LEDura - Saa ya Analog ya LED: Hatua 12 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Miradi ya Tinkercad »

Baada ya muda mrefu wa kutengeneza mradi anuwai niliamua kutengeneza mwenyewe kufundisha. Kwa ya kwanza, nitakuelekeza kupitia mchakato wa kutengeneza saa yako ya Analog iliyotengenezwa na pete ya kushangaza ya LED. Pete ya ndani inaonyesha masaa, pete ya nje inaonyesha dakika na sekunde.

Badala ya kuonyesha wakati, saa pia inaweza kuonyesha joto la chumba na inaweza kuwa mapambo mazuri sana kwenye chumba. Kila dakika 15, saa pia hufanya athari maalum - video inawaonyesha wote, hakikisha ukiangalia. Kwa msaada wa vifungo 2 na potentiometer, mtumiaji anaweza kuchagua kati ya aina tofauti na rangi za modifie kwa hamu yake mwenyewe. Niliiboresha pia ili kuzima taa za LED kiatomati ikiwa chumba kinakuwa giza, kwa hivyo mtumiaji hatasumbuliwa wakati wa usiku.

Saa inaweza kuwekwa kwenye dawati, meza ya kitanda au kunyongwa kutoka ukuta.

Kumbuka: Picha sio nzuri kama maoni katika ukweli kwa sababu ya mwangaza mwingi.

Hatua ya 1: Jinsi ya Kuisoma?

Saa ina pete 2 - ndogo kwa masaa ya kuonyesha na kubwa zaidi kwa kuonyesha dakika na sekunde. Taa zingine huangaza wakati wote - dira inayoitwa inayoonyesha nafasi kuu za saa. Kwenye pete ya saa inawakilisha saa 3, 6, 9 na 12'o, kwenye pete ya dakika inawakilisha dakika 15, 30, 45 na 0.

Hatua ya 2: Je! Utahitaji Nini

Vifaa:

• 1x Arduino Nano (unaweza kutumia Arduino nyingine yoyote vile vile)
• Moduli ya 1x DS3231 RealTimeClock
• Pete inayoongozwa na 1x - LED 60
• Pete inayoongozwa na 1x - LED 24
• Vifungo 2x (HAKUNA - kawaida ya kawaida)
• 1x 100kOhm potentiometter
• Ugavi wa umeme wa 1x 5V (wenye uwezo wa kutoa 1 Amp)
• Kiunganishi cha usambazaji cha 1x
• Baadhi ya waya
• 1x 10kOhm kupinga
• Mtaalam wa picha wa 1x
• Prefboard (hiari)
• Viunganishi vya waya za kuzuia terminal (hiari)
• 25mm kuni nene, saizi angalau 22cmx22cm
• 1mm nyembamba kitanda cha plastiki saizi 20cmx20xm

Zana:

• Zana za kimsingi za ujenzi wa vifaa vya elektroniki (chuma cha kutengeneza chuma, koleo, bisibisi,…)
• Mashine ya kuchimba
• Bunduki ya gundi moto
• Karatasi ya mchanga na varnish ya kuni
• Mashine ya CNC (labda rafiki fulani anayo)

Hatua ya 3: Vipengele vya Elektroniki - Usuli

DS3231

Tunaweza kuamua wakati wa kutumia Arduinos kujenga katika oscillator na kipima muda, lakini niliamua kutumia moduli ya Real Time Clock (RTC), ambayo inaweza kufuatilia wakati hata tukikata saa kutoka kwa chanzo chake cha nguvu. Bodi ya DS3231 ina betri, ambayo hutoa nguvu wakati moduli haijaunganishwa na usambazaji wa umeme. Pia ni sahihi zaidi kwa vipindi virefu kuliko chanzo cha saa ya Arduinos.

DS3231 RTC inatumia interface ya I2C kuwasiliana na mdhibiti mdogo - rahisi sana kutumia na tunahitaji waya 2 tu kuwasiliana nayo. Moduli pia hutoa sensorer ya joto, ambayo itatumika katika mradi huu.

Muhimu: Ikiwa unapanga kutumia betri isiyoweza kuchajiwa kwa moduli ya RTC, unapaswa kuondoa-solder kontena la 200 ohm au diode ya 1N4148. Vinginevyo betri yako inaweza kulipuka. Habari zaidi inaweza kupatikana kwenye kiunga hiki.

WS2812 pete ya LED

Niliamua kutumia pete 60 za LED kuweka wimbo wa dakika na pete 24 za LED kwa masaa. Unaweza kuzipata kwenye Adafruit (neoPixel ring) au toleo zingine za bei rahisi kwenye eBay, Aliexpress au maduka mengine ya wavuti. Kuna utofauti mkubwa kati ya vipande vinavyoongoza vinavyoweza kushughulikiwa na ikiwa ni mara yako ya kwanza kucheza nao, ninakushauri usome maelezo kadhaa ya matumizi - hapa kuna viungo muhimu:

https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adr…

https://randomnerdtutorials.com/guide-for-ws2812b…

Ukanda unaowezekana wa LED una viunganisho 3: 5V, GND na DI / DO. Mbili za kwanza ni za kuwezesha taa za LED, moja ya mwisho ni ya data. Kuwa mwangalifu wakati unaunganisha pete na Arduino - laini yako ya data lazima iunganishwe na pini ya DI (data IN).

Arduino

Ninatumia Arduino Nano kwa sababu ni ndogo na ya kutosha kwa mradi huu. Unaweza kutumia karibu Arduino nyingine yoyote, lakini basi lazima uwe mwangalifu wakati unaunganisha kila kitu kwake. Vifungo na pete za LED zinaweza kuwa kwenye pini sawa, lakini viunganisho vya I2C (kwa moduli ya RTC) vinaweza kutofautiana kutoka kwa jukwaa hadi jukwaa - angalia data yao.

Hatua ya 4: Umeme - Ugavi wa Umeme

Ukanda wa Arduino na LED lazima zote zipatikane na chanzo cha nguvu cha 5V ili tujue ni voltage ipi inahitajika. Kwa kuwa pete za LED huchota amps nyingi hatuwezi kuzipa nguvu moja kwa moja na Arduino, ambayo inaweza kuhimili max 20mA kwenye pato lake la dijiti. Kwa vipimo vyangu, pete za LED zinaweza kuteka hadi 500 mA. Ndiyo sababu nilinunua adapta ambayo ina uwezo wa kusambaza hadi 1A.

Kwa usambazaji wa umeme huo huo tunataka kuwezesha Arduino na LEDs - hapa lazima uwe mwangalifu.

Onyo! Kuwa mwangalifu zaidi unapojaribu ukanda wa LED - adapta ya umeme haipaswi KUunganishwa na Arduino, wakati Arduino pia imeunganishwa na PC na kontakt USB (unaweza kuharibu bandari ya USB ya kompyuta yako).

Kumbuka: Katika skimu hapa chini nilitumia swichi ya kawaida kuchagua ikiwa Arduino inaendeshwa kupitia usambazaji wa umeme au kupitia kontakt USB. Lakini kwenye ubao wa ubao unaweza kuona kuwa niliongeza kichwa cha pini kuchagua kutoka kwa chanzo gani cha nguvu cha Arduino kinachotumiwa.

Hatua ya 5: Elektroniki - Soldering

Unapokusanya sehemu zote ni wakati wa kuziunganisha pamoja.

Kwa sababu nilitaka kutengeneza wiring nadhifu, nilitumia ubao wa bawaba na kiunganishi cha vizuizi vya waya, kwa hivyo naweza kuzichomoa ikiwa kuna marekebisho. Hii ni hiari - unaweza pia kuziba waya moja kwa moja kwa Arduino.

Kidokezo: ni rahisi ikiwa unachapisha hesabu kwa hivyo unayo mbele yako wakati unaunganisha. Na angalia kila kitu kabla ya kuunganisha kwa usambazaji wa umeme.

Hatua ya 6: Programu - Usuli

Arduino IDE

Tutapanga Arduino na programu yake ya kujitolea: Arduino IDE. Ikiwa unacheza na Arduino kwa mara ya kwanza, ninakushauri uangalie mafundisho kadhaa juu ya jinsi ya kuifanya. Tayari kuna mafunzo mengi kwenye wavuti, kwa hivyo sitaenda kwa maelezo.

Maktaba

Niliamua kutumia maktaba ya FastLED badala ya Adafruit maarufu. Inayo kazi nadhifu za hesabu ambazo unaweza kufanya athari kubwa (Thumbs hadi kwa watengenezaji!). Unaweza kupata maktaba kwenye hazina yao ya GitHub, lakini nikaongeza faili ya.zip ya toleo ambalo ninatumia kwenye nambari yangu.

Ikiwa unajiuliza, jinsi ya kuongeza maktaba ya nje kwa Arduino IDE unaweza kuangalia maagizo yaliyotengenezwa tayari

Kwa moduli ya saa nilitumia maktaba ya Arduino kwa saa halisi ya DS3231 (RTC) (kiungo), ambayo unaweza kusanikisha kwa urahisi katika Arduino IDE. Unapokuwa IDE, bonyeza kwa Mchoro → Jumuisha maktaba → Dhibiti maktaba… na kisha uchunguze utaftaji wako na jina hapo juu.

Kumbuka: Kwa sababu fulani kwa sasa siwezi kuongeza faili za.zip. Unaweza kupata maktaba kwenye hazina yangu ya GitHub.

Hatua ya 7: Programu - Kanuni

Muundo

Programu imejengwa na faili 4:

• LEDclokc.ino Huu ni programu kuu ya Arduino, ambapo unaweza kupata kazi za kudhibiti saa nzima - zinaanza na kiambishi awali CLOCK_.
• LEDclokc.h hapa kuna unganisho la pini na usanidi wa saa.
• ring.cpp na ring.h hapa nambari yangu ya kudhibiti pete za LED.

LED.h

Hapa utapata ufafanuzi wote wa saa. Mwanzoni, kuna ufafanuzi wa wiring. Hakikisha kuwa sawa na miunganisho yako. Halafu kuna usanidi wa saa - hapa unaweza kupata jumla ya modes ambazo saa ina.

LED.ino

Kwenye mchoro, kitanzi kuu kinawakilishwa. Nambari ya hundi ya kwanza ikiwa kitufe chochote kimesisitizwa. Kwa sababu ya hali ya swichi, ni lazima tutumie njia ya kuondoa deni kusoma maadili yao (unaweza kusoma zaidi juu ya hii kwenye kiunga).

Wakati kitufe cha 1 kinabanwa, hali ya kutofautisha hufufuliwa na 1, ikiwa kitufe cha 2 kinabanwa, aina ya kutofautisha imeinuliwa. Tunatumia vigeuzi hivi kuamua, ni mode ipi ya saa tunayotaka kuona. Ikiwa vifungo vyote vimebanwa kwa wakati mmoja, kazi CLOCK_setTime () inaitwa ili uweze kubadilisha wakati wa saa.

Nambari ya baadaye inasoma thamani ya potentiometer na kuihifadhi kwa kutofautisha - weupe mtumiaji huyu anayebadilika anaweza kubadilisha rangi za saa, mwangaza nk.

Halafu kuna taarifa ya kesi-ya-kubadili. Hapa tunaamua ni saa ipi ya mode iko sasa, na kwa hali hiyo, kazi inayofanana inaitwa, ambayo huweka rangi za LED. Unaweza kuongeza njia zako za saa na kuandika tena au kurekebisha kazi.

Kama ilivyoelezewa kwenye maktaba ya FastLED, lazima uite kazi FastLED.show () mwishoni, ambayo inageuza LED kuwa rangi ambayo hapo awali tuliiweka.

Unaweza kupata maelezo ya kina zaidi kati ya mistari ya nambari

Nambari nzima imeambatanishwa hapa chini kwenye faili zilizo hapa chini.

Kidokezo: unaweza kupata mradi mzima kwenye hazina yangu ya GitHub. Hapa nambari pia itasasishwa ikiwa nitaongeza mabadiliko yoyote kwake.

Hatua ya 8: Tengeneza Saa

Sura ya saa

Nilijenga sura ya saa kwa kutumia mashine ya CNC na kuni nene 25mm. Unaweza kupata mchoro uliochorwa kwenye ProgeCAD iliyounganishwa. Nafasi za pete ya LED ni kubwa kidogo, kwa sababu hutengeneza tu vipimo vya kipenyo cha nje - ndani inaweza kutofautiana sana… Nyuma ya saa, kuna nafasi nyingi kwa umeme na waya.

Pete za PVC

Kwa sababu LED ni angavu kabisa ni vizuri kueneza kwa namna fulani. Kwanza nilijaribu na silicone ya uwazi, ambayo hufanya kazi ya kueneza, lakini ni fujo kabisa na ni ngumu kuipata laini juu. Ndio sababu niliamuru kipande cha plastiki cha "maziwa" cha 20x20 cm na kukata pete mbili ndani yake na mashine ya CNC. Unaweza kutumia sandpaper kulainisha kingo ili pete ziweze kuteleza.

Mashimo ya upande

Halafu ni wakati wa kuchimba mashimo kwa vifungo, potentiometer na kontakt ya usambazaji wa umeme. Kwanza, chora kila msimamo na penseli, kisha chimba kwenye shimo. Hapa inategemea ni aina gani ya vifungo unavyo - nilikwenda na vifungo vya kushinikiza na kichwa kilichopindika kidogo. Zina kipenyo cha 16mm kwa hivyo nilitumia kuchimba kuni ya saizi hiyo. Same huenda kwa potentiometer na kiunganishi cha nguvu. Hakikisha kufuta michoro zote za penseli baadaye.

Hatua ya 9: Chora kwenye Mbao

Niliamua kuchora viashiria kadhaa vya saa kwenye kuni - hapa unaweza kutumia mawazo yako na ujipange mwenyewe. Nilichoma kuni kwa kutumia chuma cha kutengenezea, moto hadi joto la juu.

Ili miduara iwe nzuri pande zote, nilitumia kipande cha aluminium, nikachimba shimo ndani yake na kufuata kingo za shimo na chuma cha kutengenezea (angalia picha). Hakikisha kuwa unashikilia aluminium kwa uthabiti, kwa hivyo haitelezi wakati wa kuchora. Na kuwa mwangalifu wakati unafanya hivyo kuzuia majeraha.

Ikiwa unatengeneza michoro na unataka ziendane vizuri na saizi za saa, unaweza kutumia "Modi ya matengenezo" ambayo itakuonyesha mahali saizi zitapatikana (nenda kwenye sura ya Kusanyika).

Kulinda kuni

Unaporidhika na saa ni wakati wa kuipaka mchanga na kuilinda na varnish ya kuni. Nilitumia sandpaper laini sana (thamani ya 500) kulainisha kingo. Ninapendekeza utumie varnish ya kuni ya uwazi, kwa hivyo rangi ya kuni haibadilika. Weka kiasi kidogo cha varnish kwenye brashi na uvute kwa mwelekeo wa mwaka kwenye kuni. Rudia mara mbili.

Hatua ya 10: Assamble

Firs weka vifungo na potentiometer kwenye nafasi zao - ikiwa mashimo yako ni makubwa sana, unaweza kutumia gundi moto kuirekebisha. Kisha weka ukanda wa pete kwenye nafasi zake na unganisha waya zake na Arduino. Kabla ya gundi pete ya LED mahali pake ni vizuri kuwa na hakika, kwamba saizi za LED ziko mahali pazuri - katikati na zikiwa zimeshikamana na kuchora. Kwa kusudi hilo niliongeza hali inayoitwa Matengenezo ambayo itaonyesha saizi zote muhimu (0, 5, 10, 15,… kwenye pete ya dakika na 3, 6, 9 na 12 kwa saa). Unaweza kuingiza hali hii kwa kubonyeza na kushikilia vifungo vyote viwili, kabla ya kuziba usambazaji wa umeme kwa kontakt. Unaweza kutoka kwa hali hii kwa kubonyeza kitufe chochote.

Unapokuwa na pete zako za LED zikiwa zimepangiliwa, weka gundi moto na uishike wakati gundi inakuwa imara. Kisha chukua pete zako za PVC na tena: weka gundi moto kwenye taa za LED, ziweke haraka na uzishike kwa sekunde kadhaa. Mwishowe, ukiwa na hakika kuwa kila kitu kinafanya kazi unaweza gundi moto kwa kila bodi (au Arduino) kwa kuni. Kidokezo: usitumie kwa gundi nyingi. Kiasi kidogo tu kwa hivyo inashikilia sehemu moja lakini unaweza kuiondoa kwa urahisi ikiwa ungependa kubadilisha kitu baadaye.

Mwishowe, ingiza betri ya seli ya sarafu kwa mmiliki wake.

Hatua ya 11: Boresha - Photoresistor

Athari za saa ni nzuri haswa gizani. Lakini hii inaweza kusumbua mtumiaji wake wakati wa usiku, wakati yeye analala. Ndio sababu niliamua kuboresha saa na huduma ya marekebisho ya mwangaza moja kwa moja - wakati chumba kinakuwa giza; saa inazima LED zake.

Kwa kusudi hilo, nilitumia sensorer ya mwanga - kipinga picha. Upinzani wake utaongezeka sana; hadi ohms mega chache wakati ni giza na itakuwa na ohms mia chache tu wakati mwanga unaangaza juu yake. Pamoja na kikaidi cha kawaida huunda mgawanyiko wa voltage. Kwa hivyo wakati upinzani wa sensa ya mwanga hubadilika, vivyo hivyo voltage kwenye pini ya analog ya Arduino (ambayo tunaweza kupima).

Kabla ya kutengeneza na kukusanya mzunguko wowote, ni busara kuiga kwanza, kwa hivyo unaweza kuona tabia na kufanya marekebisho. Nyeupe msaada wa Autocad Tinkercad unaweza kufanya hivyo haswa! Kwa kubofya chache tu niliongeza vifaa, nikawaunganisha na kuandika nambari. Katika uigaji unaweza kuona jinsi mwangaza wa LED unabadilishwa kulingana na thamani ya kipinga picha. Ni rahisi sana na moja kwa moja - unakaribishwa kucheza na mzunguko.

Baada ya kuiga ilikuwa wakati wa kuongeza huduma kwa saa. Nilichimba shimo katikati ya saa, nikaunganisha kipinga picha, nikaiunganisha kama inaweza kuonekana kwenye mzunguko na nikaongeza laini kadhaa za nambari. Katika faili ya LED.h lazima uwezeshe huduma hii kwa kutangaza USE_PHOTO_RESISTOR kama 1. Unaweza pia kubadilisha mwangaza wa chumba saa itapunguza taa za LED kwa kubadilisha thamani ya CLOCK_PHOTO_TRESHOLD.

Hatua ya 12: Furahiya

Wakati utaiweka nguvu kwa mara ya kwanza, saa itaonyesha wakati fulani wa nasibu. Unaweza kuiweka kwa kubonyeza vifungo vyote kwa wakati mmoja. Pindisha kitasa kuchagua wakati unaofaa na uhakikishe na waandishi wa habari wa kitufe chochote.

Nilipata msukumo katika mradi mzuri sana kwenye wavuti. Ukiamua kuunda saa peke yako, waangalie pia! (NeoClock, Wol Clock, Arduino Colour Clock) Ikiwa utaamua kujaribu kufuata mafundisho, natumai utapata kuifurahisha kama mimi.

Ikiwa utajikwaa na shida yoyote wakati wa mchakato wa kuifanya, jisikie huru kuniuliza swali lolote kwenye maoni - nitajaribu kujibu!