Բյուջետային Arduino RGB բառի ժամացույց: 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Բարև բոլորին, ահա իմ ուղեցույցը, թե ինչպես պատրաստել ձեր սեփական պարզ և էժան բառային ժամացույցը:

Այս ծրագրի համար ձեզ անհրաժեշտ գործիքներ

1. Oldոդման երկաթ և զոդիչ
2. Հաղորդալարեր (իդեալականը `առնվազն 3 տարբեր գույներ)
3. 3D տպիչ (Կամ մեկին մուտք գործելը, կարող եք.stl ֆայլերը ուղարկել տպարան, եթե չունեք ձեր սեփական տպիչը)
4. Հիմնական գործիքներ (պտուտակահան, մետաղալար, ֆայլ, և այլն …)

Բոլոր այն մասերը, որոնք ձեզ հարկավոր կլինի պատվիրել, ծածկված են այս ուղեցույցի BOM բաժնում:

Հուսով եմ, որ ձեզ դուր կգա, հիմա եկեք սկսենք:

Քայլ 1: Projectրագրի առաջարկ

Երկար ժամանակ ես ցանկանում էի RBG գրասեղանի ժամացույց պատրաստել Adafruit նախագծի գծով ՝ այստեղ ՀԻՄՔ

Ինձ խանգարող հիմնական բաները մասերի արժեքն էին և լազերային կտրված մասերի կարիքը:

Այսպիսով, այս նախագծի նպատակն էր պատրաստել էժան և պարզ տարբերակ ՝ օգտագործելով բյուջետային RBG Matrix և Arduino Nano, այնուհետև 3D տպել հատուկ պատյան ՝ շրջանցելով լազերային կտրված մասերի անհրաժեշտությունը:

Քայլ 2: BOM - Էլեկտրոնիկա և մեխանիկա

Այս նախագծի նյութերի հաշիվը (BOM) պետք է կազմի 13.21 ֆունտ ստերլինգ `1 ամբողջական բառի ժամացույցի համար:

Պատվերի ընդհանուր արժեքը (ներառյալ Մեծ Բրիտանիայի փոստային առաքումը) պետք է կազմի 51,34 ֆունտ ստեռլինգ ՝ ենթադրելով, որ դուք պետք է գնեք յուրաքանչյուր մաս, ներառյալ PLA- ի ամբողջական 1 կգ կծիկ պարիսպի համար:

(Պատվերի արժեքը - BOM արժեքը)

1. 42 6.42-42 6.42- 8x8 WS2812B մատրիցա-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. 8 1.83- 8 1.83- Arduino Nano V3-
3. 75 1.75 - 1.75 £- RTC մոդուլ DS1307 -
4. 25 1.25 - 0.13 £ - Power Micro USB -
5. 31 4.31 - 1.44 £ - Protoboard -
6. £ 1.05-£ 0.11-M3 35 մմ Պտուտակ x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. 13 4.13 - 8 0.82 - 4 մմ ռետինե ոտքեր x4 -
8. 12.99 - - 1.20 £ - BQ 1.75 մմ PLA - Ածուխ սև -
9. 19.99 - - 0.28 £ - AMZ3D 1.75 մմ PLA - Բնական -

PLA հաշվարկները կարող են վերևում ցուցադրվել PLA Calc աղյուսակում: Ես ենթադրել եմ, որ PLA- ի ծավալը մոտավորապես 800 սմ^3/կգ է, ինչը նշանակում է, որ 1 կգ կծիկը պետք է ունենա մոտ 330 մետր պլաստիկ: Այնուհետև ես օգտագործեցի PLA- ի կանխատեսված գումարը, որը պահանջվում է տպել յուրաքանչյուր մաս `արժեքը հաշվարկելու համար:

Քայլ 3: 3D տպագիր մասեր

3D տպման մոդելները կարելի է գտնել Thingiverse- ում այստեղ ՝

Տպագրման հրահանգները կարող եք գտնել Thingiverse էջում, որը կապված է վերևում

Այս մոդելը ես նախագծել եմ Fusion 360 -ում ՝ օգտագործելով Adafruit Laser Cut պարիսպի դիզայնը որպես ձևանմուշ (հղում):

Ես պահեցի առջևի վահանակի տառերը նույնը, ինչ մենք կօգտագործենք նույն ծածկագիրը, որն օգտագործում է Adafruit նախագիծը:

Պարիսպը ժամացույցը թեքեց 10 ° -ով `դրան ավելի լավ դիտման անկյուն տալու համար: Տառերի դասավորությունը պետք է մի փոքր ավելի մեծ լինի, քան Adafruit- ի տարբերակը, քանի որ 8x8 RGB LED մատրիցը, որը ես ընտրեցի օգտագործել, մոտավորապես 64 մմ x 64 մմ է Adafruit NeoMatrix- ի 60 մմ x 60 մմ -ի փոխարեն:

Պարիսպն ունի 6 մաս,

1. Առջևի վահանակ - Այն ունի տառեր, որոնք տեղադրված են LED մատրիցի դիմաց:
2. Միջին վահանակ (անկյուն) - Սա մատրիցան պահում է տեղում, ինչպես նաև միանում է առջևի վահանակին և հետևի վահանակին: Այս հատվածը 10 ° է:
3. Հետևի վահանակ (անկյունագծով) - Այս վահանակը պարունակում է հոսանքի ադապտեր և միանում է միջին վահանակին:
4. Power Adapter Lock - Սա փոքր մաս է, որը պահում է ադապտորը տեղում:
5. Divider Grid - Սա օգտագործվում է յուրաքանչյուր LED- ից լույսը մեկուսացնելու համար ՝ նվազեցնելով արյունահոսությունը հարակից տառերով:
6. LED Diffuser - Սա հստակ PLA մաս է, որն օգնում է միացնել RGB լուսադիոդային լույսը, սա նաև օգնում է տառերի հասկանալիությանը (նկատի ունեցեք, որ ձեզ հարկավոր է տպել այս մասի 64 -ը, մեկը ՝ մատրիցի յուրաքանչյուր LED- ի համար):

Ամբողջ պարիսպը տեղադրված է միասին ՝ օգտագործելով M3 35 մմ և M3 15 մմ պտուտակներ:

Քայլ 4: Կոդ

Arduino IDE- ի ձեռքբերում

Այս նախագծի համար նախ անհրաժեշտ կլինի Arduino IDE- ն, որը կարելի է ներբեռնել այստեղ ՝ հղում

Կոդի բազայի ձեռքբերում

Այս նախագիծը ծածկագիրը ստեղծվել է Adafruit- ի կողմից և կարելի է գտնել այստեղ GIT Hub- ում - Հղում

Բոլոր նրանց համար, ովքեր նախկինում չեն օգտագործել GIT Hub- ը, այն իսկապես պարզ է: Ներբեռնված կոդը և Arduino IDE- ում մուտք գործելու համար հետևեք այս քայլերին:

1. Կտտացրեք GIT Repo- ի հղմանը
2. Կտտացրեք «Կլոնավորել կամ ներբեռնել» կոճակին (կանաչ), ապա ընտրեք Ներբեռնել ZIP
3. Ներբեռնված ZIP- ը հանեք ինչ -որ տեղ
4. Բացեք Arduino IDE- ն
5. Arduino IDE- ում գնացեք Ֆայլ բաց
6. Այնուհետև գնացեք դեպի WordClock_NeoMatrix8x8.ino, որը գտնվում է չփակված թղթապանակում (Օրինակ ՝ տեղեկատու-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Այժմ դուք բացել եք կոդը:

Օրենսգրքի փոփոխություն կատարելը

Հետո մենք պետք է շատ փոքր փոփոխություն կատարենք տրամադրված Adafruit ծածկագրում, քանի որ մենք օգտագործում ենք սկզբնական նախագծի այլ միկրոկարգավորիչ:

WordClock_NeoMatrix8x8.ino- ում մենք ցանկանում ենք փոփոխել // սահմանել որոշ կապում, Մենք պետք է RTCGND- ը փոխենք A4- ի և RTCPWR- ի ՝ A5- ի: Սա հուշում է այն կոդը, որտեղ SDA և SCL միացումները գտնվում են Arduino Nano- ում:

Մենք նաև պետք է NEOPIN- ը փոխենք D3- ի, որպեսզի այն իմանա, թե որտեղ է միացված 8x8 RBG Matrix Din- ը:

Եթե վստահ չեք, որ դա ճիշտ եք արել, կարող եք ներբեռնել կցված Փոփոխված WordClock_NeoMatrix8x8.ino- ն և փոխարինել ձեր գրացուցակում:

Պահանջվող գրադարանի ձեռքբերում

Ի վերջո, ծրագրավորումից առաջ դուք պետք է ներբեռնեք բոլոր անհրաժեշտ Գրադարանները, Այս բոլորի հղումները Adafruit- ը ներառել է The Comment- ի մեկնաբանություններում

Կամ կարող եք սեղմել դրանք այստեղ,

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

Բոլոր նրանց համար, ովքեր մինչ այժմ չեն տեղադրել Arduino IDE գրադարան, հետևեք այս քայլերին,

1. Վերոնշյալ բոլոր հղումները դեպի GIT Hub պահոցներ են, ձեզ հարկավոր է սեղմել «Կլոնավորել կամ ներբեռնել» կոճակը
2. Ընտրեք բեռնել ZIP
3. Այժմ բացեք Arduino IDE- ն
4. Կտտացրեք «Էսքիզ» ներդիրին վերևի ընտրացանկում
5. Սավառնել ներառել Գրադարան, այնուհետև ընտրել «Ավելացնել. ZIP գրադարան…»
6. Գնացեք այն վայրը, որտեղից ներբեռնում եք. ZIP գրադարանը և ընտրեք այն
7. Այժմ Գրադարանը տեղադրված է, դուք պետք է կրկնեք այս քայլերը վերը նշված 5 գրադարաններից յուրաքանչյուրի համար:

Arduino Nano- ի ծրագրավորում

Այժմ IDE միջավայրը պատրաստ է, և ժամանակն է, որ դուք ծրագրավորեք Arduino Nano- ն:

Համոզվեք, որ Arduino IDE- ն ստեղծվել է Arduino Nano տախտակի համար կազմելու համար ՝ դա հաստատելու համար,

1. Կտտացրեք «Գործիքներ» ներդիրին
2. Սավառնել «Տախտակներ.» Տարբերակի վրա և ընտրել «Arduino Nano» - ն
3. Միացրեք Arduino Nano- ն ձեր համակարգչին և ընտրեք COM- ի ճիշտ նավահանգիստը

Վերոնշյալ քայլերին հետևելուց հետո կարող եք սեղմել վերբեռնման կոճակը `Arduno Nano- ն ծրագրավորելու համար:

Քայլ 5: Էլեկտրոնիկա

Այժմ դուք ունեք ծրագրավորված Arduino Nano- ի ժամանակը `էլեկտրոնիկան կարգավորելու համար:

Ամեն ինչ միացնելուց առաջ Arduino Nano- ն անջատեք USB միակցիչից:

Նախագծի էլեկտրոնիկան չափազանց պարզ է, ուստի այն իսկապես հեշտ է հավաքել նույնիսկ սկսնակների համար, Միացումներ

1. TP4056 - Միկրո USB միակցիչի կողքին տեղադրված + միացման կարմիր մետաղալարը (ցուցադրվում է վերևում) սա 5 Վ է (հաստատեք բազմաչափ հաշվիչով, եթե ոչ որոշակի): Այնուհետև միացրեք սև մետաղալարը - միակցիչին (կրկին ցուցադրված է վերևում):
2. 8x8 RGB մատրիցա - Միացրեք Din- ը Arduino Nano Pin D3- ին, այնուհետև Vcc- ը 5V- ին և GND- ին GND- ին:
3. DS1307 - SDA- ն միացրեք Arduino Nano Pin A4- ին (Սա Nano- ի SDA կապն է), այնուհետև SCL- ը միացրեք Arduino Nano Pin A5- ին (սա Nano- ի SCL կապն է, տես վերևում գտնվող Nano Pin- ը): Այնուհետեւ Vcc- ից 5V & GND- ից GND:
4. Arduino Nano - Մնում է միացնել Arduino Nano- ին: Դա անելու համար միացրեք 5V Vin- ին և GND- ին GIN- ին Vin- ի կողքին:

Վերոնշյալ բոլորին հետևելուց հետո միացումն ավարտված է: և ժամանակն է ծրագրավորել այն `ստուգելու, որ այն աշխատում է:

Նախքան վերը նշված բոլոր կապերը միացնելը, հավանաբար լավ գաղափար է ստուգել, որ ամեն ինչ աշխատում է `օգտագործելով տախտակ և որոշ միակցիչներ: Վերևում ցուցադրել եմ իմ էլեկտրոնիկայի ստուգման մի քանի լուսանկար:

Clամացույցի ժամանակը ճիշտ չէ՞:

Եթե բառի ժամացույցը չի ցուցադրում ճիշտ ժամանակը, փորձեք վերադասավորել Arduino Nano- ն ՝ միացված լինելով RTC մոդուլին: Եթե դա դեռ չի աշխատում, հանեք բջջային մարտկոցը RTC մոդուլից և այն նորից ավելացրեք ՝ Arduino- ն կրկին ծրագրավորելու այս փորձից հետո:

Քայլ 6: Հավաքում

Այժմ, երբ ունեք 3D մասերը, Code & Electronics- ը պատրաստ է ժամացույց բառը հավաքելու ժամանակը:

1. Ստանդարտ ճակատը դրեք գրասեղանի վրա և տեղադրեք 64 LED ցրիչ սարքերը:
2. Համոզվեք, որ բոլոր դիֆուզորները տեղադրված են հարթ:
3. Տեղադրեք բաժանարար ցանցը Ստանդարտ առջևի հավաքածուի մեջ:
4. Պատրաստեք նախորդ քայլին քննարկված էլեկտրոնիկան:
5. Տեղադրեք անկյունագծով ետ բնակարանը գրասեղանի վրա
6. Տեղադրեք USB լիցքավորիչի մոդուլը անկյունագծով հետևի մասի անցքի մեջ
7. Համոզվեք, որ USB պորտը հավասարեցված է թեքված հետևի հետևի կտրվածքի միջոցով
8. Տեղադրեք Angled Mid- ը էլեկտրոնիկայի վրա և հավասարեցրեք Angled Back- ի հետ, այնուհետև տեղադրեք էլեկտրոնիկան
9. Տեղադրեք LED մատրիցը էլեկտրոնիկայի վրա, վահանակը պետք է հավասարեցվի անկյունային միջնապատերի անցքերի վրա:
10. Տեղադրեք Անկյունային հավաքածուն Ստանդարտ ճակատին և տեղադրեք M3 35 մմ պտուտակներ
11. Պտուտակները ամրացրեք և տեղադրեք 4 ռետինե ոտքերը հիմքի վրա
12. Շնորհավորում ենք, որ ավարտեցիք հավաքը: ժամանակն է այն ուժի մեջ դնելու, տեսեք ժամանակը:

Քայլ 7: Սովորած դասեր և եզրակացություն

Ընդհանուր առմամբ, ես գոհ եմ այս ծրագրի արդյունքից, բայց, իհարկե, կան մի քանի բան, որոնք կարելի էր անել այն բարելավելու համար:

Թողարկում 1

RTC DS1307 մոդուլները բավականին հիասթափեցնող են կարգավորման համար և նկատելիորեն արագ դուրս են գալիս համընկնումից, ինչը նշանակում է, որ սարքը նորից համաժամացնելու համար պետք է նորից ծրագրավորել այն:

Թողարկում 2

CAD, ես, հավանաբար, մի փոքր այլ կերպ կնախագծեի պարիսպը `հավաքման գործընթացը բարելավելու և իրականում Arduino- ի տեղադրման տեղ ունենալու համար:

Թողարկում 3

Ինչու՞ չունեն Wi-Fi: Սա հիանալի լուծում կլինի 1 -ին համարի համար:

Երբ ես սկսեցի այս նախագիծը, ես փորձ չունեի ESP8266 / ESP32- ի հետ, բայց եթե նորից սկսեի այս նախագիծը կամ կատարեի Rev2, ես կտրականապես կքննարկեի ծածկագիրը հարմարեցնելու համար `Wifi- ով օգտագործելու համար` ընթացիկ ժամանակը ստանալու համար DS1307- ի փոխարեն:

Սա կարող է նաև միացնել բազմաթիվ այլ հնարավորություններ, ինչպիսիք են եղանակի կանխատեսման հիման վրա ցուցադրման գույնի կարգավորումը կամ նման զովացուցիչ բաները:

Շնորհակալություն բոլորին իմ ուղեցույցի ավարտին հասնելու համար, եթե որևէ հարց ունեք, խնդրում ենք ազատ զգալ մեկնաբանել կամ ուղարկել ինձ հաղորդագրություն: