بودجه ساعت آردوینو RGB Word: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

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

سلام به همگی ، در اینجا راهنمای من در مورد چگونگی ساخت ساعت واژه ساده و ارزان خود است!

ابزارهایی که برای این پروژه نیاز دارید

1. لحیم کاری و لحیم کاری
2. سیم (ایده آل حداقل 3 رنگ مختلف)
3. چاپگر سه بعدی (یا دسترسی به یکی ، همچنین اگر چاپگر خود را ندارید ، می توانید فایل های.stl را به چاپخانه ارسال کنید)
4. ابزارهای اساسی (درایورهای پیچ ، سیم برش ، فایل ، و غیره …)

تمام بخشی که برای سفارش نیاز دارید در بخش BOM این راهنما آمده است!

امیدوارم لذت ببرید ، حالا بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: پیشنهاد پروژه

مدتهاست که می خواهم یک ساعت مچی RBG در راستای پروژه Adafruit در اینجا ایجاد کنم LINK

مهمترین چیزهایی که من را متوقف کرد هزینه قطعات و نیاز به قطعات برش لیزری بود!

بنابراین هدف این پروژه ساخت یک نسخه ارزان و ساده با استفاده از RBG Matrix و Arduino Nano بود ، سپس چاپ سه بعدی یک محوطه سفارشی با دور زدن نیاز به قطعات برش لیزری.

مرحله 2: BOM - الکترونیک و مکانیک

صورتحساب مواد (BOM) برای این پروژه باید برای 1 ساعت کلمه کامل به 13.21 پوند برسد.

هزینه کل سفارش (شامل هزینه پست برای انگلستان) باید به 51/34 پوند برسد با این فرض که شما نیاز به خرید هر قطعه از جمله قرقره های کامل 1 کیلوگرم PLA برای محوطه دارید.

(هزینه سفارش - هزینه BOM)

1. 6.42 پوند-6.42 پوند-8x8 WS2812B ماتریس-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. 1.83 پوند- 1.83 پوند- Arduino Nano V3-
3. 1.75 پوند - 1.75 پوند- ماژول RTC DS1307 -
4. 1.25 پوند - 0.13 پوند - پاور میکرو USB -
5. 4.31 پوند - 1.44 پوند - Protoboard -
6. 1.05 پوند-11 0.11-M3 35mm پیچ x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. 4.13 پوند - 0.82 پوند - 4 میلی متر پای لاستیکی x4 -
8. 12.99 پوند - 1.20 پوند - BQ 1.75 میلی متر PLA - زغال سنگ سیاه -
9. 19.99 پوند - 0.28 پوند - AMZ3D 1.75mm PLA - طبیعی -

محاسبات PLA را می توان در بالا در جدول PLA Calc نشان داد. من فرض کرده ام که حجم PLA تقریباً 800 سانتی متر^3/کیلوگرم است ، به این معنی که یک قرقره 1 کیلوگرمی باید تقریباً 330 متر پلاستیک داشته باشد. سپس از مقدار پیش بینی شده PLA مورد نیاز برای چاپ هر قسمت برای محاسبه هزینه استفاده کردم.

مرحله 3: قطعات چاپ سه بعدی

مدلهای چاپ سه بعدی را می توانید در Thingiverse در اینجا پیدا کنید -

دستورالعمل های چاپ را می توانید در صفحه Thingiverse که در بالا پیوند خورده است ، بیابید

من این مدل را در Fusion 360 با استفاده از طرح محفظه Adafruit Laser Cut به عنوان الگو (پیوند) طراحی کردم.

من حروف صفحه جلویی را همانطور که از کد مشابه پروژه Adafruit استفاده می کنیم ، حفظ کردم.

محفظه ساعت را در زاویه 10 درجه قرار می دهد تا زاویه دید بهتری به آن داده شود. طرح حروف باید کمی بزرگتر از نسخه Adafruit باشد زیرا ماتریس LED 8x8 RGB که من برای استفاده انتخاب کردم تقریباً 64 میلی متر در 64 میلی متر است به جای 60 میلی متر در 60 میلی متر Adofruit NeoMatrix.

محفظه دارای 6 قسمت است ،

1. پنل جلو - این حروف در جلوی ماتریس LED قرار گرفته است.
2. میانه پانل (زاویه دار) - این ماتریس را در محل خود نگه می دارد و همچنین به پنل جلو و پشت پنل متصل می شود. این قسمت در 10 درجه است.
3. پنل پشتی (زاویه دار) - این پنل آداپتور برق را در خود جای داده و به پنل وسط متصل می شود.
4. قفل آداپتور برق - این قسمت کوچکی است که آداپتور را در جای خود نگه می دارد.
5. شبکه تقسیم کننده - این برای کمک به جدا کردن نور از هر LED استفاده می شود ، و نور خون را به حروف مجاور کاهش می دهد.
6. LED Diffuser - این یک قسمت PLA واضح است که به ترکیب چراغ های LED RGB کمک می کند ، همچنین به درک حروف کمک می کند (توجه داشته باشید که باید 64 قسمت از این قسمت را چاپ کنید ، یکی برای هر LED ماتریس).

کل محفظه با استفاده از پیچ M3 35 میلی متر و M3 15 میلی متر نصب شده است.

مرحله 4: کد

دریافت Arduino IDE

برای این پروژه ابتدا به Arduino IDE نیاز دارید که می توانید از اینجا بارگیری کنید - پیوند

بدست آوردن پایگاه کد

این پروژه کد ساخته شده توسط Adafruit است و در GIT Hub در اینجا یافت می شود - پیوند

برای هر کسی که قبلاً از GIT Hub استفاده نکرده است ، واقعاً ساده است! برای دریافت کد بارگیری شده و در Arduino IDE این مراحل را دنبال کنید.

1. روی پیوند به GIT Repo کلیک کنید
2. روی دکمه "Clone or download" (سبز) و سپس بارگیری ZIP را انتخاب کنید
3. ZIP بارگیری شده را در جایی استخراج کنید
4. Arduino IDE را باز کنید
5. در Arduino IDE به File Open بروید
6. سپس به WordClock_NeoMatrix8x8.ino موجود در پوشه باز نشده بروید (مثال دایرکتوری-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

حالا شما کد را باز کرده اید!

ایجاد اصلاح در کد

سپس ما باید یک تغییر بسیار جزئی در کد Adafruit ارائه دهیم زیرا از یک کنترلر کوچک متفاوت برای پروژه اصلی استفاده می کنیم.

در WordClock_NeoMatrix8x8.ino ما می خواهیم برخی از پین های // define را تغییر دهیم ،

ما باید RTCGND را به A4 و RTCPWR را به A5 تغییر دهیم ، این به کدی که در آن اتصالات SDA و SCL در Arduino Nano قرار دارند ، می گوید.

همچنین باید NEOPIN را به D3 تغییر دهیم تا بداند محل اتصال 8x8 RBG Matrix Din کجاست.

اگر مطمئن نیستید که این کار را به درستی انجام داده اید ، می توانید Modified WordClock_NeoMatrix8x8.ino پیوست را بارگیری کرده و موردی را که در فهرست خود قرار دارد جایگزین کنید.

تهیه کتابخانه مورد نیاز

سرانجام قبل از برنامه نویسی ، باید همه کتابخانه های مورد نیاز را بارگیری کنید ،

Adafruit پیوندهای همه این موارد را در نظرات این سایت قرار داده است

یا می توانید آنها را اینجا کلیک کنید ،

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

برای افرادی که قبلاً Arduino IDE Library را نصب نکرده اند ، این مراحل را دنبال کنید ،

1. همه پیوندهای بالا مربوط به مخازن GIT Hub است ، باید روی دکمه "Clone or download" کلیک کنید
2. ZIP بارگیری را انتخاب کنید
3. حالا Arduino IDE را باز کنید
4. روی برگه "Sketch" در منوی بالا کلیک کنید
5. نشانگر را روی Include Library ببرید ، سپس "Add. ZIP Library …" را انتخاب کنید.
6. به محلی که کتابخانه. ZIP را در آن بارگیری کرده اید بروید و آن را انتخاب کنید
7. اکنون کتابخانه نصب شده است ، باید این مراحل را برای هر یک از 5 کتابخانه ای که در بالا پیوند خورده است ، تکرار کنید.

برنامه نویسی آردوینو نانو

اکنون محیط IDE آماده است و زمان آن فرا رسیده است که بتوانید Arduino Nano را برنامه ریزی کنید!

اطمینان حاصل کنید که Arduino IDE برای کامپایل کردن برد Arduino Nano تنظیم شده است ، برای تأیید این امر ،

1. روی برگه "Tools" کلیک کنید
2. نشانگر را روی گزینه "Boards:" ببرید و "Arduino Nano" را انتخاب کنید
3. Arduino Nano را به رایانه خود وصل کنید و پورت COM مناسب را انتخاب کنید

پس از انجام مراحل بالا ، می توانید دکمه بارگذاری را فشار دهید تا اردونو نانو برنامه ریزی شود!

مرحله 5: الکترونیک

اکنون شما یک برنامه نویسی Arduino Nano را برای تنظیم تجهیزات الکترونیکی آماده کرده اید!

قبل از سیم کشی همه چیز ، Arduino Nano را از اتصال USB جدا کنید.

تجهیزات الکترونیکی در پروژه بسیار ساده هستند ، بنابراین مونتاژ آن حتی برای مبتدیان بسیار آسان است ،

اتصالات

1. TP4056 - سیم قرمز را به اتصال + در کنار کانکتور میکرو USB لحیم کنید (در بالا نشان داده شده است) این 5 ولت است (در صورت عدم اطمینان با چند متر تأیید کنید). سپس سیم سیاه را به کانکتور - وصل کنید (دوباره در بالا نشان داده شده است).
2. 8x8 RGB Matrix - Din را به Arduino Nano Pin D3 و سپس Vcc را به 5V و GND را به GND وصل کنید.
3. DS1307 - SDA را به Arduino Nano Pin A4 وصل کنید (این اتصال SDA نانو است) ، سپس SCL را به Arduino Nano Pin A5 وصل کنید (این اتصال SCL نانو است ، نانو پین را در بالا ببینید). سپس Vcc به 5V و GND به GND.
4. Arduino Nano - تنها چیزی که باقی می ماند تغذیه Arduino Nano است ، برای انجام این کار 5 ولت را به Vin و GND را به GND در کنار پین Vin متصل کنید.

پس از رعایت همه موارد فوق ، مدار کامل می شود! و وقت آن است که برنامه ریزی کنیم تا همه کارکرد آن را بررسی کنیم!

قبل از لحیم کاری تمام اتصالات فوق ، احتمالاً ایده خوبی است که با استفاده از تخته نان و برخی از اتصالات ، همه چیز را بررسی کنید که کار می کند. من برخی از عکس های تأیید الکترونیک خود را در بالا نشان داده ام!

زمان ساعت درست نیست؟

اگر زمان کلمه شما زمان صحیح را نشان نمی دهد ، هنگام اتصال به ماژول RTC برنامه Arduino Nano را دوباره برنامه ریزی کنید. اگر هنوز این کار نمی کند ، باتری سلول را از ماژول RTC خارج کرده و سپس دوباره اضافه کنید ، پس از انجام این تلاش برای برنامه ریزی مجدد Arduino.

مرحله ششم: مونتاژ

اکنون که قطعات سه بعدی را در اختیار دارید ، Code & Electronics زمان آن را برای جمع آوری کلمه ساعت آماده کرده است.

1. استاندارد Front Front را روی یک میز قرار دهید و 64 LED Diffuser را وارد کنید.
2. اطمینان حاصل کنید که همه دستگاه های پخش کننده به صورت صاف وارد شده اند.
3. شبکه تقسیم کننده را در مجموعه استاندارد استاندارد قرار دهید.
4. وسایل الکترونیکی مورد بحث در مرحله قبل را آماده کنید.
5. تخت پشت زاویه دار را روی میز قرار دهید
6. ماژول شارژر USB را در شکاف قسمت Angled Back قرار دهید
7. اطمینان حاصل کنید که پورت USB از طریق برش عقب در Angled Back تراز شده است
8. Angled Mid را روی قطعات الکترونیکی قرار دهید و با Angled Back تراز کنید ، سپس لوازم الکترونیکی را وارد کنید
9. ماتریس LED را روی قطعات الکترونیکی قرار دهید ، پنل باید روی شکاف Angled Mids تراز شود.
10. مجموعه زاویه دار را روی استاندارد جلو قرار دهید و پیچ های M3 35 میلی متری را وارد کنید
11. پیچ ها را محکم کرده و 4 پایه لاستیکی را روی پایه قرار دهید
12. به شما تبریک می گوئید که مجمع را به پایان رساندید ، زمان فعال کردن آن زمان را ببینید!

مرحله 7: درس های آموخته شده و نتیجه گیری

به طور کلی از نتیجه این پروژه خوشحالم ، اما البته چند کار وجود دارد که می توان برای بهبود آن انجام داد.

مسئله 1

ماژول های RTC DS1307 از راه اندازی بسیار ناامید کننده هستند و به طور قابل ملاحظه ای از همگام سازی خارج می شوند ، به این معنی که باید دستگاه را مجددا برنامه ریزی کنید تا دوباره همگام سازی شود.

مسئله 2

CAD ، من احتمالاً محفظه را کمی متفاوت طراحی می کنم تا روند مونتاژ را بهبود بخشد و در واقع جایی برای نصب آردوینو داشته باشم.

مسئله 3

چرا Wi-Fi ندارید؟ این می تواند یک راه حل عالی برای شماره 1 باشد!

وقتی این پروژه را شروع کردم ، هیچ تجربه ای با ESP8266 / ESP32 نداشتم ، اما اگر بخواهم این پروژه را دوباره شروع کنم یا Rev2 را انجام دهم ، به شدت اقتباس کد را برای استفاده از Wifi برای دریافت زمان فعلی به جای DS1307 در نظر می گیرم.

این می تواند بسیاری از ویژگی های دیگر مانند تنظیم رنگ صفحه نمایش بر اساس پیش بینی آب و هوا یا موارد سرد مانند این را فعال کند.

از همه تشکر می کنم که به پایان راهنمای من رسیدید ، اگر سوالی داشتید لطفاً نظر دهید یا به من پیام دهید!