نحوه ایجاد یک ساعت مینیمالیستی LED: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

همه آن ساعت های دیواری دیجیتالی می توانند خیلی شلوغ باشند ، اینطور نیست؟ شما واقعاً نمی خواهید یک صفحه نمایش بزرگ 7 رقمی روشن که دیوار شما را به هم ریخته و مانع کار شما شود ، درست است؟ حتی ساعتهای آنالوگ ، هرچند ساده تر ، هنوز اعداد و عقربه های سیاه زشتی در حاشیه شما دارند. و تیک تاک ، گاهی اوقات می تواند شما را دیوانه کند.

اجازه دهید ساعت led را برای حل همه مشکلات شما ارائه کنم. به جای یک صفحه زشت یا دستان بلند و بدون زرق و برق ، نقاط سکوت نوری دور محیط می چرخند و ثانیه ، دقیقه و ساعت را نشان می دهند. به طور کامل قابل تنظیم ، می توانید صورت را از هر چیزی بسازید. چوب ، اکریلیک ، حتی سنگ مرمر. صرف نظر از خانه ، ساعت LED می تواند از نظر زیبایی متناسب باشد. آیا یک تخته سنگ سفید تمیز می خواهید ، با آبی ملایم که در حاشیه راه پیدا کند؟ تو می توانی. یا شاید شما ترجیح می دهید یک ظاهر روستایی تر داشته باشید ، یک چهره چوبی با چراغ های نارنجی؟ صورت مشکی با چراغ سبز؟ هر چیزی را که می توانید تصور کنید ، می توانید با این طرح ساده ایجاد کنید.

روند زیر یک راهنما است. در صورت تمایل می توانید ساعت را در تصویر ایجاد کنید. اگر چیزی بزرگتر می خواهید ، می توانید. با وفاداری دنبال کنید ، یا طرح خود را بسازید. بالاخره ساعت شماست

تدارکات

مواد مورد استفاده برای ساعت عبارتند از:

اکریلیک سفید (شفاف ، اگرچه به خوبی با مواد مات کار می کند)

نوار LED WS2812B ، 144 LED در هر متر

آردوینو پرو مینی ، 16 مگاهرتز ، 5 ولت

آداپتور USB به TTL (برای برنامه نویسی Arduino)

دکمه لمسی (x2)

USB (اطلاعات بیشتر در مرحله سیم کشی)

سیم اتصال

سیم چند هسته ای (با دو سیم داخل آن)

شکلات تخته ای. لزوماً برای ساعت استفاده نمی شود ، اما با این وجود مهم است…

ابزارهایی که شما نیاز دارید (بدون ترتیب خاصی) عبارتند از:

اره مویی

آهن لحیم کاری ، لحیم کاری و اسفنج

تفنگ چسب حرارتی

یک قطب نما

فوق چسب

مرحله 1: مرور کلی و فرآیند طراحی

صادقانه بگویم ، چارچوب ساعت LED چیزی است که من در دو هفته با هم کنار هم قرار دادم ، با هر چیزی که در خانه در حالت تعطیل بودم. این به هیچ وجه بی نقص نیست ، و من قطعاً اواخر سال دوباره آن را مرور خواهم کرد. گفته می شود ، بیایید به چرایی آن بپردازیم.

اصل اساسی در پشت آن این است که در حالی که ساعت های LED NeoPixel وجود دارد ، همه آنها LED های خود را مستقیماً (درست در صورت شما) می تابانند. به نظر من کمی تهاجمی (بدون توجه به حواس پرتی) ، بنابراین ایده بهتری به ذهنم رسید: درخشش نور روی دیوار این باعث ایجاد جلوه های نورپردازی بسیار خوبی می شود و همچنین عوارض جانبی ناخواسته ایجاد نور ملایم روی صورت را ایجاد می کند.

چارچوب کاملاً قابل تنظیم است و اگرچه من داشتن بیش از 60 LED را توصیه نمی کنم ، اما اگر ساعت بیشتری می خواهید ، برنامه نویسی قادر به کار با آن است. برای اکثر افراد ، حتی مبتدیان ، ساده است که آن را سفارشی کنند ، و من در مرحله بعد نحوه انجام این کار را برای شما توضیح خواهم داد. برای شما که تجربه کار با آردوینو را دارید ، بسیاری از آنچه من می گویم واضح خواهد بود ، اما برای افرادی که هرگز در زندگی خود به آن دست نزده اند ، من سعی کرده ام تا آنجا که ممکن است آن را ساده تر کنم.

خواندن ساعت با خواندن یک ساعت آنالوگ یکسان است ، که برای بسیاری از نوجوانان (مانند من) کمی تمرین لازم است. رنگهای مختلف نشان دهنده عقربه های مختلف است ، به طور پیش فرض آبی برای ساعت ها ، سبز برای دقیقه ها ، قرمز برای ثانیه ها است. گفت ، بیایید شروع کنیم!

مرحله 2: برنامه نویسی قسمت 1: راه اندازی

برنامه نویسی ساعت نسبتاً ساده است ، من قسمت سخت را برای شما انجام دادم و آن را نوشتم. به سایت Arduino بروید و نصب کننده را بارگیری کنید. نه برنامه این مهم است. پس از بارگیری ، پیش بروید و آن را نصب کنید. تا زمانی که این اتفاق می افتد ، یک لیوان آب بگیرید ، باید هیدراته بمانید. پس از نصب ، باید بتوانید فایل "ClockV2.ino" ضمیمه شده را باز کنید.

مرحله 3: برنامه نویسی قسمت 2: نصب کتابخانه ها

پس از تأیید نصب نرم افزار Arduino ، باید کتابخانه FastLED.zip را از اینجا بگیرید. اگر از Windows استفاده می کنید ، پوشه را در Documents/Arduino/libraries قرار دهید.

در Mac ، نرم افزار Arduino را باز کنید و در بالای پنجره ، روی "sketch" کلیک کنید. از منوی کشویی ، نشانگر را روی "شامل کتابخانه" قرار دهید و روی "افزودن کتابخانه. ZIP" کلیک کنید.. ZIP را که بارگیری کرده اید انتخاب کرده و روی باز کردن کلیک کنید.

این مرحله انجام شده است. این آسان بود ، اینطور نیست؟

مرحله 4: برنامه نویسی قسمت 3: سفارشی سازی کد

اکنون قسمت سرگرم کننده می آید: سفارشی سازی! همه چیز در کد توضیح داده شده است ، بنابراین حتی اگر ابتدایی ترین درک را از برنامه نویسی داشته باشید ، می توانید ببینید چه اتفاقی می افتد. قسمتهایی که ممکن است بخواهید تغییر دهید ، موارد زیر هستند.

#تعریف NUM_LEDS 60

این یکی نسبتاً ساده است ، چند LED در نوار شما وجود دارد؟ من شخصاً توصیه می کنم آن را به 60 برسانید زیرا زیبا و ساده است. این همچنین تنها عددی با یک led در ثانیه است (برای شمارش صاف خوب)

FastLED.setBrightness (255) ؛

کنترل روشنایی را می توان در نزدیکی قسمت بالا یافت. این عدد بین 1 تا 255 را قبول می کند ، 1 نرم ترین و 255 روشنایی کامل است.

leds [ledMins] = CRGB:: سبز؛

leds [ledSecs] = CRGB:: DarkRed؛ leds [ledHrs] = CRGB:: آبی ؛

اینها را می توان درست در پایین کد پیدا کرد. تنها کاری که آنها انجام می دهند این است که به برنامه بگویند هر دست را روی چه رنگی تنظیم کند. در اطراف آزمایش کنید ، ببینید چه چیزی را دوست دارید. اگر دست دوم را نمی خواهید (به دلایلی که از دست من فرار می کند) ، حتی می توانید خط دوم را حذف کرده و آن "دست" را به طور کامل خلاص کنید.

مرحله 5: برنامه نویسی قسمت 4: بارگذاری

ما تقریباً با جنبه کد این پروژه به پایان رسیده ایم ، فقط یک مرحله دیگر: دریافت کد از رایانه به Arduino. این ممکن است در ابتدا کمی دلهره آور به نظر برسد ، اما اگر می توانید نقاط را به هم متصل کنید ، می توانید این کار را انجام دهید. ابتدا پین ها را روی آردوینو خود بچسبانید. شما فقط به ردیف پایینی نیاز دارید که در 90 درجه خم می شود.

در آداپتور USB به TTL ، پین های RX ، TX ، 5V ، RST و GND را پیدا کنید. پین های آداپتور را به پین های پایین آردوینو وصل کنید. RX به RX ، TX به TX ، 5V (یا VCC) به VCC ، GND به GND. توجه: برخی از آداپتورها برای کنترل ولتاژ دارای یک جهنده کوچک هستند. این را روی موقعیت 5 ولت تنظیم کنید.

با انجام این کار ، پیش بروید و آن را به رایانه خود وصل کنید. چند دقیقه منتظر بمانید تا درایورها نصب شوند (دوباره کمی آب بنوشید.) پس از اتمام کار ، نرم افزار Arduino را باز کنید. در بالا ، روی "tools" (یا "sketch" در Mac) کلیک کنید و "board" را به "Arduino Pro یا Pro Mini" تغییر دهید. پس از آن ، "پردازنده" را به "ATmega328P (5V ، 16 مگاهرتز)" تغییر دهید.

"بندر" یک موضوع آزمایش است. وقتی آداپتور را جدا می کنید ، کدام پورت از بین می رود؟ وقتی آن را وصل می کنید ، دوباره ظاهر می شود؟ از اون یکی استفاده کن با اتصال همه چیز ، پیکان را در سمت چپ بالای صفحه بزنید و دکمه را در بالای بالای آردوینو فشار دهید. یک دقیقه صبر کنید و پیامی در پایین صفحه ظاهر می شود که می گوید "بارگذاری انجام شد". اگر به هر دلیلی خراب نشد ، دوباره سعی کنید دکمه را بعد از مدت زمان متفاوتی فشار دهید تا کار کند. و این همه! نرم افزار تموم شد!

مرحله ششم: الکترونیک

چهار مرحله اصلی برای مرتب سازی وسایل الکترونیکی وجود دارد. پایه ، LED ها ، سیم کشی و دوشاخه. هرچند اولین چیزها

حلقه

برای این کار دو گزینه وجود دارد: می توانید پایه را به صورت سه بعدی چاپ کنید یا می توانید آن را از چوب برش دهید. چاپ سه بعدی بسیار دردآور نیست ، اما بدیهی است که اگر چاپگر سه بعدی ندارید ، ناراحت کننده است. در صورت داشتن یکی ، فایل.stl ضمیمه شده است.

تهیه آن نیز ساده است. این به سادگی حلقه ای است که از تخته سه لا 12 میلیمتری ، به قطر 132 میلی متر برداشته شده است (اگر از بیش از 60 LED استفاده می کنید ، باید قطر را خودتان محاسبه کنید.) سپس یک صفحه را در بالای یک چهارم بالا چسبانده و یک بریدگی برش زده است. از آن برای قرار دادن میخ (یا نوار فرمان ، در صورت تمایل) که روی آن آویزان شده است. برای نمایش تصویری به مدل زیر مراجعه کنید.

به اندازه کافی ساده ، درست است؟ توجه داشته باشید که اگر دیوار را از چوب می سازید ضخامت دیوار چندان مهم نیست ، من فقط آن را نازک کردم تا رشته را نجات دهم.

نوار LED

نوار LED محور پروژه است. اگرچه با چسب صنعتی که از قبل در پشت آن چسبانده شده است آمده است ، متوجه شدم که این چسب به اندازه کافی قوی نیست تا بتواند آن را در جای خود نگه دارد. ممکن است برای شما کاملاً کار کند ، اما توصیه می کنم از چسب فوق العاده برای پایین نگه داشتن آن استفاده کنید. فقط در صورت.

طول های معمولی که می توانید خریداری کنید 50 سانتی متر و 1 متر است ، در هر صورت باید نوار را به اندازه برش دهید. 60 LED را بشمارید و در امتداد خط سیاه برش دهید. بسیار محاسبه کنید ، شما نمی خواهید LED های بیشتری بخرید.

به فلش های روی نوار توجه کنید. این مسیری است که "دست" به آن می چرخد. حلقه را بچرخانید تا صفحه شکاف رو به پایین باشد. اولین LED را با بالای شکاف آویزان تراز کنید و آن را محکم به سمت پایین فشار دهید. LED ها را در جهت عقربه های ساعت بپیچید و سیم ها را از طریق شکاف به پایین بکشید. LED ها باید کاملاً بپیچند و درست قبل از اولین LED خاتمه یابد. LED در موقعیت ساعت شش نیاز به کمی اصلاح دارد. چاقوی کاردستی خود را بگیرید و با دقت یک شکاف را به نوار ببرید. شکاف باید به اندازه کافی گسترده باشد تا کابل برق شما (سیم دو هسته ای) را در خود جای دهد اما از فضای بین دو کنتاکت مسی وسیع تر نباشد. قانونی که من استفاده می کنم این است که سعی کنید فلش را از نوار برش دهید. همچنین ضروری است که نقاط لحیم LED ها را قطع نکنید.

سیم کشی

سیم کشی ساعت به سادگی ممکن است انجام شود. سه نوع سیم درگیر است: سیم اتصال ، زیرا در خود ساعت ، سیم ضخیم تر ، که از قبل روی LED ها آمده و سیم دو هسته ای ، برای انتقال نیرو به ساعت.

نمودار بالا ممکن است در ابتدا کمی طاقت فرسا به نظر برسد ، اما تنها کاری که باید انجام دهید این است که نقاط را به هم وصل کنید. در زیر عکس من از این روند است ، بنابراین شما احساس می کنید که ظاهر آن چگونه است. اتصال USB از طریق سیم دو هسته ای انجام می شود ، تا جایی که ممکن است مرتب به نظر برسد.

پریز

به دلیل مصرف بالای برق سیستم ، باید آن را در جایی وصل کنیم. امیدوارم بعداً این مشکل را برطرف کنم ، اما فعلا ، ما باید تلاش کنیم. من یک دوشاخه USB را انتخاب کردم زیرا راحت است ، همه دارای یک آجر قدرت اضافی هستند و نیازی نیست هیچ ترانسفورماتوری را جدا کنیم (بخوانید: من نمی خواهم کسی در حین احمق بودن و لیسیدن یک خازن به خود آسیب برساند).

بعد از کمی شکار در اطراف ، یک کابل شارژ قدیمی از یک هلیکوپتر اسباب بازی پیدا کردم. مطمئناً همه یکی از آن هلیکوپترهای RC 15 دلاری را داشتند که بعد از یک ماه خراب شد؟

اگر این کار را نکنید ، به هر دلیلی ، باید یک کانکتور USB و کفن مردانه خریداری کنید. به هر حال ، من قاب شارژر خود را بیرون کشیدم و اینک ، به راحتی جدا شد.

پس از لحیم زدن دو اتصال ، دوشاخه مستقیماً خاموش شد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که آن را به سیم دو هسته لحیم کنید. اگر USB را با مخاطبین به سمت شما و زبانه ها رو به پایین نگه داشته اید ، سیم کشی به شرح زیر است: برق ، سیگنال ، سیگنال ، زمین. از آنجا که از دو اتصال دهنده سیگنال استفاده نخواهیم کرد ، ما فقط سیم ها را به دو اتصال خارجی وصل می کنیم. سیمی که در آردوینو به GND می رود به کانکتور Ground (راست) و سیم VCC به Power (سمت چپ) می رود.

آن دو سیم به هم خورده به سادگی وجود داشت زیرا کابلی که پیدا کردم چهار هسته ای بود ، به جای دو هسته ای ، به آنها اهمیت ندهید. تنها کاری که باید انجام دهید این است که بدنه را دوباره در اطراف دوشاخه قرار دهید و آن را پر از چسب داغ پمپ کنید.

برای آزمایش آن را وصل کنید. بررسی کنید که آیا دقیقه ، ساعت و عقربه های دوم ظاهر می شوند یا خیر. اگر چنین است ، عالی است.

به جلو! به مرحله بعد!

مرحله 7: ساعت ساعت

در اینجا نکته بسیار دشوار آمده است: برش یک حلقه کامل با دست. خوب ، کامل اختیاری است ، اما هر دوی ما می دانیم که اگر ساعت مچی بلندی درست کنید نمی توانید با خودتان زندگی کنید. صورت شما فقط یک دایره است که قطر آن 162 میلی متر است (یا در صورتی که ساعت بزرگتری بسازید ، از حلقه در هر دو طرف بزرگتر است.) یک قطب نما بگیرید ، آن را علامت زده و آماده برش شوید.

اگر تصمیم دارید از مواد دیگری به غیر از اکریلیک استفاده کنید ، برای شما آرزوی موفقیت می کنم. من می توانم به شما بگویم که اکریلیک 6 میلی متری سخت است. با کشف این موضوع آرنجم درد می کند. بعد از حدود بیست دقیقه برش جامد ، سرانجام با یک دیسک اکریلیک بسیار (حتی اگر خودم بگویم) به پایان رساندم. دو نصیحت ابتدا آهسته پیش بروید. وقت بگذارید ، اگر گول خوردید باید همه چیز را از نو شروع کنید. دوم ، ماسک بزنید. شما ترکیبی را قطع می کنید که احتمالاً نمی خواهید در ریه های خود داشته باشید.

اکنون زمان آن است که بعد از تلاش زیاد ، آن شکلات را بخورید. شما سزاوار آن هستید. از این فرصت برای نوشیدن مقداری بیشتر نیز استفاده کنید. پس از برش ، تنها چیزی که واقعاً مورد نیاز است مونتاژ است. اما قبل از ادامه ، لبه دیسک خود را فایل کنید تا از گرد بودن آن مطمئن شوید.

مرحله 8: چسباندن (و مقدار زیادی از آن)

ما در حال حاضر در خانه هستیم ، فقط چند چیز دیگر در پیش داریم. ابتدا دیسک خود را که در آخرین مرحله قطع کرده اید ، بگیرید. یک دایره روی آن بچسبانید ، کمی بزرگتر از قطر حلقه خود (یا کمی کوچکتر از قطر داخلی ، در صورت چاپ سه بعدی).

(بله می دانم ، این یک خط زیبا و ماهرانه کشیده شده است)

تا جایی که می توانید حلقه خود را با آن هماهنگ کنید ، اغلب ایده خوبی است که یک نور روشن درست بالای محل کارتان بتابد تا سایه هایی که ممکن است شما را گیج کند از بین برود. وقتی مطمئن شدید که در محل مناسب است ، به سادگی آن را چسب بزنید ، داخل (به منظور کاهش احتمال مه گرفتگی LED ها).

آخرین مرحله چسباندن قطعات به منظور کاهش احتمال شکستن هر چیزی است. چسب داغ در اینجا کار را انجام می دهد.

آآآند ، تموم شدی! تنها چیزی که باقی مانده آزمایش آن است! مرحله بعدی این را پوشش می دهد.

مرحله 9: پایان کار

آخرین کاری که باید برای این ساعت انجام دهید این است که از یک فناوری بسیار پیشرفته برای حل یک مشکل استفاده کنید. شاید متوجه شده باشید که آردوینو دارای یک چراغ قدرت فوق العاده روشن و قابل توجه قرمز است که از طریق اکریلیک می تابد (اگر واقعاً اکریلیک دارید). LED Blu-Tack نیز کار می کند. یا رنگ کنید. فقط نور را بپوشانید. برای تنظیم ساعت ، کافی است دکمه بالا را فشار دهید تا ساعت افزایش یابد و دکمه پایینی ساعت را افزایش دهید.

ممکن است متوجه شوید که ساعت زمان را از دست می دهد یا از دست می دهد ، این به این دلیل است که کریستال موجود در آردوینو فقط در 90 of مواقع قابل اعتماد است. به طور معمول می توانید با تغییر متغیر "دوم" ، در نزدیکی بالا ، این مورد را تنظیم کنید. 1013 میلی ثانیه چیزی بود که برای من کار کرد ، اما ممکن است متوجه شوید که نیاز به تغییر دارد. هنگامی که آن را تغییر دادید ، دوباره بارگذاری کنید و یک روز منتظر بمانید تا ببینید آیا دقیق است یا خیر.

این همه از من است ، شما اکنون می دانید چگونه یک ساعت مینیمالیستی منحصر به فرد سفارشی بسازید که صادقانه بگویم ، واقعاً بسیار خوب به نظر می رسد. عکس ها عدالت را رعایت نمی کنند ، شخصاً بسیار مسحور کننده است. من قطعاً قصد دارم در آینده دوباره آن را مرور کنم ، با ویژگی هایی مانند تراشه ساعت اختصاصی ، کم نور شدن در شب ، حالت نگهبانی (که در صورت روشن شدن در نزدیکی کسی روشن می شود) و قدرت کامل باتری. گوش به زنگ باشید.