Бюджеттік Arduino RGB Word Clock!: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Барлығына сәлем, мұнда менің қарапайым және арзан сөз сағатын жасау бойынша нұсқаулық!

Бұл жоба үшін сізге қажет құралдар

1. Дәнекерлеуіш пен дәнекер
2. Сымдар (кем дегенде 3 түрлі түсті)
3. 3D принтері (Немесе біреуіне қол жеткізу үшін, егер сізде жеке принтер болмаса.stl файлдарын баспаханаға жіберуге болады)
4. Негізгі құралдар (бұрағыштар, сым кескіш, файл, т.б.)

Тапсырыс беру қажет барлық бөліктер осы нұсқаулықтың ББ бөлімінде қамтылған!

Сізге ұнайды деп үміттенемін, енді бастайық!

1 -қадам: Жоба бойынша ұсыныс

Мен ұзақ уақыт бойы Adafruit жобасы бойынша RBG жұмыс үстелінің сөз сағатын жасағым келді LINK

Бөлшектердің бағасы мен лазерлік кесу бөлшектерінің қажеттілігі мені тоқтататын басты нәрсе болды!

Бұл жобаның мақсаты - бюджеттік RBG Matrix және Arduino Nano көмегімен арзан және қарапайым нұсқаны жасау, содан кейін лазерлік кесу бөлшектерінің қажеттілігін болдырмайтын арнайы корпусты 3D басып шығару.

2 -қадам: БОМ - электроника және механика

Бұл жобаның Билл (БОМ) 1 толық сөз сағаты үшін 13,21 фунт стерлингке жетуі керек.

Тапсырыстың жалпы құны (Ұлыбритания үшін поштаны қосқанда) 51,34 фунт стерлингке жетуі керек, егер сіз қоршау үшін 1 кг салмақты PLA катушкаларын қоса алғанда, әр бөлікті сатып алу қажет деп есептесеңіз.

(Тапсырыс құны - BOM құны)

1. £ 6.42-£ 6.42-8x8 WS2812B матрицасы-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. £ 1.83- £ 1.83- Arduino Nano V3-
3. £ 1,75 - £ 1,75 - RTC модулі DS1307 -
4. £ 1,25 - £ 0,13 - Power Micro USB -
5. £ 4.31 - £ 1.44 - Protoboard -
6. £ 1,05-£ 0,11-M3 35мм бұранда x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. £ 4,13 - £ 0,82 - 4мм резеңке табан x4 -
8. £ 12.99 - £ 1.20 - BQ 1.75мм PLA - көмір қара -
9. £ 19.99 - £ 0.28 - AMZ3D 1.75мм PLA - Табиғи -

PLA есептеулерін PLA Calc кестесінде көрсетуге болады. Мен PLA көлемі шамамен 800 см^3/кг құрайды деп ойладым, яғни 1 кг катушкада шамамен 330 метр пластик болуы керек. Содан кейін мен шығындарды есептеу үшін әрбір бөлікті басып шығару үшін PLA болжамды мөлшерін қолдандым.

3 -қадам: 3D басып шығарылған бөлшектер

3D басып шығару модельдерін Thingiverse сайтынан табуға болады -

Басып шығару нұсқауларын Thingiverse бетінен жоғарыда байланыстыруға болады

Мен бұл модельді Fusion 360 -та Adafruit Laser Cut қоршау үлгісін шаблон ретінде қолдандым (Сілтеме).

Мен Adafruit жобасы қолданатын кодты қолданатын болсақ, мен алдыңғы панельдегі әріптерді сақтадым.

Жақсы көру бұрышы үшін қоршау сағатты 10 ° -қа бұрды. Әріптердің орналасуы Adafruit нұсқасынан сәл үлкен болуы керек, себебі мен таңдаған 8x8 RGB светодиодты матрицасы Adafruit NeoMatrix 60 мм x 60 мм орнына шамамен 64 мм x 64 мм.

Корпус 6 бөліктен тұрады,

1. Алдыңғы панель - бұл әріптер жарық диодты матрицаның алдында орналасқан.
2. Ортаңғы панель (бұрышты) - бұл матрицаны ұстап тұрады, сонымен қатар алдыңғы панельге және артқы панельге қосылады. Бұл бөлім 10 ° бұрышта.
3. Артқы панель (бұрыштық) - Бұл панельде қуат адаптері орналасқан және ортаңғы панельге қосылады.
4. Қуат адаптерінің құлпы - бұл адаптерді орнында ұстайтын кішкене бөлік.
5. Бөлгіш тор - бұл жарық диодты жарықтан оқшаулауға көмектеседі, бұл жарықтың іргелес әріптерге түсуін азайтады.
6. Жарықдиодты диффузор - бұл RGB светодиодты қосуға көмектесетін PLA -ның айқын бөлігі, бұл әріптердің түсінікті болуына да көмектеседі (матрицаның әр жарық диодына бір бөліктен 64 бөлікті басып шығару қажет екенін ескеріңіз).

Бүкіл корпус M3 35мм және М3 15мм бұрандалар көмегімен бірге орнатылады.

4 -қадам: код

Arduino IDE алу

Бұл жоба үшін сізге алдымен Arduino IDE қажет, оны мына жерден жүктеуге болады - Сілтеме

Код базасын алу

Бұл жобаны кодты Adafruit жасаған және оны GIT Hub сайтынан табуға болады - сілтеме

GIT Hub -ды бұрын қолданбаған адамдар үшін бұл өте қарапайым! Кодты жүктеу және Arduino IDE -ге жүктеу үшін мына қадамдарды орындаңыз.

1. GIT Repo сілтемесін нұқыңыз
2. «Клондау немесе жүктеу» түймесін басыңыз (Жасыл), содан кейін ZIP жүктеуді таңдаңыз
3. Жүктелген ZIP -ді бір жерден шығарыңыз
4. Arduino IDE ашыңыз
5. Arduino IDE -де Файлды ашу бөліміне өтіңіз
6. Содан кейін ашылмаған қалтадан табылған WordClock_NeoMatrix8x8.ino өтіңіз (Мысал каталогы-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Енді сіз кодты аштыңыз!

Кодекске өзгерістер енгізу

Содан кейін біз бастапқы жобаға басқа микроконтроллерді қолданған кезде берілген Adafruit кодына шамалы өзгеріс енгізуіміз керек.

WordClock_NeoMatrix8x8.ino біз // анықтайтын түйреуіштердің кейбірін өзгерткіміз келеді, Біз RTCGND -ді A4 -ке және RTCPWR -ді A5 -ке өзгертуіміз керек, бұл SDA мен SCL қосылымдары Arduino Nano -да орналасқан кодты көрсетеді.

Сондай -ақ, NEOPIN -ді D3 -ке өзгерту керек, ол 8x8 RBG Matrix Din қайда қосылғанын біледі.

Егер сіз мұны дұрыс жасағаныңызға сенімді болмасаңыз, қоса берілген Modified WordClock_NeoMatrix8x8.ino жүктеп алып, оны каталогтағы ауыстыруға болады.

Қажетті кітапхананы алу

Бағдарламалауды бастамас бұрын сізге барлық қажетті кітапхананы жүктеу қажет болады.

Adafruit осының барлығына сілтемелерді түсініктемелерге енгізді

Немесе оларды осында басуға болады,

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

Arduino IDE кітапханасын бұрын орнатпаған кез келген адам үшін келесі қадамдарды орындаңыз:

1. Жоғарыдағы барлық сілтемелер GIT Hub репозиторийлеріне арналған, сіз «Клондау немесе жүктеу» түймесін басуыңыз керек.
2. ZIP жүктеуді таңдаңыз
3. Енді Arduino IDE ашыңыз
4. Жоғарғы мәзірдегі 'Эскиз' қойындысын нұқыңыз
5. «Кітапхананы қосу» үстіне апарыңыз, содан кейін «Add. ZIP кітапханасы …» тармағын таңдаңыз.
6. . ZIP кітапханасын жүктейтін орынға өтіп, оны таңдаңыз
7. Енді Кітапхана орнатылды, жоғарыда көрсетілген 5 кітапхананың әрқайсысы үшін осы қадамдарды қайталау қажет болады.

Arduino Nano бағдарламалау

Енді IDE ортасы дайын және сізге Arduino Nano бағдарламалау уақыты келді!

Мұны тексеру үшін Arduino IDE Arduino Nano тақтасын құрастыру үшін орнатылғанына көз жеткізіңіз,

1. «Құралдар» қойындысын нұқыңыз
2. «Тақталар:» опциясының үстіне апарыңыз және «Arduino Nano» таңдаңыз
3. Arduino Nano -ны компьютерге қосыңыз және дұрыс COM портын таңдаңыз

Жоғарыда көрсетілген қадамдарды орындағаннан кейін, Arduno Nano бағдарламалау үшін жүктеу түймесін басуға болады!

5 -қадам: электроника

Енді сізде Arduino Nano бағдарламаланған, электрониканы орнату уақыты келді!

Барлығын қосар алдында Arduino Nano -ны USB қосқышынан ажыратыңыз.

Жобадағы электроника өте қарапайым, сондықтан оны жаңадан бастаушыларға да жинау өте оңай, Қосылымдар

1. TP4056 - Микро USB қосқышының жанындағы + қосылымының қызыл сымы (жоғарыда көрсетілген) - бұл 5В (егер белгісіз болса, оны бірнеше метрмен тексеріңіз). Содан кейін қара сымды қосқышқа қосыңыз (қайтадан жоғарыда көрсетілген).
2. 8x8 RGB матрицасы - Динді Arduino Nano Pin D3, содан кейін Vcc 5V & GND -ге GND -ге қосыңыз.
3. DS1307 - SDA -ны Arduino Nano Pin A4 -ке қосыңыз (бұл Nano -ның SDA қосылымы), содан кейін SCL -ді Arduino Nano Pin A5 -ке қосыңыз (бұл Nano -ның SCL қосылымы, жоғарыдағы Нано түйреуін қараңыз). Содан кейін Vcc - 5V және GND - GND.
4. Arduino Nano - Arduino Nano -ны қуаттандыру үшін 5 VV мен GND -ге Vin түйреуішінің жанындағы GND -ге қосылыңыз.

Жоғарыда айтылғандардың бәрі орындалғаннан кейін схема аяқталды! және оның жұмысын тексеру үшін оны бағдарламалау уақыты келді!

Жоғарыда келтірілген барлық қосылымдарды дәнекерлемес бұрын, жұмыс тақтасы мен кейбір қосқыштар арқылы жұмыс істейтінін тексеру жақсы болар еді. Мен жоғарыда электрониканы тексерген фотосуреттерді көрсеттім!

Сағат дұрыс емес пе?

Егер сізде сағат сағаты дұрыс уақыт көрсетілмесе, RTC модуліне қосылған кезде Arduino Nano бағдарламасын қайта бағдарламалап көріңіз. Егер бұл әлі де жұмыс істемесе, ұялы батареяны RTC модулінен шығарып, қайтадан қосыңыз, содан кейін Arduino бағдарламасын қайта бағдарламалауға тырысыңыз.

6 -қадам: құрастыру

Енді сізде 3D бөліктері бар, Code & Electronics сағатты құрастыруға дайын.

1. Стандартты фронтты тегіс үстелге қойып, 64 жарықдиодты диффузорды салыңыз.
2. Барлық диффузорлардың тегіс салынғанын тексеріңіз.
3. Бөлгіш торды стандартты алдыңғы жинаққа салыңыз.
4. Алдыңғы қадамда талқыланған электрониканы дайындаңыз.
5. Бұрыштық артқы пәтерді үстелге қойыңыз
6. USB зарядтағыш модулін Бұрыш артқы бөлігіндегі ұяға салыңыз
7. USB портының артқы бұрышы артқы жағымен тураланғанына көз жеткізіңіз
8. Бұрыштың ортасын электрониканың үстіне қойып, бұрылған артқа туралаңыз, содан кейін электрониканы салыңыз
9. Жарықдиодты матрицаны электрониканың үстіне қойыңыз, панель Angled Mids ұяларына туралануы керек.
10. Бұрыштық жинақты стандартты алдыңғы жағына орнатыңыз және M3 35 мм бұрандаларын салыңыз
11. Бұрандаларды қатайтып, 4 резеңке табанды негізге қойыңыз
12. Сіз жиналысты аяқтағаныңызбен құттықтаймыз, оны қосатын уақытты көріңіз!

7 -қадам: алынған сабақтар мен қорытынды

Жалпы, мен бұл жобаның нәтижесіне ризамын, бірақ, әрине, оны жақсарту үшін бірнеше нәрсені жасауға болады.

1 -шығарылым

RTC DS1307 модульдері қондыруды әбден ренжітеді және синхрондаудан тез ауытқып кетеді, яғни оны қайта синхрондау үшін құрылғыны қайта бағдарламалау қажет.

2 -шығарылым

CAD, мен құрастыру процесін жақсарту үшін қоршауды сәл басқаша жобалайтын болар едім және шын мәнінде Arduino -ны орнататын жер бар.

3 -шығарылым

Неліктен Wi-Fi жоқ? Бұл 1 шығарылымның тамаша шешімі болар еді!

Мен бұл жобаны бастаған кезде менде ESP8266 / ESP32 тәжірибесі болмады, бірақ егер мен бұл жобаны қайта бастайтын болсам немесе Rev2 жасайтын болсам, DS1307 орнына ағымдағы уақытты алу үшін Wifi пайдалану үшін кодты бейімдеуді қатты ойлайтын едім.

Бұл сонымен қатар дисплей түсін ауа райы болжамына немесе осындай керемет нәрселерге негізделген реттеу сияқты көптеген басқа мүмкіндіктерді қосуы мүмкін.

Нұсқаулықтың соңына жеткеніңіз үшін барлығына рахмет, егер сұрақтарыңыз болса, маған түсініктеме беріңіз немесе маған тікелей хабарлама жіберіңіз!