ساعت فوتوکرومیک و درخشان در تاریکی: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این ساعت از صفحه نمایش 4 رقمی 7 قسمتی سفارشی ساخته شده از LED های UV استفاده می کند. در جلوی صفحه نمایش ، صفحه ای قرار دارد که از مواد فسفری (یا درخشش در تاریکی) یا مواد فتوکرومیک تشکیل شده است. یک دکمه در بالای صفحه نمایش UV را روشن می کند و سپس صفحه را برای چند ثانیه روشن می کند به طوری که شروع به درخشش می کند یا تغییر رنگ می دهد و سپس به آرامی محو می شود.

این پروژه از ساعت فوق العاده Glow-In-The-Dark توسط Tucker Shannon الهام گرفته شده است. وقتی پروژه او را بازسازی کردم ، با جایگزینی صفحه درخشندگی در تاریکی ، یک پرینت سه بعدی از رشته های فوتوکرومیک که هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش تغییر رنگ می دهد ، کمی به آن پیچیدم. در همین حال ، من دیدم که افراد دیگر نیز همین ایده را دارند (به عنوان مثال اینجا را ببینید). اگرچه مکانیسم ترسیم مکانیکی ساعت مطمئناً عالی است اما این معایب را دارد که اعداد کمی کج به نظر می رسند ، بنابراین من به راه دیگری برای تمیزتر نشان دادن اعداد فکر کردم. در ابتدا سعی کردم نور پس زمینه یک نمایشگر LCD را با LED های UV جایگزین کنم و سپس یک صفحه فتوکرومیک/درخشندگی در تاریکی را در بالای صفحه قرار دهم. با این حال ، مشخص شد که شدت انتقال یافته از طریق LCD بسیار کم است. پس از آن تصمیم گرفتم یک صفحه نمایش 4 رقمی 7 قسمتی با استفاده از LED های UV برای روشن کردن صفحه نمایش بسازم که نتایج بسیار بهتری به همراه داشت.

تدارکات

مواد

• ماژول DS3231 RTC (ebay.de)
• آردوینو نانو (ebay.de)
• رشته تغییر رنگ UV (amazon.de)
• برچسب 96x39x1 mm براق در تاریکی (ebay.de)
• ورق پلاستیکی شفاف 96x39x1 میلی متر (amazon.de)
• ماژول MT3608 DC DC step up (ebay.de)
• 30 عدد UV UV 5 میلیمتری (ebay.de)
• TM1637 صفحه 4 رقمی 7 بخش (ebay.de)
• دکمه فشار لحظه ای 12x12 میلی متر (ebay.de)

ابزارها

• چاپگر سه بعدی
• چسب حرارتی تفنگی
• آهن لحیم کاری
• مولتی متر

مرحله 1: چاپ سه بعدی

فایلهای stl زیر باید به صورت سه بعدی چاپ شوند. قسمت های محفظه از PLA سیاه چاپ شد در حالی که برای فایل 4digits.stl از PLA سفید استفاده کردم. صفحه نمایش از فیلامنت تغییر رنگ بنفش UV چاپ شده است. دستگاه لحیم کاری را می توان از هر ماده ای چاپ کرد.

مرحله 2: قالب گیری صفحه نمایش 7 قسمتی

من فقط به کوله پشتی I2C صفحه نمایش 4 رقمی 7 بخش نیاز داشتم ، بنابراین اولین قدم این بود که صفحه را از ماژول جدا کنیم.

مرحله 3: PCB Protoype را آماده کنید

سپس یک قطعه از نمونه اولیه PCB را برای LED های UV برش دادم و مکانهایی را که می خواستم LED ها را بر اساس جوش لحیم کاری مشخص کنم مشخص کردم. در قسمت پایین بعداً سرصفحه های پین مردانه را برای اتصال به کوله پشتی I2C وصل کردم.

مرحله 4: لحیم کاری LED ها و سربرگ های پین

سپس تمام LED های UV را به نمونه اولیه PCB لحیم کردم و سربرگ های پین مردانه را نیز وصل کردم. من از جک لحیم کاری برای تنظیم LED های UV استفاده کردم.

مرحله 5: سیم کشی LED ها

بعد ، LED ها مطابق شماتیک پیوست سیم کشی می شوند که طرح صفحه نمایش 4 رقمی را که از بسته پشتی I2C جدا شده بود کپی می کند. برای اتصال بخشهای جداگانه تک رقمی از سیم مسی نقره ای استفاده کردم در حالی که اتصالات دیگر با سیم جدا شده انجام شد. کل ماجرا در نهایت کاملاً آشفته به نظر می رسد.

مرحله 6: کوله پشتی I2C را وصل کنید

بعد ، نمونه اولیه PCB را به کوله پشتی I2C وصل کردم. در حالی که من هر دو قسمت را مستقیماً با هم لحیم می کردم ، استفاده از سربرگ های زنانه روی کوله پشتی عاقلانه تر بود تا بتوان هر دو قسمت را وصل و جدا کرد.

برای آزمایش مجدداً به arduino nano متصل شدم و نمونه TM167test را از کتابخانه TM1637 بارگذاری کردم.

مرحله 7: تکمیل صفحه نمایش 4 رقمی

سپس قسمت 4digits.stl چاپ سه بعدی بر روی LED ها متصل می شود. برای انتشار نور LED ها ، قسمت ها را با چسب داغ پر کردم و آنها را با نوار کاپتون مهر کردم تا چسب سفت شود. با این کار یک صفحه نمایش 4 قسمتی 7 سگمنت سفارشی خوب برای من به وجود آمد.

مرحله 8: صفحه درخشان در تاریکی

در ابتدا سعی کردم این صفحه را از فیلامنت Glow-in-the-Dark نیز به صورت سه بعدی چاپ کنم. با این حال ، معلوم شد که نور را بیش از حد پخش می کند ، بنابراین اعداد به نوعی پاک شده به نظر می رسند. بنابراین ، من تصمیم گرفتم از یک برچسب استفاده کنم که به یک صفحه پلاستیکی شفاف وصل شده بود. اکثر پلاستیک ها هنوز برای نور 400 نانومتری پوند LED ها به اندازه کافی شفاف هستند.

مرحله 9: قطعات را در مسکن نصب کنید

در نهایت می توان قطعات را با استفاده از مقدار زیادی چسب حرارتی در محفظه چاپ سه بعدی نصب کرد.

قبل از استفاده از ماژول DS3231 عاقلانه است که مدار شارژ باتری را غیرفعال کنید. تنها پس از ساختن چندین ساعت با این ماژول ، به یک نخ برخورد کردم که توضیح می داد VCC به باتری سلول سکه متصل است. این بدان معناست که وقتی ماژول را از طریق VCC تغذیه می کنید ولتاژ دائما روی باتری اعمال می شود. از آنجا که این ماژول دارای باتری های CR2032 غیر قابل شارژ است ، این ایده خوبی نیست. به راحتی می توانید با شارژ کردن دیود یا مقاومت مشخص شده در تصویر پیوست ، مدار شارژ را غیرفعال کنید.

مرحله 10: ماژول ها را وصل کنید

در مرحله بعد ، قطعات با استفاده از کابل های Dupont مطابق شماتیک پیوست سیم کشی شدند. ماژول گام به گام برای افزایش ولتاژ تغذیه کوله پشتی I2C به 7 ولت استفاده شد زیرا می خواستم LED های UV را تا آنجا که ممکن است روشن کنم. ولتاژ اعمال شده به LED ها VCC-2 V است ، یعنی 5 ولت ، در حالی که این ولتاژ بیشتر از ولتاژ توصیه شده LED (3 ولت) است ، آنها باید بتوانند آن را کنترل کنند زیرا دائما روشن نمی شوند.

مرحله 11: بارگذاری کد

در ابتدا ، زمان فعلی را در ماژول RTC تنظیم کردم. برای این منظور من فقط نمونه SetTime کتابخانه DS1307RTC را بارگذاری کردم. سپس می توانید کد پیوست ساعت را بارگذاری کنید. هنگام فشار دادن دکمه ، صفحه نمایش به مدت 5 ثانیه روشن می شود و زمان فعلی را نشان می دهد.

مرحله 12: ساعت تمام شده

در اینجا تعدادی تصویر دیگر از ساعت تمام شده را مشاهده می کنید. در طول روز می توان از صفحه فتوکرومیک استفاده کرد در حالی که در شب می توان آن را با صفحه Glow-in-the-Dark تغییر داد.

به طور کلی من از نتیجه بسیار راضی هستم ، اگرچه اعداد در هر دو screesn هنوز می تواند روشن تر باشد. احتمال دیگری که ممکن است بخواهم امتحان کنم مخلوط کردن پودر براق در تاریکی با اپوکسی و سپس استفاده از آن برای پر کردن بخش های نمایش به جای چسب داغ است. همچنین خوب است از یک PCB حرفه ای با LED های SMD به جای LED های 5 میلی متری استفاده کنید.