ساعت Muslin - LED NeoPixel: 6 مرحله

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

طراحی و ایجاد این دستورالعمل به منظور مقاله باز و طراحی دیجیتال در دانشگاه ماسسی ، نیوزیلند ایجاد شده است. بر اساس آزمایشگاه Fab WGTN ، هدف مقاله استفاده از روش های طراحی باز و ابزارهای ساخت دیجیتال برای تولید یک پروژه طراحی باز بود. این طرح از این دستورالعمل الهام گرفته شده است و هم در کد و هم در شکل اقتباس شده است. این دستورالعمل ابزارها و اطلاعات لازم را برای ایجاد ساعت LED NeoPixel خود به شما می دهد.

اگر می خواهید بیشتر از روند کلی من را در حین ایجاد این دستورالعمل ببینید ، می توانید وبلاگ من را بررسی کنید. من تمام منابع تحقیقاتی را که برای کمک به من در درک پروژه و فناوری استفاده کرده ام ، ارسال کرده ام.

مرحله 1: چیزهایی که شما نیاز دارید

مدار الکترونیکی و تولید

• نرم افزار آردوینو 1.8.8
• Arduino Nano 3.0 (نسخه حرفه ای) *1x Nano 3.0 Atmel ATmega328 Mini USB Board (سازگار با آردوینو) - DS130
• RTC
• باتری CR 2032 3V RTC (من مارک Eclipse را خریدم)
• سیمهای نر به نر
• کابل شارژ میکرو USB (سامسونگ)
• نوار نئوپیکسل 60 x 1 LED

قاب ساعت

• یک ورق تخته سه لا 4 میلی متر (1200 میلی متر در 600 میلی متر)
• پیچ های 4x 10 میلیمتری شیکاگو
• پارچه ، موسلین (1000 میلی متر در 1000 میلی متر تا شده در لایه های x4)

ماشین ها و برنامه ها

• دستگاه برش لیزری
• تصویرگر
• لحیم کاری و لحیم کاری
• چسب حرارتی تفنگی
• نوار ماسک زدن
• سوراخ صنعتی (در صورت وجود)

کد ، رانندگان و کتابخانه ها

• کد ساعت NeoPixel Strip
• کد به روز رسانی RTC
• تصویرگر ، سند برش لیزری
• Driver - در صورت استفاده از Mac این درایور را بارگیری کنید. این اطمینان می دهد که Arduino Nano 'Clone' با دستگاه شما سازگار است. اگر از Windows استفاده می کنید ، باید درایور دیگری پیدا کنید.
• کتابخانه ها- Adafruit DMA Neopixel Library- DS1307RTC

مرحله 2: Arduino Nano ، RTC و LED NeoPixel Strip

این ساعت زمان را از طریق نوار LED NeoPixel نشان می دهد و ثانیه ، دقیقه و ساعت را نشان می دهد. قبل از اینکه بتوانید از نرم افزار آردوینو برای کد نئوپیکسل های خود استفاده کنید ، باید 3 قطعه اصلی خود یعنی Arduino Nano ، RTC و LED NeoPixel Strip را راه اندازی کرده و قدرت دهید. برای انجام این کار ، باید از تخته نان برای قرار دادن همه سیم های خود استفاده کنید یا می توانید با پیروی از نمودار ، آنها را در جای خود لحیم کنید. منبع تغذیه خود را به خود آردوینو تغییر دادم تا بتوان آن را از طریق کابل USB روشن کرد ، برای این کار مطمئن شدم سیم قرمز به 5 ، سیاه به زمین و آبی در PIN8 تبدیل شده است.

هنگامی که همه سیم های شما در محل خود قرار دارند ، می توانید کابل شارژ micro USB را به رایانه خود و به Arduino Nano وصل کنید. در سراسر این مدار الکترونیکی ما از طریق کابل شارژ به آردوینو نانو نیرو می دهیم. از اینجا ، می توانید کد خود را وارد کرده و آن را در نوار پیکسل نئو بارگذاری کنید (مرحله بعدی را ببینید).

*هنگامی که کد را روی Arduino Nano بارگذاری کردید ، می توانید از اتصال این لپ تاپ/رایانه به آداپتور دیواری برای قطع ساعت استفاده کنید.

مرحله 3: تنظیم کد

برای اجرای کد از طریق نرم افزار آردوینو ، چند مرحله باید طی کنید. ابتدا باید درایور و کتابخانه ها را نصب کنید (اینها را می توان در مرحله اول یافت). پس از انجام این کار می توانید نرم افزار آردوینو و سپس فایل زیپ شده کد من "NeoPixel Strip Clock Code" را باز کنید. سپس باید Board را به Arduino Nano تغییر دهید و پورت و پردازنده را تغییر دهید. من Port خود را روی گزینه ای که پس از اتصال به usb ظاهر می شود ، /dev/cu.usbserial-1420 تنظیم کرده ام ، اما شما همچنین می توانید از این پورت /dev/cu.wchusbserial1410 یا /dev/tty.wchusbserial14210 استفاده کنید. پردازنده من به ATmega328P (Old Bootloader) متصل است.

گام بعدی این است که مطمئن شوید پین (#تعریف) شما روی عدد صحیح مطابق با نحوه تنظیمات شما بر روی Arduino Nano تنظیم شده است - در مورد من ، PIN 8.

برای تغییر رنگ LEDS خود می توانید کد را با مقادیر هگزا دسیمال مختلف به روز کنید. با تغییر این قسمت از کد می توانید این کار را انجام دهید:

strip.setPixelColor (ساعتی ، 0xFF5E00) ؛

با تغییر 6 رقم قبل از 0x می توانید انواع رنگ های سرد را برای نمایش ثانیه ها ، دقیقه ها و ساعت های خود ایجاد کنید. من یک تولید کننده رنگ را پیوند داده ام. همچنین می توانید روشنایی LED های خود را با تغییر این بخش از کد تغییر دهید:

strip.begin ()؛ strip.show ()؛ // ابتدا همه پیکسل ها را به strip.setBrightness خاموش کنید (150) ؛

با تنظیم عدد در آخرین خط ، می توانید روشنایی LED های خود را از 0-255 تغییر دهید. به نظر من تنظیم روشنایی نوار رنگ LED های من را کاملاً تغییر می دهد ، آن را امتحان کنید!

هنگامی که بازی خود را انجام دادید و کد خود را تأیید و کامپایل کردید ، باید کد RTC Update را در نرم افزار Arduino خود باز کنید. سپس باید این کد را تأیید کرده و در Arduino Nano بارگذاری کنید. با این کار RTC به روز رسانی می شود تا با زمان تعیین شده در لپ تاپ/رایانه شما پیوند داشته باشد. پس از انجام این کار ، می توانید NeoPixel Strip Clock Code خود را مجدداً در Arduino بارگذاری کرده و یک ساعت LED با زمان دقیق ایجاد کنید.

مرحله 4: ساختن قاب ساعت

برای این دستورالعمل ، من یک سند چاپ لیزری بر روی تصویرگر ایجاد کردم که شامل هر 5 جزء/قطعاتی است که برای تولید فرم ساعت باید چاپ کنید. پنج جزء عبارتند از: حلقه بیرونی ، پشتی ، پشتیبانی داخلی ، پشتیبانی بیرونی و محفظه کابل. همه اجزاء در یک فایل تصویری با ابعاد 1219.2 60 609.6 میلی متر قرار گرفتند (زیرا این اندازه تخت لیزری است که من از آن استفاده می کردم). اگر برش لیزری شما دارای تخت کوچکتر است یا قطعه لایه شما به اندازه کافی بزرگ نیست ، ممکن است لازم باشد قطعات را جداگانه چاپ کنید. هر قطعه در یک خط 255RGB قرمز و 0.1 خط ایجاد شده است تا از تنظیم صحیح برش لیزری اطمینان حاصل شود.

هنگامی که تمام قسمت های خود را چاپ کردید ، می توانید همه چیز را با هم اسلات کنید. با حلقه شروع کنید ، اکنون می توانید پشتیبانی بیرونی را در داخل حلقه قرار دهید (همانطور که در تصویر مشاهده می کنید) و هر 4 زبانه را به هم متصل کنید. پس از کلیک روی هر 4 زبانه ، می خواهید پشتیبانی داخلی خود را آزمایش کنید. تکیه گاه داخلی را طوری قرار دهید که در برابر تکیه گاه خارجی قرار گیرد. شما باید مطمئن شوید که همه سوراخ های پیچ در یک راستا قرار گرفته اند.

اکنون که تکیه گاه های داخلی و خارجی در جای خود قرار گرفته اند و راحت می نشینند ، می توانید کار را با قسمت پارچه ای ساعت شروع کنید. پس از تهیه تکه پارچه مشین خود ، می توانید آن را از وسط و دوباره به نصف تا کنید تا 4 لایه داشته باشد. باید آنقدر ضخیم باشد که آردوینو نانو و سیم ها را پنهان کند. پس از انجام این کار شما باید:

• حلقه و تکیه گاه بیرونی را (روی آن کلیک کنید) پایین قرار دهید تا حلقه در حالت خوابیده روی زمین قرار گیرد
• پارچه را روی قاب بکشید و آن را به داخل حلقه فشار دهید
• تکیه گاه داخلی خود را در داخل تکیه گاه و پارچه خارجی قرار دهید
• محل اتصال سوراخ های پیچ x4 را مشخص کنید
• برش یا سوراخ سوراخ کوچکی از پارچه را در جایی که سوراخ های پیچ با x4 به هم می رسند ، ایجاد کنید
• پیچ های شیکاگو را در قسمت داخلی - پارچه ای و پشتیبانی بیرونی قرار دهید. پیچ خوردن و محکم کردن همه چیز در جای خود
• مطمئن شوید که پارچه را بیرون می کشید تا یک صورت بدون درز ایجاد شود (بستگی به این دارد که می خواهید چه ظاهری ایجاد کنید).
• نوار LED را در امتداد حمایت داخلی تا حد امکان به پارچه بچسبانید
• نوار آردوینو نانو ، RTC و سیم به پشت پشتیبانی می کند
• کابل USB را به آردوینو وصل کنید و از طریق سوراخ پشتی پشتیبانی کنید (برای اتصال به دوشاخه دیوار)
• پارچه را کوتاه کرده و تا وسط ساعت تا کنید
• پشتیبانی پشتی را به چهار زبانه آن وصل کنید و مطمئن شوید که کابل USB در قسمت ارائه شده روی قطعه پشتی کار می کند
• به دوشاخه دیوار وصل کنید

*در طول این فرآیند باید از نوار چسب استفاده کنید ، این به شما کمک می کند تا همه چیز را یک به یک محکم کنید. پارچه و چوب*اگر در برش تخته سه لا مشکلی داشتید ، در عکاسی مشکل داشته باشید*توجه داشته باشید که دو تصویر آخر طرح با مقوا چاپ شده است اما امیدوارم ایده فرم را واضح تر نشان دهد.

مرحله 5: عیب یابی

با توجه به اینکه تخته سه لا اغلب در ساختار آن پیچ خورده است ، اگر نتوانید برش لیزری خود را در تمام طول طرح قطع کنید ، می توانید از چند نکته مفید استفاده کنید. من تخته سه لا را با خط کش های فولادی بلند وزن کردم ، آنها را به چسب و چسب را به دستگاه چسباندم. همچنین مقدار کمی آب در حین چاپ روی آن ریختم و مالیدم ، این مانع از سوختگی شدید لیزر در طرح شد. این مرحله به ویژه در صورتی مفید است که مجبور باشید فایل تصویرگر خود را پس از چاپ مجدد (برای برش کامل) دوباره چاپ کنید.

من نمی توانم بفهمم که چگونه می توان هر سه LED را برای یک ساعت برای عبور از 12-1 در اختیار داشت. این یک عنصر عالی برای پیاده سازی در کد خواهد بود

ابعاد سند برش لیزری کامل نیست ، برای یک محصول نهایی بدون درز بیشتر باید تنظیم شود.

مرحله ششم: منابع و تقدیرنامه ها

درایور - اگر از Mac استفاده می کنید این درایور را بارگیری کنید تا Aroneino Nano 'clone' با دستگاه شما سازگار باشد.

کتابخانه ها -

• کتابخانه Adopruit DMA Neopixel
• DS1307RTC

دستورالعمل اصلی - آنچه را که بر اساس آن طراحی کردم - به ویژه کد میکروکنترلر و RTC.

انتخاب کننده رنگ - رنگهای هگزا دسیمال خود را از اینجا انتخاب کنید

لولا زنده - جایی که من الگویی را که برای ایجاد تکیه گاه های داخلی و خارجی خود استفاده می کردم پیدا کردم. من شکل اینها را به مستطیل های طولانی تغییر دادم و به زبانه ها و سوراخ های پیچ اضافه کردم.

Fab Lab WGTN - در طول این پروژه من در آزمایشگاه Fab Wellington کار کردم تا طراحی خود را ایجاد کنم. من با کارکنان (وندی ، هری) از طریق تنظیماتی که در انجام آنها مطمئن نبودم کار کردم.

طراحی باز و ساخت دیجیتال ، دانشگاه مسی

توجه: با توجه به سازگاری سوییچ Living Hinge در طرح خودم ، من مجوز CC آنها را برای طراحی خودم رعایت می کنم.

امیدوارم بتوانید در طول دستور العمل من eveyrthing را بیابید تا بتوانید ساعت LED NeoPixel خود را بسازید. در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر به من اطلاع دهید