam namesto programske opreme, ki je priložena; moje datoteke SVG so narisane s tem v mislih.

Orodja:

• Laserski rezalnik (površina 9 "x 9" ali več, mora rezati les)
• Računalnik z Arduino IDE
• Sponke
• Splošne elektronske stvari (rezalniki žice, odstranjevalci žic itd.)
• Spajkalnik
• Pištola za vroče lepilo
• Videl

Zaloge:

• Lepilo za les
• Brizga (za nanašanje lepila za les poiščite ukrivljeno plastično konico zobne/namakalne brizge)
• Vroče lepilo
• Lepilni trak
• Barva (ura)
• Madež ali barva (okvir)
• Skodelice za enkratno uporabo in mešalna palica (za epoksi obraz)
• Brusni papir
• Žica (uporabil sem trdno jedro s premerom 22)

Materiali:

• 1x Arduino Nano - 5 USD (klon ebaya) do 22 USD+ (uradno)
• 1x modul DS3231 RTC - 1 USD (eBay)
• 1x 10k upor - 1 USD za 50 (eBay)
• 3x taktilna stikala 10 mm - 1 USD za 20 (ebay)

• 1x LED trak WS2812B 60 LED/meter - 15 do 23 USD (eBay)

  • Za pravilen razmik mora biti 60 LED na meter, običajno se prodajajo kot 300 LED zvitkov 5 m.
  • Poiščite različico, ki ni vodotesna
• 1x odklopna plošča Micro USB (neobvezno) - 1,25 USD za 5 (eBay)
• 1x fotorezistor 10-20k ohmov - 1 USD za 20 (eBay)
• 1x baterija CR2032 - 2 USD za 10 (eBay)
• Čisti epoksid - 20 USD za četrtino (Home Depot)
• Potrebnih je le nekaj unč

• 1x 3 mm vezane plošče - 12 USD za list velikosti 4 'x 8' (Home Depot)

  To se običajno imenuje podloga ali Luaun

• 1x 1/4 "x 1,5" x 48 "hrastova plošča 5 USD (Home Depot)

  Poiščite najpreprostejšo in najlepšo

• Papir (papir za tiskalnik ali karkoli prosojnega)

To je skupaj približno 70 dolarjev, vendar boste na koncu imeli dovolj LED za dve uri, zato bi bilo vredno vzeti še en Arduino in kos hrasta ter narediti dva hkrati. Zakaj ne?

Korak: Izrežite dele vezanega lesa

To bi moralo biti precej preprosto. Iz priložene zip datoteke izrežite eno datoteko SVG, ki se začne z "3 mm vezane plošče". Najprej uporabite žago, da list 4x8 spremenite v nekaj, kar bo ustrezalo vašemu laserskemu rezalniku (če to ni očitno)

Morda boste opazili, da je ura zrcaljena - ugotovil sem, da z laserjem dobim bolj svež rob na dnu plošče, zato sem odložil najlepši obraz lesa. Če vam ni tako, preprosto zrcalite datoteko in jo razrežite z desno stranjo navzgor. Majhni plavajoči deli črk bodo krhki, zato se izogibajte udarjanju katerega od njih. Priporočam, da nastavitve rezanja prilagodite tako, da črke same od sebe izpadejo - sredi O je zelo enostavno razbiti, če iz lista iztaknete zataknjene dele.

Če prelomite del črke - ni vse izgubljeno. Drži se drobcev in poglej naprej na korak, kjer pripravimo obraz, in videl boš, da jih lahko brez večjih težav postavimo tja, kamor spadajo.

Ne pozabite vrezati modre plasti, preden izrežete rdečo.

Korak: Izrežite hrastove dele

Običajno to naredim, preden začnem ali potem, ko končam z rezanjem kosov vezanega lesa, ker to zahteva različne nastavitve rezanja in malo nastavitve na laserju. Potrebujemo enega od kosov z datotekami z imenom "Oak Frame" tukaj. Opazili boste, da je v datoteki modri pravokotnik z rdečimi črtami. Zamisel tukaj je, da uporabimo ploščo za odpadke kot vponko/vpenjalno napravo v laserju, da lahko na dosleden način prerežemo prstne sklepe v konce plošč.

1. Hrastovo ploščo z žago razrežite na 9 "dolžine
2. Ploščo za ostanke pritrdite na lasersko posteljo, da se ne more zlahka premakniti.
3. Izrežite modri pravokotnik. Po tem laserja ne zaženite ali znova zaženite, nova luknja v odpadni plošči je zdaj naša referenčna točka za preostale reze.
4. Košček hrasta vstavite v izrez in ga potisnite navzgor v zgornji levi kot (ob predpostavki, da je vaš izvor zgornji levi. Če ne … je ključno, da končne reze postavite na hrast in da je zgornji rob dosledno raven, zato lahko bodite v redu, kjer koli ste.) Potrudite se, da pri tem ne premikate odpadne plošče.
5. Rez!

Ugotovil sem, da je K40 hrast precej dober, vendar boste morali prilagoditi nastavitve, dokler ne dobite dobrega rezultata.

4. korak: Sestavite okvir

Hrastove dele hitro brusite, da izboljšate površino, nato jih položite in nanesite nekaj lepila na sklepe prstov. Pomembno je, da se okvir konča v kvadratu (ali se ujema z obliko obraza, če laser razreže trapez ali paralelogram), dober način, da se prepričate, da je pravilno, je, da uporabite obraz kot vodilo, preden se lepilo posuši.

Dvakrat preverite postavitev funkcij, od zadaj (z licem navzdol):

• Tri luknje za gumbe morajo biti na levi strani in proti zadnji strani ure
• Posamezna luknja za foto upor mora biti na vrhu in proti zadnji strani ure
• Zareza za napajalni kabel mora biti na dnu in proti zadnji strani ure

Če imate kakršno koli neskladje z zgornjim ali spodnjim robom okvirja, je to v redu, če le niso hudi. Primer, ki ga imam na fotografiji, ni problem, zaradi hitrega brušenja se bo obarval pred madežem.

Uporabite lahko objemke, če jih imate, ali pa tudi maskirni trak deluje zelo dobro.

5. korak: Pobarvajte in pripravite obraz

Prvič: barvanje.

Najraje uporabljam razpršilno barvo na obrazu s precej nevtralno barvo. Doslej sem za obraz uporabljala različne sivine, srebro in zlato z dobrimi rezultati. Temnejše barve dajejo boljši kontrast črkam, ko so osvetljene. Izogibajte se brušenju obraza zaradi krhke narave črk. Če ste imeli zlomljene črke, jih obarvajte hkrati.

Drugič: nanesite maskirni trak

Lepilni trak nam bo omogočil, da obraz napolnimo z epoksidom, ne da bi vse ušlo skozi luknje. Na zadnjo stran obraza nanesite plast in pritisnite navzdol po celotni površini, da zagotovite, da se dobro prilepi.

Tretjič: Odrežite lepilni trak za 1/4 od roba. To naj bo jasno, da lahko prilepimo obraz v okvir, ne da bi bil maskirni trak trajen element.

Četrtič: neobvezno - če ste imeli polomljene črke, obrnite obraz in jih prilepite na maskirni trak na ustreznem mestu.

6. korak: Namestite LED

Najprej vzemite svoj LED trak in ga razrežite na označenih oznakah na 11 kosov, vsak po 11 LED. Na sredini izpostavljenih bakrenih blazinic bi morala biti črta, ki prikazuje, kje se razreže. Škarje ali rezalniki žice so v redu.

Nato odstranite podlago in vsak trak prilepite na zadnjo ploščo "mreže". Če ste smernice na tem delu vgravirali prej, jih lahko uporabite kot referenco, da bodo stvari jasne. Razmik tukaj ni super kritičen, verjetno boste opazili, da se premakne, če na koncu dobite trak, v katerem je že spajkalni spoj, mislim, da boste pri nakupu 5 -metrskega zvitka dobili kakšen meter.

Pomembno: opazite majhno puščico in Din/Dout. Želimo, da puščica v zgornji vrstici gre od leve proti desni, nato pa v naslednji vrstici obrnjena. Zgoraj levo in cik-cak naj se konča spodaj desno.

7. korak: Spajkajte LED

To je verjetno najbolj dolgočasen korak. Uporabljam golo žico s premerom 22, da prihranim trud pri odstranjevanju obeh koncev teh kratkih žic.

Odrežite 10 vsake od teh treh dolžin:

• 3/4"
• 1-1/8"
• 1-1/2"

Vsako žico je treba upogniti, tako da lahko vzpostavi povezavo od konca enega traku do začetka naslednjega. Ponavadi vzamem nekaj predmetov, na katere lahko ovijem žico - pisalo dobro deluje za najkrajšega, ročaj izvijača za srednjega in majhno jekleno ravnilo za najdaljšega. Svoje ovinke lahko preverite tako, da jih postavite na tablo in preverite, ali dosežejo blazinice in ostajajo v skladu s smernicami.

Spajate te žice med konce trakov, da tvorijo eno neprekinjeno pot od zgoraj levo do spodaj desno - to bi moralo biti na fotografijah samoumevno.

Držanje teh žic je težavno in zagotovo ne smete uporabljati prstov, ker se zelo hitro segrejejo. Uspešen sem bil s posnetkom iz aligatorja in tudi z gizmom, ki ga boste videli na fotografiji. Morda bo lažje najprej kositi blazinico, nato pa žico primiti tudi s pinceto.

Ko spajate žice, lahko prilagodite razdaljo med njimi tako, da jih upognete z izvijačem ali podobnim - seveda se ne smejo dotikati.

Preden nadaljujem, preizkusim LED, vendar ta korak ni obvezen.

8. korak: Priključite vhodne žice

Nato bomo priključili napajanje, ozemljitev in podatke na začetek našega LED traku in samo napajanje in ozemljitev do skrajnega konca. Žice za vhodno stran morajo biti prerezane na približno 13 cm dolge - za 5v sem izbral rdečo, za podatke rumeno, golo žico pa za ozemljitev.

Odstranite del izolacije na vrhu/sredini 5 -voltne žice (glejte fotografijo); to bomo kasneje uporabili za fotorezistor.

Na skrajnem koncu traku (spodaj levo) od zadaj uporabite samo dve žici za 5V in ozemljitev, ti sta lahko dolgi približno 5 cm.

Priporočam, da žice pritrdite z vročim lepilom, da preprečite premikanje. Spajkalni spoji z LED trakovi so še posebej krhki.

9. korak: Sestavite mrežo

Obstajajo štiri različne vrste kosov mreže, ki so označene, če ste jih prej vgravirali:

• 2x vodoravni konec
• 2x navpični konec
• 10x navpično
• 10x vodoravno

Lepilo ni obvezno, vendar je priporočljivo. Rad uporabljam lepilo, ker lahko na celoten sklop, ko se posuši, nanesemo utež in popravimo vse neravnine, ki na splošno olajšajo stvari.

Najprej namestite navpične dele. Kosi "Konec" gredo na desno in levo stran, nato pa na sredino napolnijo preostanek.

Nato namestite vodoravne dele. Kosi "End" gredo na zgornji in spodnji del, opazili boste, da ti nimajo dodatnega izreza. Preostali vodoravni deli imajo to dodatno zarezo, da očistijo povezovalne žice, ki smo jih prej spajkali. Poravnajte zarezo z žicami in med seboj zamenjajte stranice.

Nazadnje, če ste uporabili lepilo, sklop obrnite navzdol na ravno površino in nanj položite nekaj težkega, medtem ko se posuši.

10. korak: Obarvajte okvir in namestite obraz

To je pravi čas za obarvanje hrastovega okvirja, odvisno od zaključka, ki ga želite. Obraz moramo prilepiti na svoje mesto in v tem primeru nameravam na les uporabiti oljni premaz - ki bo motil lepilo za les, zato ga bom uporabil kasneje. Druga možnost je, da uporabite drugo vrsto lepila, na katero to ne vpliva.

Nato moramo obraz postaviti v okvir. Pri tem je kritično, da globino nastavite tako, da se zadnja ura konča poravnano ali pod zadnjo površino okvirja in ne štrli. Obstaja veliko načinov za to:

Majhni pravokotni distančniki so ravno pravšnji za nastavitev razdalje od sprednje strani okvirja do obraza.

Drug način za dosego tega je, da okvir postavite z licem navzgor na ravno površino, nato pa zložite vse notranje dele (preskočite naprej, da vidite, kako gredo), in na koncu pritisnite obraz navzdol ob njih. Pazite, da žice ne pridejo med plasti.

Lahko tudi zložite dele in uporabite čeljusti, kar želite!

Korak: Nalijte epoksi

Podprite hrbet po celotni površini, da lepilni trak ostane na svojem mestu. Postavite ga na ravno površino.

Zmešajte približno 5 unč v skladu z navodili, ki so priložena epoksidu. Na splošno bodo rekli, da mešamo v eni posodi 6-10 minut, pri tem pa strgamo stranice, nato pa jih prenesemo v čisto posodo in mešamo še nekaj minut ali dokler ne doseže določene temperature.

Epoksid nanesite na obraz. Najprej poskušam napolniti črke, da zmanjšam zračne mehurčke, nato pa preostale. Poskusite ga zaščititi pred prahom in občasno s toplotno pištolo ali gorilnikom odstranite mehurčke.

Korak: Namestite LED mrežo in difuzor

Po končanem strjevanju epoksida odstranite maskirni trak z zadnje strani obraza.

Med LED diodami in zadnjim delom obraza je priporočljivo nekaj razpršiti svetlobo:

• Noben difuzor ne daje vtisa posameznih luči za črko
• List papirja za tiskalnik daje zelo enakomerno svetlobo, vendar obstaja kompromis zaradi zmanjšane skupne svetlosti
• En ali dva lista belega papirja sta dober kompromis
• Črni papirnati papir sicer zmanjša svetlost, hkrati pa neosvetljene črke ne izstopajo toliko

Papir izrežite tako, da se prilega okvirju, in ga pritrdite med LED mrežo in obraz. Prepričajte se, da je kot LED mreže s podatkovno žico poravnan s črko "I" v zgornjem levem kotu.

Ko ste pri tem, postavite zadnjo ploščo v okvir in s svinčnikom potegnite izrez na zadnji strani mreže, kar bo pomagalo, da bodo manjši deli kasneje pravilno poravnani.

LED mrežo pritrdite z vročim lepilom.

Korak: Dodajte pogum

Segmente, ki gredo okoli središča skupaj, kot je prikazano, zlepite, nato pa s črtami, ki ste jih narisali na zadnji strani LED -mreže, lepite. Uporabite arduino in mikro USB odklopno ploščo kot distančnike, da se prepričate, da se bodo prilegali.

Majhne pravokotne distančnike prilepite po obodu, pri tem pazite, da ne zakrijete lukenj za stikala na levi strani in foto upor na vrhu.

Za pritrditev odmičnih plošč Arduino in mikro USB uporabite vroče lepilo.

Odstranite nagnjene zatiče glave iz modula RTC, če obstaja. Odlepite ali jih preprosto odrežite - teh ne bomo uporabljali.

Nazadnje z vročim lepilom pritrdite modul RTC v spodnjem levem kotu. Priporočam, da uporabite zadnjo ploščo kot vodilo, da jo postavite na popolno mesto. Modul prilepite na ploščo, nalepite na lepilo, nato ga namestite in modul potisnite navzdol navzdol do spodnje plošče.

Korak 14: Gumbi in foto upor

Stikala spodaj levo pritrdite z vročim lepilom in bodite pozorni na orientacijo. Štirje zatiči na stikalih so združeni v parih, priporočam, da jih zavrtite tako, da bo en par blizu dna, drugi pa na vrhu - to bo kasneje olajšalo spajkanje.

Fotorezistor prilepite na vrh - samo ga centrirajte na luknjo na vrhu

Korak: Spajkajte 5v/VCC povezave

Vse to bi moralo biti na koncu priključeno na pin VCC na odklopni plošči Micro USB.

1. LED trak zgoraj desno
2. LED trak spodaj levo
3. 5V na arduinu
4. VCC na modulu RTC (tretji zatič od zgoraj)
5. Foto upor

Korak 16: Priključki spajkanja na tla

Ti bi se morali na koncu vsi povezati z vtičem VCC na odklopni plošči mikro USB.

1. LED trak zgoraj desno
2. LED trak spodaj levo
3. Arduino GND
4. RTC modul GND (spodnji zatič)
5. Stikala

   Oglejte si podrobno fotografijo. Taktilna stikala imajo štiri zatiče, vendar le en kontakt, notranje so povezani v parih. Če ste ozemljitveno žico spajkali na oba zatiča, preverite, ali sta oba zatiča na isti strani stikala, sicer ga boste kratki

17. korak: Spajkajte preostale povezave

1. 10k upor. Arduino pin A0 na ozemljitev
2. Foto upor. Arduino pin A0
3. RTC. Drugi na vrhu modula je arduino pin A4
4. RTC. Zgornji zatič na modulu za arduino pin A5
5. Stikalo 1 (način/nastavitev). Arduino D2
6. Stikalo 2 (gor). Arduino D3
7. Stikalo 3 (dol/preklic). Arduino D4
8. LED podatki. Arduino D6

Za pritrditev žic nanesite obilno količino vročega lepila, zlasti za izolacijo vodnikov, ki prihajajo iz fotorezistorja, in za utrjevanje stikal.

Nazadnje v modul RTC vstavite baterijo CR2032.

18. korak: naložite vdelano programsko opremo

Za nalaganje vdelane programske opreme v Arduino potrebujete računalnik z Arduino IDE. Tu so nastavitve, ki sem jih uporabil:

• Tabla: "Arduino Nano"

• Procesor: ATmega328P (stari zagonski nalagalnik)

  V prejšnjih različicah IDE mi ni bilo treba izbrati stare možnosti zagonskega nalagalnika, vendar menim, da je prišlo do spremembe, ki odraža posodobitev uradne strojne opreme, ki je ni na kloniranih ploščah, ki so pri roki

• Vrata: po priključitvi na ploščo boste morali ugotoviti, katera

Potrebnih je šest knjižnic, vse pa najdete v meniju Orodja -> Upravljanje knjižnic v IDE:

• Žica (verjamem, da je privzeto vključena)
• EEPROM (privzeto vključen)
• RTClib (različica Adafruit 1.2.0)
• OneButton (različica Matthias Hertel 1.2.0)
• SimpleTimer (Alexander Kiryanenko različica 1.0.0)
• FastLED (različica Daniel Garcia 3.1.6)

Po nastavitvi možnosti in namestitvi knjižnic bi moralo biti stvar zbiranja in nalaganja v napravo z gumbom »naloži«. Če želite preveriti, ali naprava deluje, lahko odprete serijski monitor, kjer naj bo ob zagonu kratko sporočilo.

19. korak: nastavite čas

Morda boste opazili, da ura sprva ne prikazuje nič - to je pričakovano. Ob zagonu išče shranjeno barvo in animacijo v EEPROM -u, a ker v pomnilniku ni ničesar, ne ve, kaj naj naredi. Pritisnite gumb 2 ali 3 (gor/dol), da izberete barvo in prikaz se bo posodobil.

Za nastavitev ure:

1. Držite tipko "Mode/Set" za vstop v način nastavitve ure. Prikazati je treba uro.
2. S tipkama navzgor in navzdol/preklic izberite uro (0-23)
3. Pritisnite "Mode/Set" za preklop iz ur v minute
4. S tipkama navzgor in navzdol/preklic izberite minute (0-59)
5. Držite tipko "Mode/Set", da prihranite čas in se vrnete na prikaz ure

V načinu "Nastavi" držite tipko "Dol/Prekliči", da se vrnete v način ure, ne da bi shranili nov čas.

Tudi v načinu "Set" se "Mode/Set" preklaplja med urami in minutami, če se morate vrniti brez preklica.

20. korak: Dodajte zadnji pokrov

Na zgornji rob distančnikov, ki smo jih namestili prej, dodajte nekaj lepila in to je konec izdelave. Priporočam, da to pustite do konca, da boste imeli možnost odpraviti morebitne težave z ožičenjem, preden se vse zatesni.

21. korak: Končano

Priključek mikro USB je na voljo za udobje - po mojih izkušnjah je veliko lažje najti lepo videti pleten mikro kabel kot mini USB, ki ustreza Arduinu.

Delovanje je preprosto:

• Način/Nastavitev izbere animacijo spreminjanja časa
• Navzgor kroži po barvah
• Dol kroži po barvah v drugo smer

Svetlost se mora samodejno prilagajati glede na svetlobo v prostoru, pri temnenju pa se zatemni.