Aplinkinis LED sieninis laikrodis: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Pastaruoju metu mačiau daug žmonių, kuriančių milžiniškas LED matricas, kurios atrodo visiškai gražiai, tačiau jas sudarė sudėtingas kodas arba brangios dalys arba abi. Taigi aš sugalvojau sukurti savo LED matricą, susidedančią iš labai pigių dalių ir labai lengvai suprantamo kodo, kuris yra šiek tiek mažesnis. Jis taip pat gali veikti kaip sieninis laikrodis, kuris yra naudingas žmonėms, kurie nenori, kad didžiulis ekranas tiesiog gulėtų ir rodytų savo įdomias animacijas.

Šio projekto tikslas buvo neįtraukti litavimo ar elektrinių įrankių, kad šis projektas būtų prieinamas daugeliui žmonių.

Šis projektas būtų rekomenduojamas žmonėms, turintiems pagrindinių žinių apie elektroniką, kodavimą ir žmonėms, turintiems nedidelę darbo su akrilu patirtį:).

1 žingsnis: Surinkite visus įrankius ir statybines medžiagas

Įrankiai:

1. Pjūklas
2. Akrilo vertinimo įrankis
3. Paprastas rankinis gręžtuvas (tinka ir elektrinis)
4. 12 mm gręžtuvas arba pakopinis gręžtuvas
5. Pora vielos nuėmikliai
6. Pora įstrižainių pjaustytuvų
7. Žirklių pora
8. Aštrus arba žymeklis
9. Karštų klijų pistoletas
10. Švitrinis popierius

Statybinės medžiagos:

1. Izoliacinė juosta
2. Dviejų komponentų klijai
3. Superklijai arba cianoakrilatas
4. Karštų klijų lazdelės

2 žingsnis: Surinkite visas dalis

Dalys:

1. 50 vnt WS2811 led grandinė (3 komplektai)
2. Arduino UNO
3. DS3231 RTC modulis
4. Metalinis momentinis jungiklis su LED
5. Jumperio laidai
6. 5V 10A maitinimo šaltinis
7. DC lizdas
8. Kelių gijų viela (16awg)
9. 3 mm opalinis (permatomas baltas) akrilo lakštas
10. 4 cm išorinis plonasienis PVC vamzdis (10 metrų)
11. Juodas 6 mm akrilas

3 žingsnis: PVC vamzdžių pjaustymas iki ilgio

Šiame etape mes supjaustysime PVC vamzdį į mažesnius cilindrus. Šie nedideli PVC vamzdžių cilindrai veiks kaip skiriamieji taškai, nes nenorime, kad šviesos diodų šviesa įsiskverbtų į visą ekraną. Šviesos diodai bus šių cilindrų viduje ir užtikrins, kad iš kiekvieno šviesos diodo sklindanti šviesa būtų sutelkta į vieną konkrečią sritį ir nepatektų į kitus pikselius.

Norėdami pasiekti PVC vamzdžių tinklelį, pirmiausia turime supjaustyti PVC vamzdžius į mažus vienodo ilgio cilindrus. Mes pasirinkome 6 cm ilgį kaip cilindrų aukštį, tačiau galite pasirinkti bet kokį maždaug 6 cm aukštį, kaip jums patogu. Tiesiog įsitikinkite, kad visi cilindrai yra vienodo aukščio.

Žingsniai:

1. Naudokite bet kokias dėžutes ar knygas, kad pasiektumėte 6 cm (arba maždaug 6 cm) aukštį.
2. Laikykite žymeklį horizontaliai ant dėžutės, laikykite PVC vamzdį prie sienos ir žymeklio galiuku palieskite vamzdį. Lėtai sukite PVC vamzdį, naudodami sienos atramą, kad aplink vamzdį būtų graži ir vientisa linija.
3. Nupjaukite liniją naudodami pjūklą. Įsitikinkite, kad pjūviai yra kuo tiesesni, o tai bus raktas į sklaidos kokybę.
4. Jei cilindro šone yra įbrėžimų/nelygumų, vienos pusės šlifavimui galime naudoti švitrinį popierių arba dėžutės pjaustytuvą. Pakanka nušlifuoti vieną pusę, tačiau nuvalyti abi puses bus malonu.
5. Jei turite tik vieną nuluptą šoną, tą pusę pažymėkite „D“. Ši pusė bus nukreipta į difuzoriaus lakštą, o kita pusė su „L“, nurodančia pusę, kurioje bus įdėtas šviesos diodas. Jei nuplėšėte abi puses, matysite, kuri pusė yra statmenesnė grindims, ir pažymėkite tą pusę „D“, o kitą - „L“
6. Pakartokite 134 kartus:)

4 žingsnis: klijuokite visus PVC vamzdžius

Dabar, kai visi vamzdžiai yra supjaustyti pagal ilgį, galime juos klijuoti į vieną didžiulę tinklelį. Visiems vamzdžiams klijuoti naudojame cianoakrilatą, kuris paprastai žinomas kaip superklijai.

Žingsniai:

1. Mes pradedame klijuoti du vamzdžius. Ant stalo abu vamzdelius laikykite horizontaliai. Įsitikinkite, kad jie abu sėdi lygiai ant stalo, o pusė su „D“parašyta vienodai ir yra to paties lygio. Kai viskas bus suderinta, tarp vamzdelių galime įlašinti 1-2 lašus superklijų.
2. Norėdami klijuoti trečiąjį vamzdį, atlikite tuos pačius veiksmus, kaip nurodyta aukščiau. Klijuotą tinklelį laikykite ant stalo ir ant jų uždėkite trečiąjį vamzdį. Įsitikinkite, kad vamzdžių „D“pusė nukreipta ta pačia kryptimi ir to paties lygio. Ant kiekvienos siūlės užlašinkite 1-2 lašus superklijų. Jei viską padarėte teisingai, laikydami tinklelį vertikaliai, „D“ženklai nukreipti žemyn, neturėtų būti jokių supamųjų judesių, o visa konstrukcija turi būti ant stalo.
3. Ketvirtajam vamzdžiui ir likusiems vamzdžiams klijuoti galime lengvai laikyti tris klijuotas dalis vertikaliai („D“raidės, žinoma, žemyn ^_ ^), ir ketvirtą vamzdelį uždėti bet kurioje trijų klijuojamų dalių pusėje. Įsitikinkite, kad „D“veidas yra vienodas. Tada mes galime tiesiog klijuoti ketvirtą gabalą prie trijų klijuotų dalių, tą patį galima pakartoti likusiems vamzdžiams, kad būtų pasiekta struktūra, kaip parodyta aukščiau.

5 žingsnis: akrilo pjovimas

Norėdami iškirpti akrilo lakštą, pažymėkite norimas figūras naudodami paveikslėlyje nurodytus matmenis. Priešingu atveju galite atspausdinti pateiktus SVG failus ir pritvirtinti puslapius ant akrilo lapo ir naudoti juos kaip pjovimo vadovą.

Pastaba: matmenys gali keistis, jei PVC vamzdžiams naudojate kitokį skersmenį

Žingsniai:

1. Jei naudojate SVG failų spaudinius, priklijuokite atspausdintus puslapius prie akrilo lakštų naudodami bet kokią klijų lazdelę arba tiesiog klijuokite ant akrilo naudodami juostos gabalėlį.
2. Jei neketinate naudoti atspausdintų puslapių, galite naudoti aukščiau nurodytus matmenis, kad pažymėtumėte formas akrilo lape.
3. Naudokite taškų skaičiavimo įrankį, kad įvertintumėte pjaunamas linijas. Taškas, kol balas yra beveik toks pat gilus kaip pusė akrilo lakšto storio.
4. Baigę taškų skaičiavimą, laikykite taškų liniją ant stalo krašto ir aštriai paspauskite ore kabančią akrilo lakšto pusę. Tai akrilo lakštą užfiksuos išilgai rezultato linijos. Jei spaudimas, reikalingas akrilui užfiksuoti, yra per didelis, pabandykite atlikti daugiau taškų linijoje, tuo pačiu naudodami didesnį spaudimą.
5. Padarykite tai visiems reikiamiems pjūviams.
6. Naudodami 12 mm gręžtuvą, vienoje iš šoninių plokščių padarykite skylę mygtukui

6 žingsnis: rėmo klijavimas prie tinklelio

Šis žingsnis yra labai tiesus į priekį. Klijuojame ir akrilo rėmą prie ką tik sukurto PVC tinklelio. Kadangi PVC vamzdžiai atrodo negražiai, mes juos uždedame gražiame akrilo dėkle.

Žingsniai:

1. Padėkite PVC vamzdžio tinklelį ant grindų, tuo pačiu įsitikindami, kad pusė su „D“nukreipta žemyn.
2. Šoninį skydelį su mygtuku galite pastatyti bet kurioje pageidaujamoje pusėje. Mes nusprendėme eiti apačioje dešinėje.
3. Padėkite visas akrilo plokštes aplink PVC tinklelį ir įsitikinkite, kad jos yra lygiagrečios grindims. Įsitikinkite, kad pusė su „D“parašyta ant akrilo gabalų yra nukreipta į grindis. Jei reikia, pakeiskite akrilo lakštų dydį.
4. Naudokite juostą, kad kartu laikytumėte visus akrilo gabalus, arba paprašykite draugo padėti, tvirtai laikydami akrilo gabalus prie tinklo.
5. Naudokite super klijus arba 2 komponentų klijus, kad priklijuotumėte visus akrilo lakštus prie PVC vamzdžio tinklo.

Pastaba: jei planuojate šį ekraną montuoti ant sienos, klijų kiekis turėtų būti šiek tiek didesnis nei įprastai, nes visas svoris bus palaikomas ant vienos akrilo plokštės ir nenorite, kad jis sulenktų arba dar blogiau - nukristų atskirai.

7 žingsnis: klijuokite visus šviesos diodus PVC tinklelio viduje

Atsižvelgiant į nuobodų darbą, tai turėtų būti paskutinis procesas, reikalaujantis daug darbo,

Žingsniai:

1. Prieš pradėdami klijuoti, nuosekliai padėkite LED grandines ant žemės. Kiekvienoje LED grandinėje yra 50 šviesos diodų. Kitos grandinės pradžią padėkite ten, kur baigiasi ankstesnė grandinė. Dabar prijunkite JST jungtis, išeinančias iš paskutinio ankstesnės grandinės šviesos diodo, prie pirmosios kitos grandinės šviesos diodo. Tai darydami turėtumėte turėti 150 LED ilgio grandinę.
2. Dabar galite karštai klijuoti pirmąjį laidą į viršutinį ir kairįjį PVC vamzdį, kaip parodyta aukščiau. Norėdami nustatyti pirmąjį grandinės šviesos diodą, raskite šviesos diodą, iš kurio išeina jungtis, kaip parodyta paveikslėlyje, kuriame parodyta pirmojo šviesos diodo klijavimas.
3. Po pirmojo klijavimo tereikia sekti aukščiau pateiktą schemą ir priklijuoti visus šviesos diodus atitinkamose vietose, pavyzdžiui, antrasis šviesos diodas pateks į vamzdelį šalia jo
4. Baigę pirmąją eilutę, priklijuodami visus pirmosios eilės šviesos diodus, galite pradėti nuo antros eilės, pirmasis antrosios eilutės šviesos diodas pateks į vamzdelį, kuris yra iškart dešinėje ir paskutinių pirmųjų eilučių apačioje LED, kaip parodyta vadove
5. Pakartodami šį procesą, užpildykite likusius vamzdelius, kaip nurodyta instrukcijoje.
6. Baigę klijuoti visus šviesos diodus į atitinkamus vamzdžius, vis tiek liks keletas šviesos diodų, kuriuos galite paprasčiausiai nupjauti iš paskutinio šviesos diodo išeinančią vielą, kad pašalintumėte šviesos diodų perteklių.
7. Nupjovę laidą, galite naudoti elektros juostą, kad izoliuotumėte laidus, išeinančius iš paskutiniojo šviesos diodo, kad jie nesukeltų šortų.

8 veiksmas: paskirstykite energiją visiems šviesos diodams

Nuo šio žingsnio mes sutelksime dėmesį į elektrinę pusę, išskyrus kai kuriuos nedidelius klijavimo veiksmus.

Žingsniai:

1. Pamatysite, kad iš kiekvienos grandinės pradžios šviesos diodo išeina 3 poros raudonų ir baltų kabelių.
2. Sujunkite visus raudonus laidus, naudodami storą kelių gijų laidą. Tai galite padaryti tiesiog sukdami laidų galus arba lituodami kartu, kas jums patogiau. Abiem atvejais gausite identiškus rezultatus.
3. Atlikite tą patį su visais baltais laidais. Būtinai naudokite storą, daugiasluoksnę vielą, pageidautina kitos spalvos, kad atskirtumėte poliškumą.
4. Pabaigoje iš viso ekrano turėtų išeiti 2 laidai, teigiami ir neigiami
5. Prijunkite šiuos storus kelių gijų laidus prie nuolatinės srovės lizdo, sukdami galus arba lituodami. Būtinai izoliuokite galus elektrine juostele.

9 žingsnis: „Arduino“prijungimas

Šiame etape mes užbaigsime visas elektros jungtis.

Pastaba: jūsų mygtukas gali būti nepridėtas su išlydytais laidais, gali tekti juos lituoti arba tiesiog susukti į vietą, atsižvelgiant į tai, kas jums patogiau. Izoliuokite jungtis naudodami tam tikrą elektros juostą. Jei jūsų nėra su išlydytais laidais, galite sekti aukščiau pateiktą kištuko schemą, kad nustatytumėte atitinkamus kaiščius.

Naudokite laidus nuo patelių iki patelių ir nuo vyrų iki vyrų, kad užmegztumėte visus būtinus ryšius su „Arduino UNO“, kaip aprašyta toliau.

1. Prijunkite DS3231 RTC modulį prie „Arduino“

• Prijunkite RTC modulio VCC prie „Arduino“VIN
• Prijunkite RTC modulio SDA prie „Arduino“kaiščio A4
• Prijunkite RTC modulio SCL prie „Arduino“kaiščio A5
• Prijunkite RTC modulio GND prie „Arduino“GND kaiščio

2. Prijunkite mygtuko modulį prie „Arduino“.

Norėdami nustatyti skirtingus kaiščius ant mygtuko, atlikite šiuos veiksmus. Smeigtukas su „+“ženklu yra mygtuko LED (+) kaištis, o priešingas-mygtuko LED (-) kaištis. Kiti du kaiščiai yra sagų kaiščiai.

• Prijunkite bet kurį mygtuko kaištį prie „Arduino“13 kaiščio
• Prijunkite kitą mygtuko kaištį prie „Arduino“12 kaiščio
• Prijunkite mygtuko šviesos diodą (-) prie „Arduino“11 kaiščio
• Prijunkite mygtuko šviesos diodą (+) prie „Arduino“10 kaiščio

3. Prijunkite LED grandinę prie „Arduino UNO“

Nustatykite visos LED grandinės pradžios šviesos diodą.

• Prijunkite raudoną jungties laidą prie 5 V maitinimo šaltinio
• Prijunkite žalią jungties laidą prie „Arduino“5 kaiščio
• Prijunkite baltą jungties laidą prie įžeminimo

Baigę laidus, galite pritvirtinti mygtuką prie korpuso šoninio skydo šono, pritvirtindami mygtuką pridedama veržle.

Pastaba: Mes naudojome karštus klijus ant jungčių, kad įsitikintume, jog jie neišeis, kai jis bus baigtas ir pastatytas ant lentynos

10 žingsnis: „Arduino“programavimas

Norėdami programuoti „Arduino“, mes pašalinome žemiau esantį kodą, kodas yra gana gerai pakomentuotas ir gana savaime suprantamas, jei nenorite jokių funkcijų ar norite pridėti savo, tai turėtų būti tikrai lengva patiems pakeisti.

Jei planuojate naudoti kodą nekeisdami paties kodo, turite nustatyti tik vieną parametrą - laiką. Nurodymai nustatyti laiką pateikiami kode.

Įkeldami kodą turite įsitikinti, kad „Arduino IDE“įdiegta „FastLED“biblioteka ir DS3231 biblioteka.

11 žingsnis: Užbaikite viską

Mes beveik baigėme savo kūrimą. Šiame etape mes tiesiog užbaigsime visas likusias smulkmenas.

Elektronikos valdymas

Elektronika atrodys labai netvarkinga ir tikriausiai netgi atsijungs, jei nebus tinkamai priklijuota. To galima labai lengvai išvengti, klijuojant visą elektroniką mūsų korpuse.

Galite pradėti klijuodami „Arduino“prie ekrano pagrindo, o DS3231 modulį - taip pat prie ekrano pagrindo. DC lizdą galima pastatyti ten, kur patogiausia, atsižvelgiant į tai, kur norite montuoti konstrukciją, maitinimo laido ilgį ir kitus panašius veiksnius.

Tvirtinimas prie sienos (pasirinktinai)

Jei norite pritvirtinti šį ekraną prie sienos, galite išgręžti 5 mm skyles į viršutinę plokštę ir pritvirtinti kai kuriuos „L“spaustukus prie viršutinės plokštės su kai kuriais M5 varžtais, poveržlėmis ir veržlėmis, kad būtų įrengtos skylės montuoti ant siena. Jei ketinate jį laikyti lentynoje, kaip ir mes, jums nereikia pridėti tų „L“spaustukų tvirtinimui.

Difuzoriaus lakšto klijavimas

Paskutinis ir lengviausias žingsnis yra klijuoti difuzoriaus lakštą ant mūsų didžiulės PVC tinklelio. Prieš tęsdami patikrinkite, ar pašalinote plastikinį apsauginį lakštą ant akrilo lakšto. Naudokite 10-15 lašų karšto klijų, paskleistų per lakštą, ir prispauskite prie tinklelio, kad priklijuotumėte lakštą. Mes naudojame karštus klijus, nes juos galima lengvai nuimti paprastu vilkikliu bet kokiam remontui.

PS: Plastikinės apsauginės plėvelės nulupimas nuo akrilo lakšto yra labiausiai patenkinanti konstrukcijos dalis.

Galinė plokštė (neprivaloma)

Jei norite, kad galinė matricos pusė būtų šiek tiek elegantiškesnė, galite nupjauti 6 mm juodo akrilo gabalėlį, kurio matmenys yra tokie patys kaip difuzoriaus lakšto, ir priklijuoti jį prie matricos galo naudojant karštus klijus

Baigta

Dabar turėtumėte turėti visiškai veikiančią LED matricą, kuri gerai atrodo dieną ir nuostabiai naktį. Nuoširdžiai dėkoju, jei pavyko taip toli. Kadangi tai yra mano pirmasis pamokomas dalykas, daug dalykų, kuriuos reikia patobulinti, ypač mano padarytos nuotraukos nebuvo geriausios, kurias būtinai bandysiu patobulinti ateities instrukcijose (PS: Mano telefono kamera tikrai neatitinka šio ekrano) nes realiame gyvenime atrodo kur kas šauniau). Jei kūrėte kartu, tikiuosi, kad jums patiko statyti ir smagiai praleidote laiką. Patobulinimai tikrai sveikintini ir aš nekantrauju pamatyti, ką jūs, vaikinai, galite patobulinti ir padaryti kitaip ^_ ^