Fotokromna in svetleča v temi ura: 12 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ta ura uporablja 4-mestni 7-segmentni zaslon po meri, izdelan iz UV LED. Pred zaslonom je nameščen zaslon, ki je sestavljen bodisi iz fosforescentnega ("sveti v temi") ali fotokromnega materiala. Z gumbom na vrhu osvetlite UV -zaslon, ki nato osvetli zaslon za nekaj sekund, tako da začne žareti ali spremeniti barvo, ki nato počasi zbledi.

Ta projekt je navdihnila odlična ura Glow-In-The-Dark Plot Tuckerja Shannona. Ko sem obnovil njegov projekt, sem ga nekoliko zasukal, tako da sem zaslon, ki sveti v temi, zamenjal z enim 3D-tiskanim iz fotokromične nitke, ki spremeni barvo, ko je izpostavljena ultravijolični svetlobi. Vmes sem videl, da imajo drugi ljudje isto idejo (glej na primer tukaj). Čeprav je mehanski mehanizem risanja ure vsekakor odličen, ima to pomanjkljivost, da so številke nekoliko krive, zato sem razmišljal o drugem načinu, kako bi bile številke bolj čiste. Najprej sem poskušal zamenjati osvetlitev ozadja LCD zaslona z UV-diodami, nato pa na vrh položil fotokromičen/svetleč v temi temo. Vendar se je izkazalo, da je intenzivnost prenosa prek LCD -ja zelo nizka. Po tem sem se odločil za izdelavo 4-mestnega 7-segmentnega zaslona z uporabo UV LED za osvetlitev zaslona, kar je dalo veliko boljše rezultate.

Zaloge

Materiali

• DS3231 RTC modul (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• UV nit, ki spreminja barvo (amazon.de)
• 96x39x1 mm nalepka Glow-in-the-Dark (ebay.de)
• 96x39x1 mm prozorna plastična folija (amazon.de)
• MT3608 DC DC modul za povečanje moči (ebay.de)
• 30 kosov 5 mm UV LED (ebay.de)
• TM1637 4-mestni 7-segmentni zaslon (ebay.de)
• 12x12 mm trenutni gumb (ebay.de)

Orodja

• 3D tiskalnik
• pištola za vroče lepilo
• spajkalnik
• multimeter

Korak: 3D tiskanje

Naslednje datoteke stl morajo biti 3D natisnjene. Deli ohišja so bili natisnjeni iz črnega PLA, medtem ko sem za datoteko 4digits.stl uporabil beli PLA. Zaslon je bil natisnjen iz vijolične UV žarnice, ki spreminja barvo. Spajkalnik lahko natisnete iz katerega koli materiala.

2. korak: Odpakiranje 7-segmentnega zaslona

Potreboval sem le nahrbtnik I2C 4-mestnega 7-segmentnega zaslona, zato je bil prvi korak odlepiti zaslon iz modula.

3. korak: Pripravite tiskano vezje prototipa

Nato sem izrezal kos iz prototipa tiskanega vezja za UV -diode in označil mesta, kamor sem želel postaviti LED -diode glede na spajkalnik. Na spodnji del sem kasneje pritrdil moške glavo za priključitev na nahrbtnik I2C.

Korak 4: Spajkanje LED in pin glave

Nato sem vse UV -diode spajkal na prototipno tiskano vezje in pritrdil tudi moške zatiče. Spajkalnik sem uporabil za poravnavo UV LED.

5. korak: ožičenje LED

Nato so bile LED ožičene v skladu s priloženo shemo, ki kopira postavitev 4-mestnega zaslona, ki je bil odlepljen iz zadnjega paketa I2C. Za povezave posameznih enomestnih segmentov sem uporabil srebrno bakreno žico, ostale povezave pa z izolirano žico. Vse na koncu izgleda precej grdo.

6. korak: Pripnite nahrbtnik I2C

Nato sem prototipno vezje pritrdil na nahrbtnik I2C. Medtem ko sem oba dela spajkala neposredno skupaj, bi bilo pametneje uporabiti naglavne glave na nahrbtniku, tako da sta oba dela lahko priključena in odklopljena.

Za testiranje sem se povezal z arduino nano in naložil primer TM167test iz knjižnice TM1637.

7. korak: Dokončanje 4-mestnega prikaza

Nato se 3D -natisnjeni del 4digits.stl pritrdi na LED. Za razpršitev svetlobe LED sem napolnila segmente z vročim lepilom in jih zatesnila s Kaptonovim trakom, dokler se lepilo ne strdi. Tako sem imel lep 4-mestni 7-segmentni zaslon.

8. korak: Zaslon, ki sveti v temi

Sprva sem poskušal ta zaslon 3D natisniti tudi iz žarilne nitke Glow-in-the-Dark. Vendar se je izkazalo, da preveč razprši svetlobo, zato se zdi, da so številke nekako izprane. Zato sem se odločil za uporabo nalepke, ki je bila pritrjena na prozorni plastični zaslon. Večina plastike je še vedno dovolj prozorna za ~ 400 nm svetlobe LED.

9. korak: Montirajte komponente v ohišje

Končno lahko sestavne dele vstavite v 3D tiskano ohišje z uporabo veliko vročega lepila.

Pred uporabo modula DS3231 je pametno onemogočiti vezje za polnjenje baterije. Šele ko sem s tem modulom sestavil več ur, sem naletel na nit, ki pojasnjuje, da je VCC priključen na gumbasto baterijo. To pomeni, da pri napajanju modula prek VCC napetost nenehno deluje na baterijo. Ker modul vsebuje baterije CR2032, ki jih ni mogoče ponovno napolniti, to ni dobra ideja. Tokokrog polnjenja lahko preprosto onemogočite tako, da odlepite diodo ali upor, označen na priloženi sliki.

10. korak: Povežite module

Nato so bile komponente ožičene s kabli Dupont v skladu s priloženo shemo. Modul za povečanje je bil uporabljen za povečanje napajalne napetosti nahrbtnika I2C na 7 V, saj sem želel, da bi bile LED diode čim bolj svetle. Napetost na LED diode je VCC-2 V, to je 5 V, medtem ko je ta višja od priporočene naprej napetosti LED (3 V), ki bi jo morale obvladati, saj ne svetijo stalno.

11. korak: Naložite kodo

Najprej sem nastavil trenutni čas v modulu RTC. V ta namen sem pravkar naložil primer SetTime knjižnice DS1307RTC. Nato lahko naložite priloženo kodo ure. Ko pritisnete gumb, se zaslon zasveti za 5 sekund in prikaže trenutni čas.

Korak: Dokončana ura

Tukaj je še nekaj slik končane ure. Čez dan lahko fotokromni zaslon uporabljate, ponoči pa ga lahko zamenjate z zaslonom Glow-in-the-Dark.

Na splošno sem z rezultatom zelo zadovoljen, čeprav bi bile številke na obeh zaslonih lahko še vedno svetlejše. Druga možnost, ki bi jo morda želel preizkusiti, je mešanje sijočega prahu v temi s epoksidom in nato z njim zapolniti segmente zaslona namesto vročega lepila. Prav tako bi bilo dobro uporabiti profesionalno tiskano vezje s SMD LED diodami namesto 5 mm LED.