Proračunska besedna ura Arduino RGB!: 7 korakov (s slikami)

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

Pozdravljeni vsi, tukaj je moj vodnik, kako narediti svojo preprosto in poceni besedno uro!

Orodja, ki jih potrebujete za ta projekt

1. Spajkalnik in spajkanje
2. Žice (v idealnem primeru vsaj 3 različne barve)
3. 3D tiskalnik (ali dostop do enega, lahko tudi.stl datoteke pošljete v tiskarno, če nimate svojega tiskalnika)
4. Osnovna orodja (izvijači, rezalnik žice, datoteka, itd.)

Vsi deli, ki jih boste morali naročiti, so zajeti v razdelku BOM tega priročnika!

Upam, da ste uživali, zdaj pa začnimo!

1. korak: Predlog projekta

Dolgo sem si želel narediti namizno besedilno uro RBG po vzoru projekta Adafruit tukaj LINK

Ključne stvari, ki so me ustavile, so bili stroški delov in potreba po lasersko rezanih delih!

Zato je bil cilj tega projekta izdelati poceni in preprosto različico z uporabo proračunske matrike RBG & Arduino Nano, nato pa 3D natisniti ohišje po meri, pri čemer se izognemo potrebi po lasersko rezanih delih.

2. korak: BOM - elektronika in mehanika

Znesek materialov (BOM) za ta projekt bi moral znašati 13,21 GBP za 1 uro celotne besede.

Skupni stroški naročila (vključno s poštnino za Združeno kraljestvo) bi morali znašati 51,34 GBP, ob predpostavki, da morate kupiti vsak del, vključno s polnimi 1KG tuljavami PLA za ohišje.

(Cena naročila - stroški BOM)

1. 6,42 £-6,42 £-8x8 WS2812B Matrix-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. 1,83 £- 1,83 £- Arduino Nano V3-
3. £ 1,75 - £ 1,75 - modul RTC DS1307 -
4. 1,25 £ - 0,13 £ - Power Micro USB -
5. 4,31 £ - 1,44 £ - Protoboard -
6. 1,05 £-0,11 £-M3 35 mm vijak x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. 4,13 £ - 0,82 £ - 4 mm gumijaste noge x4 -
8. 12,99 £ - 1,20 € - BQ 1,75 mm PLA - Premog črna -
9. 19,99 £ - 0,28 £ - AMZ3D 1,75 mm PLA - Naravno -

Izračuni PLA so prikazani zgoraj v tabeli PLA Calc. Predvideval sem, da je prostornina PLA približno 800 cm^3/kg, kar pomeni, da mora imeti 1 kg tuljava približno 330 metrov plastike. Nato sem za izračun stroškov uporabil predvideno količino PLA, ki je potrebna za tiskanje vsakega dela.

3. korak: 3D natisnjeni deli

Modele 3D tiskanja lahko najdete na Thingiverse tukaj -

Navodila za tiskanje najdete na zgoraj povezani strani Thingiverse

Ta model sem oblikoval v Fusion 360 z uporabo ohišja Adafruit Laser Cut kot predloge (Povezava).

Črke na sprednji plošči sem ohranil enake, kot bomo uporabljali isto kodo, ki jo uporablja projekt Adafruit.

Ohišje je nagnilo uro pod kotom 10 °, kar ji omogoča boljši vidni kot. Postavitev črk mora biti nekoliko večja od različice Adafruit, saj je LED matrika 8x8 RGB, ki sem jo izbrala, približno 64 mm x 64 mm namesto 60 mm x 60 mm Adafruit NeoMatrix.

Ohišje ima 6 delov,

1. Sprednja plošča - črke so nameščene pred LED matrico.
2. Srednja plošča (pod kotom) - Ta matrika drži na mestu, hkrati pa se poveže s sprednjo ploščo in zadnjo ploščo. Ta odsek je pod kotom 10 °.
3. Zadnja plošča (pod kotom) - Ta plošča vsebuje napajalnik in se poveže s srednjo ploščo.
4. Zaklepanje napajalnika - To je majhen del, ki drži adapter na mestu.
5. Razdelilna mreža - to se uporablja za izolacijo svetlobe od vsake LED, kar zmanjšuje pretok svetlobe v sosednje črke.
6. LED difuzor - To je jasen del PLA, ki pomaga pri mešanju luči LED RGB, prav tako pa pripomore k razumljivosti črk (Upoštevajte, da boste morali natisniti 64 tega dela, enega za vsako LED matrike).

Celotno ohišje je skupaj pritrjeno z vijaki M3 35 mm in M3 15 mm.

4. korak: Koda

Pridobivanje Arduino IDE

Za ta projekt boste najprej potrebovali Arduino IDE, ki ga lahko prenesete tukaj - Povezava

Pridobivanje baze kod

Ta projekt je kodo izdelal Adafruit in jo najdete na GIT Hubu tukaj - Povezava

Za vse, ki še niste uporabljali GIT Hub, je res preprosto! Če želite prenesti kodo v Arduino IDE, sledite tem korakom.

1. Kliknite povezavo do GIT Repo
2. Kliknite gumb »Kloniraj ali prenesite« (zeleno), nato izberite Prenesi ZIP
3. Nekje izvlecite preneseni ZIP
4. Odprite Arduino IDE
5. V Arduino IDE pojdite na File Open
6. Nato se pomaknite do WordClock_NeoMatrix8x8.ino v nezapakirani mapi (Primer imenika-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Zdaj ste odprli kodo!

Sprememba Kodeksa

Nato moramo narediti zelo majhno spremembo priložene kode Adafruit, saj uporabljamo drugačen mikro krmilnik od prvotnega projekta.

V WordClock_NeoMatrix8x8.ino želimo spremeniti nekatere // // definiranje zatičev, RTCGND moramo spremeniti v A4 in RTCPWR v A5, kar pove kodo, kjer sta povezavi SDA in SCL na Arduino Nano.

Prav tako bomo morali NEOPIN spremeniti v D3, da bo vedel, kje je priključena matrika Din 8x8 RBG.

Če niste prepričani, da ste to storili pravilno, lahko prenesete priloženi spremenjeni WordClock_NeoMatrix8x8.ino in ga zamenjate v svojem imeniku.

Pridobitev potrebne knjižnice

Nazadnje morate pred programiranjem prenesti vse potrebne knjižnice, Adafruit je vse te povezave vključil v komentarje

Lahko pa jih kliknete tukaj,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Za vse, ki še niste namestili knjižnice Arduino IDE, sledite tem korakom,

1. Vse zgornje povezave so do skladišč GIT Hub, klikniti morate gumb 'Kloniraj ali prenesite'
2. Izberite prenos ZIP
3. Zdaj odprite Arduino IDE
4. Kliknite zavihek "Skica" v zgornjem meniju
5. Premaknite miškin kazalec na Vključi knjižnico in izberite »Dodaj knjižnico ZIP …«
6. Pomaknite se do lokacije, na katero prenesete knjižnico. ZIP, in jo izberite
7. Zdaj, ko je knjižnica nameščena, boste morali ponoviti te korake za vsako od zgoraj povezanih 5 knjižnic.

Programiranje Arduino Nano

Zdaj je okolje IDE pripravljeno in čas je, da programirate Arduino Nano!

Prepričajte se, da je Arduino IDE nastavljen za prevajanje za ploščo Arduino Nano, da to preverite,

1. Kliknite zavihek »Orodja«
2. Premaknite miškin kazalec na možnost 'Boards:' in izberite "Arduino Nano"
3. Priključite Arduino Nano v računalnik in izberite ustrezna vrata COM

Ko sledite zgornjim korakom, lahko pritisnete gumb za nalaganje, da programirate Arduno Nano!

5. korak: Elektronika

Zdaj imate programiran Arduino Nano, čas je za nastavitev elektronike!

Preden ožičite vse, odklopite Arduino Nano iz priključka USB.

Elektronika v projektu je izjemno preprosta, zato jo je res enostavno sestaviti tudi za začetnike, Povezave

1. TP4056 - Spajkajte rdečo žico na + priključek poleg priključka mikro USB (prikazano zgoraj), to je 5 V (če ni gotovo, preverite z večmetrom). Nato priključite črno žico na priključek - (spet prikazano zgoraj).
2. 8x8 RGB Matrix - Priključite Din na Arduino Nano Pin D3, nato Vcc na 5V in GND na GND.
3. DS1307 - Priključite SDA na Arduino Nano Pin A4 (to je povezava Nano SDA), nato priključite SCL na Arduino Nano Pin A5 (To je povezava Nano SCL, glejte Nano Pin zgoraj). Nato Vcc na 5V in GND na GND.
4. Arduino Nano - Vse, kar je še ostalo, je napajanje Arduino Nano, za to priključite 5V na Vin in GND na GND poleg vtiča Vin.

Ko sledite vsem zgoraj navedenim, je vezje končano! in čas je, da ga programirate, da preverite, ali vse deluje!

Pred spajkanjem vseh zgornjih povezav je verjetno dobro preveriti, ali vse deluje z uporabo ploščice in nekaterih priključkov. Zgoraj sem pokazal nekaj fotografij preverjanja elektronike!

Ura ni pravilna?

Če besedna ura ne prikazuje pravilnega časa, poskusite znova programirati Arduino Nano, medtem ko ste povezani z modulom RTC. Če to še vedno ne deluje, odstranite celično baterijo iz modula RTC in jo nato dodajte nazaj, potem ko poskusite znova programirati Arduino.

6. korak: Montaža

Zdaj, ko imate 3D dele, je Code & Electronics pripravljen, da sestavi besedno uro.

1. Standardno sprednjo ploščo postavite na mizo in vstavite 64 LED -difuzorjev.
2. Prepričajte se, da so vsi difuzorji vstavljeni ravno.
3. Ločilno mrežo postavite v standardni sprednji sklop.
4. Pripravite elektroniko, obravnavano v prejšnjem koraku.
5. Postavite kotno hrbtno ploskev na mizo
6. Modul polnilnika USB vstavite v režo v delu Kotni hrbet
7. Prepričajte se, da so vrata USB poravnana skozi zadnji izrez na Kotni hrbtni strani
8. Angled Mid postavite nad elektroniko in poravnajte z Angled Back, nato vstavite elektroniko
9. Matrico LED postavite na elektroniko, plošča naj bo poravnana na režah pod kotom.
10. Kotni sklop namestite na standardno sprednjo stran in vstavite vijake M3 35 mm
11. Privijte vijake in postavite 4 gumijaste nogice na podlago
12. Čestitamo, da ste sestavo končali, čas za vklop, poglejte čas!

7. korak: Naučene lekcije in zaključek

Na splošno sem zadovoljen z izidom tega projekta, seveda pa je bilo nekaj stvari mogoče storiti, da bi ga izboljšali.

1. vprašanje

Moduli RTC DS1307 so precej frustrirajoči pri namestitvi in hitro odstopajo od sinhronizacije, kar pomeni, da morate znova programirati napravo, da jo znova sinhronizirate.

Številka 2

CAD, verjetno bi ohišje oblikoval nekoliko drugače, da bi izboljšal postopek montaže in dejansko imel kam namestiti Arduino.

Številka 3

Zakaj nimate Wi-Fi? To bi bila odlična rešitev za 1. vprašanje!

Ko sem začel s tem projektom, nisem imel izkušenj z ESP8266 / ESP32, če pa bi znova začel ta projekt ali naredil Rev2, bi močno razmislil o prilagoditvi kode za uporabo Wifi, da dobim trenutni čas namesto DS1307.

To bi lahko omogočilo tudi številne druge funkcije, kot je prilagajanje barve zaslona glede na vremensko napoved ali hladne stvari, kot je ta.

Hvala vsem, ki ste prišli do konca mojega vodiča, če imate kakršna koli vprašanja, mi pišite v komentar ali mi pišite neposredno!