ساعت دیجیتال جامد چوبی: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

نحوه ساخت یک ساعت دیجیتالی چوبی با استفاده از atmega168 (arduino) با زنگ هشدار و بازی های داخلی.

من برای اولین بار با ساخت یک ساعت LED که با روکش چوبی پوشانده شده بود فکر کردم. من وقتی آن را دیدم ، آن را دوست داشتم ، تا اینکه قیمت آن را دیدم. این زمانی بود که تصمیم گرفتم خودم را بسازم ، می خواستم آن را با هزینه بسیار کمتر ، از چوب جامد بسازم و بازی کنم!

مرحله 1: آنچه شما نیاز دارید

مواد:- تخته های چوبی 4 ، 18 "x 4" x 1 "(من با افرا رفتم)- 85 LED قرمز- 85 LED سبز (اختیاری)- 1 Demiltiplexer 4 تا 16 پین- 15 ترانزیستور NPN (مانند 2N3904)- 1 میکروکنترلر ATMEGA168 (یا آردوینو)- 1 کریستال 20 مگاهرتز- تنظیم کننده ولتاژ 5 ولت- 2 خازن 220 ولت (برای تسطیح قدرت)- 1 رادیو جیبی قدیمی- 2 جک صوتی 1/8 اینچی- 1 آداپتور دیواری 5- 9 ولت DC- 1 (یا بیشتر) کنترلرهای قدیمی بازی- 4 پیچ 3-1/2 "چوب- سیم جامد (کار با آن راحت تر)- لحیم کاری- چسب های چسب داغ- چسب سفید- کاغذ ماسه ای برای کنترل کننده بازی از جوی استیک Atari 2600 استفاده می کنم (یا حتی اگر دوباره برنامه ریزی می کنید) ، اما همچنین با کنترلرهای سیستم Sega Master ، جوی استیک های Atari 7800 (از لحاظ نظری) یا حتی Sega Genesis Controllers سازگار است. ابزارها: پرس مته - تفنگ چسب داغ- اره میتر

مرحله 2: تخته جلو را آماده کنید

بهترین قطعه از تخته 1 "x4" x1-1/2 'را بردارید و بهترین طرف را برای جلو ساعت انتخاب کنید.

سعی کنید از هرگونه گره یا نقص قابل مشاهده در چوب اجتناب کنید زیرا حفر سوراخ های LED را بی نهایت سخت تر می کند. با چاپ قالب متصل به این مرحله در مقیاس 1: 1 شروع کنید. آن را در قسمت پشتی تخته جلویی بچسبانید ، بنابراین وقتی چاپ به سمت بالا است ، طرف خوب به سمت پایین باشد. تخته جلویی را بردارید و الگو را در بالای بدترین صفحه قرار دهید. سپس آن را روی پرس مته قرار دهید. یک مته کمی بزرگتر از سرگرمی سرسخت انتخاب کنید و عمق سنج را طوری تنظیم کنید که نوک آن فقط 0.8-1 میلی متر بالاتر از تخته پایینی باشد ، این بدان معناست که تمام طول را از روی تخته جلویی عبور نمی کند. من اکیداً توصیه می کنم ابتدا از یک تخته تست استفاده کنید تا ببینید آیا کار می کند یا خیر. حداقل 10 سوراخ آزمایشی ایجاد کنید (بعداً از آنها استفاده می شود!). یک نور قوی باید بتواند از قسمت انتهای مته به پایان برسد. مطابق تصویر زیر ، یک سوراخ در هر یک از دایره های قالب ایجاد کنید.

مرحله 3: تخته جلو را تمام کنید

این مرحله بسیار چالش برانگیز است ، نکته اصلی این است که از ابزار ابزار سرگرمی استفاده کنید تا سوراخ ها صاف شوند تا نور به طور مساوی تابیده شود.

با قرار دادن بیت ابزار سرگرمی در پرس مته شروع کنید (مطمئن شوید که بیش از 1 اینچ را از چاک خارج کنید). از لحاظ ایمنی ، این بیت برای استفاده طراحی نشده است و خطرناک است ، بنابراین بیشتر باشید دقت کنید. عمق سنج را طوری تنظیم کنید که بیت مانند تصویر سوم به سختی بالاتر از تخته پایینی باشد. بیت را با یک حفره آزمایشی بالا بیاورید و به آرامی 1 ثانیه نگه دارید و اجازه دهید بالا بیاید. دوباره 1 ثانیه پایین نگه دارید سپس اجازه دهید و مته را خاموش کنید. مته خاموش است تا بتوانید هرگونه رسوب از قسمت زیرین را بکشید. اگر این کار را نکنید ، سوراخ را می سوزاند و باعث تغییر رنگ چهره می شود. این کار را تا زمانی که راضی نیستید تکرار کنید. چقدر نور از طریق آن می تابد (برای مشاهده مرجع به تصاویر زیر مراجعه کنید). هنگامی که با حفر سوراخ ها راحت شدید ، به قطعه نهایی چوب بروید و هر سوراخ را سوراخ کنید. هشدار دهید که این کار صبر می خواهد ، عجله نکنید ممکن است یک سوراخ بسوزانید و مجبور شوید دوباره راه اندازی کنید.

مرحله 4: تخته های میانی را آماده کنید

این مرحله تخته های میانی را برای قرار دادن وسایل برقی آماده می کند.

اگر در آخرین مرحله به هم ریخته اید ، چوب از بین نمی رود ، از آن در اینجا استفاده کنید! برای این مرحله ، تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک سوراخ در هر یک از تخته های میانی کمی بزرگتر از اندازه ماتریس LED برش دهید ، بنابراین همه سیم ها و وسایل الکترونیکی داخل آن قرار می گیرد. من این کار را با حفر کردن تکیه گاه های باقی مانده از یک تخته جلو خراب و استفاده از اسکنه برای تمیز کردن آن انجام دادم. این کار را برای هر تعداد تخته که می خواهید تکرار کنید ، من از 2 استفاده کردم.

مرحله 5: تخته پشت را آماده کنید

برای این مرحله از الگوی متصل شده برای سوراخ کردن و سوراخ های اتصال DB9 که برای کنترلر استفاده می شود و جک های صوتی 2 1/8 اینچی مورد استفاده برای برق و رادیو استفاده کنید.

برای حک کردن پورت کنترلر ، خط داخلی الگو را سوراخ کنید. در مرحله بعد ، قسمت بیرونی قالب را با عمق 10 میلی متر با استفاده از اسکنه تراش دهید (برای این مرحله مراقب باشید ، تیز است). برای سوراخ کردن جک های 1/8 اینچی ، ابتدا سوراخی را بسازید که به اندازه کافی بزرگ باشد تا انتهای جک صوتی در آن جا بگیرد. سپس یک سوراخ بزرگتر از داخل تخته تا 3 میلی متر از سطح خارجی ایجاد کنید. (این بستگی به جک شما دارد). این اجازه می دهد تا انتهای جک به خوبی در سوراخ کوچکتر بماند و بقیه پشت چوب پنهان شده باشد. در این مرحله شما می خواهید سیم ها را به پورت های قدرت ، صدا و کنترل متصل کنید. روشن پورت کنترل کننده ، سیم را از پایه 5 به سیم از پایه 6 متصل کنید ، همانطور که در تصویر قبلی مشاهده می کنید. در نهایت ، همه پورت ها را با استفاده از چسب حرارتی در داخل ، به صفحه پشتی محکم کنید.

مرحله 6: ماتریس را لحیم کنید

برای این مرحله ، یکی از انواع LED ها را در هر سوراخ قرار دهید تا در جای خود گوه کنند. اگر مانند من از 2 LED 5 میلی متری استفاده کرده اید ، باید سوراخ های LED ها را بزرگتر کنید. هنگام انجام این کار مراقب باشید ، مته می تواند بسیار راحت تر گیر کرده و تخته را بالا بکشد و سوراخ را بیرون بکشد.

اگر از 2 LED استفاده می کنید ، وقتی LED ها را در سوراخ ها وارد می کنید ، کاتدها را در وسط سوراخ قرار دهید ، بنابراین 2 طرف مسطح به هم می رسند. برای شروع لحیم کاری ، ابتدا همه کاتدها (سرهای کوتاهتر) را به سمت پایین خم کنید تا 17 ستون بسیار نزدیک به صفحه ایجاد کنند ، سپس آنها را به هم لحیم کنید. برای لحیم کاری آندها ابتدا همه آندهای یک رنگ را به بالا خم کرده و سپس آنها را به صورت افقی خم کنید ، بنابراین 5 ردیف آند برای آن رنگ وجود دارد. خطوط رنگ آند دیگر را به سمت پایین و سپس افقی خم کنید ، بنابراین آنها 5 ردیف آند دیگر را تشکیل می دهند. اکنون همه ردیف ها را با هم لحیم کنید تا مجموعاً 10 عدد وجود داشته باشد. آخرین قسمت این مرحله این است که سیم ها را به ردیف ها و ستون ها بچسبانید تا قطعات الکترونیکی به هم متصل شوند. هنگام انتخاب طول سیم ، سیم را از ردیف/ستون به جایی که می خواهید وسایل الکترونیکی در آن قرار گیرد بکشید و 5-10 سانتیمتر اضافه به کار اضافه کنید.

مرحله 7: شروع به جمع آوری تخته ها کنید

برای این مرحله به یک تخته وسط ، تخته جلویی و 2 تکه چوب "قربانی" نیاز دارید (آنها به طور قابل توجهی خراشیده می شوند).

برای شروع ، چسب سفید را بردارید و آن را در قسمت جلویی تخته وسط بمالید ، از زیاد زدن آن نترسید ، بهتر از خیلی کم است. با استفاده از انگشت ، چسب را به طور یکنواخت در تمام طرف آن بکشید و آن را در قسمت پشتی تخته جلویی بچسبانید (برای توضیح بیشتر به تصاویر مراجعه کنید). برای ایجاد یک پیوند قوی ، یک قطعه چوب "قربانی" را در دو طرف قطعات چسبانده شده قرار دهید و آن را به هم بچسبانید (مطمئن شوید که آن را سریع تراز کنید ، زیرا سریع خشک می شود). برای ایجاد بهترین مهر و موم ، آن را با هر چیزی که دارید محکم کنید (تصویر دوم زیر را ببینید) ، اما مراقب باشید که چوب شکسته نشود یا سوراخ های LED بیرون نیاید.

مرحله 8: میکروکنترلر را برنامه ریزی کنید

این مرحله ممکن است ساده به نظر برسد ، اما ممکن است متفاوت باشد زیرا ممکن است به درستی انجام نشود. من برنامه را با استفاده از avrisp mk II برای دور زدن بوت لودر در اکثر تراشه های مورد استفاده با آردوینو در atmega168 بارگذاری کردم. این به این دلیل است که من یک راه اندازی فوری می خواستم و همچنین فضای بیشتری را برای برنامه فراهم می کند (هرچند نه زیاد). برای انجام این کار ، منابع خوبی در اینجا ، اینجا و اینجا وجود دارد تا یک بوت لودر را بسوزانید. به جای بوت لودر فقط از فایل.hex موجود در پوشه applet پوشه arduino sketch (که این مرحله و مقدمه را ضمیمه کرده ام) استفاده کنید. برای تغییر هر جنبه ای از فایل ، من همه موارد را نیز شامل شده است. از کد نظر داده شده ، فقط روی "بارگذاری در هیئت مدیره" کلیک کنید (با خطا مواجه می شوید مگر اینکه آردوینو را وصل کرده باشید) تا دوباره کامپایل شده و فایل.hex به کد جدید تغییر کند. احتمال این است که کریستال شما دقیقاً 20.0 مگاهرتز باشد ، بنابراین برای حفظ زمان دقیق باید کالیبره شود. برای انجام این کار ، فقط متغیر oneMin را در کد تغییر دهید ، من 60116 است. سرعت کلاک در حال حاضر کامپایل شده است تا 20 مگاهرتز اجرا شود. برای تغییر آن ، باید برخی از اعداد را در تنظیمات برگزیده arduino و فایلهای تعریف برد تغییر دهید ، همانطور که در اینجا مشاهده می کنید.

مرحله نهم: تجهیزات الکترونیکی بسازید

برای ساخت وسایل الکترونیکی ، شماتیک پیوست را دنبال کنید. من شماتیک را به عنوان bmp ، دو اندازه مختلف PDF ، و فایل اصلی.ms10 ایجاد شده در نرم افزار چندرسانه ای سازهای ملی ، برای کسانی که تمایل به استفاده از آن را دارند ضمیمه کرده ام.

کاتدهای LED ها به خروجی های مولتی پلکسر متصل می شوند و ستون سمت چپ LED ها ستون 0. هستند. چند رسانه ای باید LED ها را یکی یکی فرو کند ، مانند آنچه در برگه داده ضمیمه شده است. آندهای LED ها به خوشه ای از 3 ترانزیستور متصل شده اند. این بدان معناست که ترانزیستور 1 مستقیماً از آداپتور متصل به پین جمع کننده قدرت دارد ، پین آند مربوطه (از میکروکنترلر) به دروازه متصل است. همچنین دارای خروجی مستقیم به دروازه ترانزیستور دوم است و با استفاده از مقاومت 1 کیلو اهم به دروازه ترانزیستور سوم متصل می شود. ترانزیستور دوم دارای کلکتور خود به پین سبز (پین 1 در آردوینو) و امیتر آن به ردیف سبز (یا بالاترین ال ای دی قرعه کشی شما) متصل است. ترانزیستور سوم سپس کلکتور خود را به پین قرمز (پین 0 در آردوینو) و امیتر آن را به ردیف LED مربوطه متصل کرده است. لازم به ذکر است که من ردیف های LED را از 0 در بالا تا 4 در پایین سفارش دادم. قدرت رادیو به پین بلندگو (پین 9 در آردوینو) متصل شده است ، به طوری که وقتی زنگ هشدار به صدا در می آید ، روشن می شود و به طور خودکار قوی ترین ایستگاه را تنظیم می کند. پین های کنترل کننده (پین های آنالوگ 0-5) همه دارای مقاومت کششی 200 کیلو اهم هستند. پین های 0-5 (به دنبال آن شماره DB9 مربوطه) به ترتیب زیر به کنترل کننده متصل می شوند: بالا (1) ، پایین (2) ، چپ (3) ، راست (4) ، دکمه 1 (5 و 6) ، button2 (9 ، همچنین اختیاری). پین 7 در کانکتور DB9 +5V است و پین 8 زمین است. برای مشاهده نظرات و راهنمایی ها به تصاویر مراجعه کنید ، اما اگر چیزی مبهم است در نظرات به من اطلاع دهید و من تمام تلاش خود را برای کمک انجام خواهم داد. برای پورت ها و ردیف ها و ستون های LED ، من پیشنهاد می کنم سوکت ها را نصب کنید تا قطعات به راحتی حذف یا تعویض شوند. حالا سیم را به LED ها ، قدرت و کنترل کننده وصل کنید و تست کنید. قبل از قرار دادن هر چیپ ، مطمئن شوید که قدرت دریافتی آنها 5 ولت صحیح است ، بنابراین از بین نمی روند.

مرحله 10: ساعت را به پایان برسانید

برای این مرحله ، همه تخته ها را به هم وصل کنید ، سپس با استفاده از الگوی متصل به این مرحله ، سوراخ های پایلوت را برای 4 پیچ چوبی (فقط تا شروع تخته جلویی ، به همین دلیل صفحه پشت چسبیده است) ایجاد کنید. در صورت تمایل می توانید سوراخ ها را متقابلاً غرق کنید تا پیچ ها روی هم قرار بگیرند.

حالا پیچ ها را داخل سوراخ ها قرار دهید. آخرین کاری که باید انجام شود تمیز کردن لبه ها است. اره میتر را بردارید و انتهای آن را به اندازه مساوی از پیچ های دو طرف مانند الگو برش دهید (در این مرحله بسیار مراقب باشید تا سوراخی روی اره ایجاد نشود!). حالا فقط لبه های ناهموار یا ناهموار (نه قسمت جلویی) را سنباده بزنید و کار تمام است !.

مرحله 11: نحوه استفاده از ساعت

برای تنظیم زمان ، دکمه را به مدت 3 ثانیه فشار داده و نگه دارید ، صفحه باید سیاه شود. برای تغییر شماره چشمک زن ، بالا و پایین را فشار دهید. برای جابجایی بین اعداد ، چپ و راست را فشار دهید. هنگام جابجایی بین اعداد ، به روده بزرگ می آیید ، هنگامی که در سوییچ بین کولون بین AM و PM با فشار دادن بالا و پایین ، رنگ بین قرمز و سبز تغییر می کند (AM و PM هر چیزی که شما می خواهید باشد). دوباره دکمه را فشار دهید تا زمان تنظیم شود. برای تغییر بین عملکردهای مختلف دیگر دکمه 1 را فشار دهید. همچنین می توانید دکمه 2 را فشار دهید (نه در کنترل کننده های آتاری 2600) تا رادیو روشن و خاموش شود. برای بازگشت به ساعت ، دکمه 1 را در هر زمان فشار داده و نگه دارید. ترتیب عملکردهای نرم افزار به شرح زیر است: زنگ هشدار - همانند ساعت تنظیم کنید. 1 -D Pong - همه چیز در مورد زمان بندی است ، با فشار دادن بالا پخش می شود /پایین برای انتخاب تعداد بازیکنان و دکمه 1 برای تأیید. برای بازی با دکمه 1 (برای بازیکن 1) یا دکمه 2 (برای بازیکن 2) هنگامی که توپ به سمت شما می آید ، اما نه خیلی زود و نه در غیر این صورت شما از دست خواهید داد. هزارتوی راه خود را پیدا کنید ، این پیچ و خم است ، اما همه کلیدها باید جمع شوند تا خروجی باز شود. "پرش" - یک بازی پلتفرم ، از نقاط قرمز اجتناب کنید و تا آنجا که ممکن است به زمین نزنید. اگر سوالی دارید ، از نظر دادن دریغ نکنید. ! به من بگویید که شما چه فکر می کنید.