Kako ustvariti minimalistično LED uro: 9 korakov

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

Vse te digitalne stenske ure so lahko tako zasedene, kajne? V resnici si ne želite, da bi velik svetel 7-mestni zaslon obmetaval vašo steno in vas oviral, kajne? Tudi analogne ure, čeprav preprostejše, imajo na obrobju še vedno grde črne številke in kazalce. In tikanje, včasih te lahko spravi v jezo.

Naj vam predstavim led uro za rešitev vseh vaših težav. Namesto grdega zaslona ali glasnih in nerodnih rok po obodu krožijo tihe svetlobne pike, ki označujejo sekunde, minute in ure. Popolnoma prilagodljiv, obraz lahko naredite iz česar koli. Les, akril, celo marmor. Ne glede na dom se lahko LED ura prilega estetski. Bi radi imeli čisto belo ploščo, z mehkim bluzom, ki se odpira po robu? Ti lahko. Ali pa bi raje izbrali bolj kmečki videz, lesen obraz z oranžnimi lučmi? Črni obraz z zelenimi lučmi? Vse, kar si lahko zamislite, lahko ustvarite s tem preprostim dizajnom.

Spodnji postopek je vodnik. Če želite, lahko ustvarite uro na sliki. Če želite nekaj večjega, lahko. Zvestim sledite ali pa oblikovanje naredite po svojem. Konec koncev je to vaša ura.

Zaloge

Materiali, ki se uporabljajo za uro, so:

Beli akril (prosojen, čeprav bi deloval enako dobro z neprozornimi materiali)

WS2812B LED trak, 144 LED na meter

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

Vmesnik USB na TTL (za programiranje Arduina)

Tipka na dotik (x2)

USB (več informacij v koraku ožičenja)

Priključna žica

Večžilna žica (z dvema žicama v njej)

Čokolada. Ni nujno, da se uporablja za uro, vendar je kljub temu pomembno …

Orodja, ki jih potrebujete, so (v posebnem vrstnem redu):

Vbodna žaga

Spajkalnik, spajkalnik in goba

Pištola za vroče lepilo

Kompas

Super lepilo

1. korak: Pregled in postopek oblikovanja

Iskreno povedano, okvir LED -ure je nekaj, kar sem skupaj udaril v dveh tednih, karkoli sem imel doma, medtem ko sem bil zaprt. Nikakor ni popolna in vsekakor jo bom pozneje v letu ponovno pregledala. Kot rečeno, pojdimo na razloge.

Osnovno načelo tega je, da medtem ko LED ure NeoPixel obstajajo, vse svetijo svoje LED diode naravnost (tik pred vašim obrazom.) Zdi se mi, da je to nekoliko agresivno (da ne omenjam motenj), zato sem prišel do boljše ideje: sijaj luč na steni. To ustvarja zelo lepe svetlobne učinke in nenamerne stranske učinke ustvarjanja mehke svetlobe na obrazu.

Okvir je v celoti prilagodljiv in čeprav ne priporočam, da bi imel več kot 60 LED, če si želite večjo uro, lahko programiranje to obvlada. Večini ljudi, tudi začetnikom, bi moralo biti preprosto, da jih prilagodijo, v naslednjem koraku pa vam bom povedal, kako to storiti. Za tiste, ki imate nekaj izkušenj z Arduinom, bo veliko tega, kar rečem, očitno, toda za ljudi, ki se jih v življenju še nikoli niso dotaknili, sem si prizadeval, da bi bilo to čim bolj preprosto.

Branje ure je enako branju analogne ure, ki bo za mnoge najstnike (kot sem jaz) potrebovala nekaj vaje. Različne barve predstavljajo različne roke, privzeto so modre ure, zelene minute, rdeče sekunde. Se pravi, začnimo!

2. korak: Programiranje 1. del: Nastavitev

Programiranje ure je razmeroma preprosto, zate sem naredil težji del in ga napisal. Pojdite na spletno mesto Arduino in prenesite namestitveni program. Ne aplikacija. To je pomembno. Ko ga prenesete, ga namestite. Vzemite kozarec vode, medtem ko se to zgodi, ostati morate hidrirani. Ko je nameščen, bi morali odpreti priloženo datoteko "ClockV2.ino".

3. korak: Programiranje 2. del: Namestitev knjižnic

Ko preverite, ali je nameščena programska oprema Arduino, morate od tu pobrati knjižnico FastLED.zip. Če uporabljate Windows, vnesite mapo v mapo Documents/Arduino/libraries.

V računalniku Mac odprite programsko opremo Arduino in na vrhu okna kliknite »skica«. V spustnem meniju se pomaknite nad "vključi knjižnico" in kliknite "Dodaj knjižnico. ZIP". Izberite. ZIP, ki ste ga pravkar prenesli, in kliknite odprto.

Ta korak je narejen. To je bilo lahko, kajne?

4. korak: Programiranje 3. del: Prilagajanje kode

Zdaj prihaja zabavni del: prilagajanje! Vse v kodi je bilo komentirano, tako da tudi če imate najbolj osnovno razumevanje programiranja, boste lahko videli, kaj se dogaja. Deli, ki bi jih morda želeli spremeniti, pa so naslednji.

#define NUM_LEDS 60

Ta je dokaj preprost, koliko LED je v vašem traku? Osebno priporočam, da ga zmanjšate na 60, ker je lepo in preprosto. to je tudi edina številka z eno led na sekundo (za lepo gladko štetje.)

FastLED.setBrightness (255);

Nadzor svetlosti je blizu vrha. To bo sprejelo število med 1 in 255, pri čemer je 1 najmehkejša, 255 pa polna svetlost.

LED [ledMins] = CRGB:: Zelena;

LED diode [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; LED [ledHrs] = CRGB:: Modra;

Te najdete na dnu kode. Vse, kar počnejo, je, da programu povedo, na katero barvo naj nastavi vsako 'roko'. Eksperimentirajte, poglejte, kaj vam je všeč. Če ne želite druge roke (iz razlogov, ki mi ne uidejo), lahko celo drugo vrstico izbrišete in se te 'roke' popolnoma znebite.

5. korak: Programiranje 4. del: Nalaganje

Skoraj smo zaključili s kodnim vidikom tega projekta, samo še en korak: prenesite kodo iz računalnika v Arduino. To se lahko sprva zdi malo zastrašujoče, a če lahko povežete pike, lahko to storite. Najprej spajdite zatiče na svoj Arduino. Potrebujete le spodnjo vrsto, ki bo upognjena pri 90 stopinjah.

Na adapterju USB -TTL poiščite zatiče RX, TX, 5V, RST in GND. Zatiče na adapterju povežite z zatiči na dnu Arduina. RX do RX, TX do TX, 5V (ali VCC) do VCC, GND do GND. Opomba: nekateri adapterji bodo imeli majhen mostiček za nadzor napetosti. To nastavite na položaj 5V.

Ko to storite, ga priključite v računalnik. Počakajte nekaj minut, da se gonilniki namestijo (spet popijte nekaj vode.) Ko končate, odprite programsko opremo Arduino. Na vrhu kliknite »orodja« (ali »skica« na Macu) in spremenite »ploščo« v »Arduino Pro ali Pro Mini«. Po tem spremenite "procesor" v "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

"Pristanišče" je stvar eksperimentiranja. Ko odklopite adapter, katera vrata izginejo? Ali se znova prikaže, ko ga priključite? Uporabi tega. Ko je vse povezano, pritisnite puščico v zgornjem levem kotu zaslona in pritisnite gumb na vrhu Arduina. Počakajte kakšno minuto in na dnu zaslona se prikaže sporočilo z napisom »končano nalaganje«. Če iz kakršnega koli razloga ne uspe, poskusite znova in pritisnite gumb po določenem času, dokler ne deluje. In to je vse! programska oprema je končana!

6. korak: Elektronika

Za ureditev elektronike obstajajo štirje glavni koraki. Osnova, LED diode, ožičenje in vtič. Najprej pa vse.

Prstan

Za to obstajata dve možnosti: podlago lahko natisnete 3D ali pa jo izrežete iz lesa. 3D tiskanje ustvarja veliko manj bolečin, vendar očitno neprijetno, če nimate 3D tiskalnika. Če pa ga imate, je priložena datoteka.stl.

Tudi to je preprosto. To je preprosto obroč, izrezan iz vezanega lesa 12 mm, premera 132 mm (če uporabljate več kot 60 LED, boste morali sami izračunati premer.) Nato se na zgornjo četrtino prilepi plošča z izrezom zareze za namestitev žeblja (ali ukaznega traku, če želite), na katerega se obesi. Za vizualni prikaz si oglejte spodnji model.

Dovolj preprosto, kajne? Upoštevajte, da debelina stene ni posebej pomembna, če jo izdelujete iz lesa, jaz sem jo naredil le tanko, da prihranim filament.

LED trak

LED trak je bistvo projekta. Čeprav prihaja z industrijskim lepilom, predhodno nanešenim na hrbtni strani, sem ugotovil, da to ni dovolj močno, da bi ga držalo na mestu. Morda vam bo odlično delovalo, vendar priporočam, da uporabite superlepilo, da ga ne zadržite. Za vsak slučaj.

Običajne dolžine, ki jih lahko kupite, so 50 cm in 1 m, v vsakem primeru morate trak razrezati na velikost. Odštejte 60 LED in izrežite vzdolž črne črte. ZELO previdno štejte, saj vam ne bo treba kupovati več LED.

Upoštevajte puščice na traku. To je smer, v kateri se obrnejo "roke". Obrnite obroč tako, da bo zareza obrnjena navzdol. Prvo LED diodo poravnajte z vrhom viseče zareze in jo močno pritisnite navzdol. Zavijte LED v smeri urinega kazalca in žice potisnite navzdol skozi zarezo. Svetleče diode naj se popolnoma ovijejo in končajo tik pred prvo LED. LED na položaju ob šesti uri je treba spremeniti. Primite svoj obrtni nož in zelo previdno zarežite zarezo v trak. Zareza mora biti dovolj široka, da sprejme vaš napajalni kabel (dvožična žica), vendar ne širša od prostora med dvema bakrenima kontaktoma. Pravilo, ki ga uporabljam, je, da poskusite izrezati puščico iz traku. Prav tako je nujno, da ne odrežete spajkalnih mest LED.

Ožičenje

Ožičenje ure je tako preprosto, kot bi lahko. Obstajajo tri vrste žice: priključna žica, saj je v sami uri debelejša žica, ki je vnaprej spajkana na LED diode, in dvožilna žica za prenos energije na uro.

Zgornji diagram bi lahko na začetku deloval nekoliko premočno, vendar morate le povezati pike. Spodaj je moja fotografija procesa, tako da dobite občutek, kako naj bi izgledal. Povezava USB poteka preko dvojedrnega kabla, tako da je videti čim bolj urejeno.

Vtič

Zaradi velike porabe energije sistema ga moramo nekje priključiti. Upam, da bom to pozneje popravil, zaenkrat pa se moramo temu izogniti. Izbral sem vtič USB, ker je priročen, vsak ima rezervno električno opeko in ni nam treba razstavljati nobenih transformatorjev (beri: nočem, da bi se kdo poškodoval, medtem ko je to naredil neumno in lizal kondenzator.)

Po nekaj lovu sem našel star polnilni kabel iz igralskega helikopterja. Gotovo so vsi imeli enega od tistih 15 helikopterjev RC, ki so se pokvarili po enem mesecu?

Če tega ne storite, boste morali iz kakršnega koli razloga kupiti moški USB priključek in pokrov. Kakorkoli, izvlekel sem ohišje s svojega polnilca in glej, zlahka se je razpadlo.

Po razpakiranju dveh priključkov se je vtič takoj odklopil. Vse, kar morate zdaj narediti, je spajkanje na dvožilno žico. Če držite USB tako, da so kontakti obrnjeni proti vam, jezički pa obrnjeni navzdol, ožičenje poteka na naslednji način: Napajanje, Signal, Signal, Ozemljitev. Ker dveh signalnih priključkov ne bomo uporabljali, žice povežemo samo z dvema zunanjima. Žica, ki gre na GND na Arduinu, gre na ozemljitveni priključek (desno,), VCC pa na napajanje (levo.)

Ti dve zloženi žici sta bili preprosto tam, ker je bil kabel, ki sem ga našel, štirijedrni, namesto dvojedrnega. Zdaj je le še treba ohišje postaviti nazaj okoli vtiča in ga napolniti z vročim lepilom.

Priključite ga, da ga preizkusite. Preverite, ali so prikazane minute, ure in sekunde. Če je tako, popolno.

NAPREJ! Na naslednji korak!

7. korak: Ura

Prihaja res zapleteno: ročno izrežite popoln krog. No, popolno je neobvezno, vendar oba veva, da ne boš mogla živeti sama s seboj, če narediš čudno uro. Obraz je le krog s premerom 162 mm (ali približno 15 mm večji od obroča na obeh straneh, če izdelujete večjo uro.) Vzemite kompas, ga označite in se pripravite na rezanje.

Če se odločite za uporabo drugega materiala razen akrila, vam želim srečo. Lahko vam povem iz prve roke, 6 mm akril je težak. Pri tem sem si poškodoval komolec. Po približno dvajsetih minutah trdnega rezanja sem končno zaključil z impresivno enakomernim (če tako rečem) diskom iz akrila. Dva nasveta. Najprej počasi. Vzemite si čas, če boste zajebali, boste morali začeti znova. Drugič, nosite masko. Režete spojino, ki je verjetno ne želite v pljučih.

Zdaj je čas, da po tem trdem delu vzamemo to čokoladico. Zaslužiš si. Izkoristite priložnost in popijte še malo. Po rezanju je vse, kar resnično potrebujete, montaža. Preden nadaljujete, zapišite rob diska, da se prepričate, da je pravilno zaokrožen.

8. korak: Lepljenje (in veliko tega)

Zdaj smo na domačem terenu, samo še nekaj stvari. Najprej vzemite disk, ki ste ga izrezali v zadnjem koraku. Na njem narišite krog, ki je nekoliko večji od premera vašega obroča (ali nekoliko manjši od notranjega premera, če ste ga natisnili 3D).

(Ja vem, to je lepa in spretno potegnjena črta)

Čim bolje poravnajte svoj prstan, pogosto je dobro, da tik nad vašim delom sveti močna svetloba, da odstranite vse sence, ki bi vas lahko zmotile. Ko ste prepričani, da je na pravem mestu, ga preprosto prilepite po notranjosti (tako da zmanjšate možnost zameglitve LED).

Zadnji korak je lepljenje komponent, da se zmanjša možnost zlomov. Vroče lepilo bo tukaj pomagalo.

Aaaand, končali ste! preostane samo še preizkusiti! Naslednji korak zajema to.

9. korak: Dokončanje

Zadnja stvar, ki jo morate narediti pri tej uri, je, da na težavo uporabite zelo visokotehnološki popravek. Morda ste opazili, da ima Arduino izjemno svetlo, izjemno rdečo luč za napajanje, ki sije skozi akril (če res imate akril.) To lahko rešite z neverjetno preprosto, da izrežete majhen kvadrat električnega traku in ga prilepite LED. Tudi Blu-Tack bi deloval. Ali barvati. Samo pokrijte luč. Če želite nastaviti uro, preprosto pritisnite zgornji gumb, da povečate ure, in spodnjega, da povečate minute.

Morda boste ugotovili, da ura dobi ali izgubi čas, kar je posledica dejstva, da je kristal v Arduinu zanesljiv le približno 90% časa. Običajno lahko to prilagodite tako, da spremenite 'drugo' spremenljivko blizu vrha. Meni je uspelo 1013 milisekund, vendar se vam bo morda zdelo potrebno prilagoditi. Ko ga spremenite, ga znova naložite in počakajte en dan, da preverite, ali ostaja natančen.

To je vse od mene, zdaj veste, kako narediti edinstveno prilagojeno minimalistično uro, ki, odkrito povedano, izgleda res zelo dobro. Fotografije ne delajo prav, veliko bolj očarajo osebno. Vsekakor ga nameravam v prihodnosti znova pregledati s funkcijami, kot je namenski čip ure, ponoči zatemnitev, stražni način (kjer se vklopi le, če je kdo v bližini) in polna baterija. Ostani na vezi.