Ordur: 21 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Endnu et bud på det populære ordur. Drevet af en arduino -klon og WS2812B LED'er, blev designet først inspireret af dette eksempel, derefter omskrev jeg firmwaren med nogle ideer fra dette instruerbare ved hjælp af det fastled -bibliotek.

Mine mål for dette design var at have:

• Størst/tættest mulige bogstaver uden lysblødning mellem dem
• Kontrol over individuelle bogstaver frem for ét ord ad gangen
• Velegnet til at hænge på en væg eller sidde på et bord
• Brugervenlig betjening
• Indtryk af kvalitet
• Laserskåret

Jeg forsøgte at minimere almindelige DIY -fortæller som overfladefinishen af et 3D -printet objekt eller brændemærker/fingerled/levende hængsler i et laserskåret projekt. Jeg sætter pris på, når nogen spørger mig, hvor jeg har købt noget, jeg selv har designet og bygget.

Jeg kan stille laserskårne dele til rådighed fra tid til anden her på Etsy.

Trin 1: Værktøjer, materialer og forbrugsvarer

Hovedkravet til dette design er adgang til en laserskærer, der har et skæreområde på 9 "x 9" eller større. Jeg bruger den allestedsnærværende "K40" kinesiske 40w CO2 -laser, der er tilgængelig overalt på eBay og andre oversøiske websteder. Min er blevet ændret for at tillade den at skære et større område (blandt andre forbedringer), ellers ville den ikke være egnet til dette projekt lige ud af kassen. Hvis du bruger K40, anbefaler jeg stærkt at bruge K40 whisperer i stedet for hvilken software det kom med; mine SVG -filer er tegnet med det for øje.

Værktøjer:

• Laserskærer (9 "x 9" område eller større, skal skære træ)
• Computer med Arduino IDE
• Klemmer
• Generisk elektronik (trådskærere, strippere osv.)
• Loddekolbe
• Varm limpistol
• Sav

Tilbehør:

• Trælim
• Sprøjte (til påføring af trælim skal du kigge efter den buede plastspids på en tand-/kunstvandingssprøjte)
• Varm lim
• Malertape
• Maling (urskive)
• Plet eller maling (ramme)
• Engangskopper og rørepind (til epoxy ansigt)
• Sandpapir
• Wire (jeg brugte 22 gauge solid core)

Materialer:

• 1x Arduino Nano - $ 5 (ebay -klon) til $ 22+ (officiel)
• 1x DS3231 RTC -modul - $ 1 (ebay)
• 1x 10k modstand - $ 1 for 50 (ebay)
• 3x taktile kontakter 10mm - $ 1 for 20 (ebay)

• 1x WS2812B LED Strip 60 LED/meter - $ 15 til $ 23 (ebay)

  • Skal være 60 lysdioder pr. Meter for at have korrekt afstand, typisk sælges som 300 LED 5m ruller.
  • Se efter den ikke-vandtætte version
• 1x Micro USB breakout board (valgfrit) - $ 1,25 for 5 (ebay)
• 1x fotoresistor 10-20k ohm rækkevidde - $ 1 for 20 (ebay)
• 1x CR2032 batteri - $ 2 for 10 (ebay)
• Klar epoxy - $ 20 for en liter (Home Depot)
• Der kræves kun få ounce

• 1x 3 mm krydsfiner - $ 12 for et 4 'x 8' ark (Home Depot)

  Dette kaldes normalt underlag eller Luaun

• 1x 1/4 "x 1,5" x 48 "Oak Board $ 5 (Home Depot)

  Kig efter den lige og pæneste

• Papir (printerpapir eller noget gennemsigtigt)

Det er cirka $ 70 dollars i alt, men du ender med nok lysdioder til to ure, så det kan være værd at få fat i en anden Arduino og et stykke egetræ og lave to på samme tid. Hvorfor ikke?

Trin 2: Skær krydsfinerdele

Dette burde være ret ligetil. Skær en af SVG -filerne, der starter med "3 mm krydsfiner" fra den vedhæftede zip -fil. Brug først en sav til at vende 4x8 -arket til noget, der passer ind i din laserskærer (hvis det ikke var indlysende)

Du vil måske bemærke, at urskiven er spejlet - jeg fandt ud af, at jeg med min laser får en mere sprød kant på bunden af brættet, så jeg lægger træets pæneste flade ned. Hvis det ikke er tilfældet for dig, skal du blot spejle filen og skære den med højre side opad. De små flydende dele af bogstaverne vil være skrøbelige, så prøv at undgå at slå nogen af dem ud. Jeg anbefaler, at du justerer dine snitindstillinger, så bogstaverne falder ud af sig selv - det er meget let at sprænge midten af et O, hvis du stikker fastklemte dele ud af arket.

Hvis du bryder et stykke af et brev ud - er alt ikke tabt. Hæng på de små bidder og kig fremad på det trin, hvor vi forbereder ansigtet, og du vil se, at vi kan sætte dem, hvor de hører hjemme uden for mange problemer.

Glem ikke at indgravere det blå lag, inden du skærer det røde.

Trin 3: Skær dele af egetræ

Jeg gør det typisk, før jeg starter eller efter jeg er færdig med at skære krydsfinerstykker, fordi det kræver forskellige snitindstillinger og lidt opsætning på laseren. Vi har brug for en hver af brikkerne med filerne "Oak Frame" her. Du vil bemærke, at der er et blåt rektangel i filen med de røde snitlinjer. Ideen her er at bruge et affaldsbræt som en jig/fixtur i laseren, så vi kan skære fingerleddene ind i enderne af brædderne på en konsekvent måde.

1. Skær egebrættet med en sav i 9 "længder
2. Fastgør et skrotbræt på laserbedet, så det ikke let kan bevæge sig.
3. Skær det blå rektangel ud. Genstart ikke eller genopfør laseren efter dette, det nye hul i skrotbrættet er nu vores referencepunkt for resten af snittene.
4. Læg egetræsstykket ind i udskæringen, og skub det op i øverste venstre hjørne (forudsat at din oprindelse er øverst til venstre. Hvis ikke … er nøglen at få endeskæringerne på egetræet og have overkanten konsekvent lige, så det kan være ok, uanset hvor din oprindelse er). Gør dit bedste for ikke at flytte skrotbrættet, mens du gør dette.
5. Skære!

Jeg fandt K40 -udskæringer eg ganske godt, men du bliver nødt til at justere dine indstillinger, indtil du får et godt resultat.

Trin 4: Saml rammen

Giv egens dele en hurtig slibning for at forbedre overfladen, læg dem derefter ud og påfør lidt lim på fingersamlingerne. Det er vigtigt, at rammen ender firkantet (eller matcher ansigtets form, hvis laseren skærer et trapez eller parallelogram), en god måde at sikre, at du får det rigtigt, er at bruge ansigtet som en vejledning, inden limen er tør.

Dobbelttjek placeringen af funktionerne, bagfra (med forsiden nedad):

• De tre huller til knapperne skal være på venstre side og mod bagsiden af uret
• Det enkelte hul til fotoresistoren skal være på toppen og mod bagsiden af uret
• Hakket til strømkablet skal være i bunden og mod bagsiden af uret

Hvis du har en fejljustering med rammens øverste eller nederste kanter, er det OK, så længe de ikke er humongous. Eksemplet jeg har på billedet er ikke noget problem, en hurtig slibning får det til at skylle før farvning.

Du kan bruge klemmer, hvis du har dem, eller malertape fungerer også ganske godt.

Trin 5: Mal og klargør ansigtet

Først: Maling.

Jeg foretrækker at bruge spraymaling i ansigtet med en temmelig neutral farve. Hidtil har jeg brugt forskellige gråtoner, sølv og guld til ansigtet med gode resultater. Mørkere farver giver bedre kontrast til bogstaverne, når de er belyst. Undgå at slibe ansigtet på grund af bogstavernes skrøbelige karakter. Hvis du havde brudte bogstavstykker, skal du male dem på samme tid.

For det andet: Påfør malertape

Maskeringstapen vil give os mulighed for at fylde ansigtet med epoxy, uden at det hele slipper ud gennem hullerne. Påfør et lag på bagsiden af ansigtet og tryk ned over hele overfladen for at sikre, at det klæber godt.

For det tredje: Skær malertape tilbage 1/4 fra kanten. Vi skal holde dette klart, så vi kan lime ansigtet ind i rammen uden at gøre malertapen til en permanent funktion.

Fjerde: Valgfrit - hvis du havde brudte bogstavstykker, skal du vende ansigtet om og stikke dem ned på malertapen på det rigtige sted.

Trin 6: Installer lysdioderne

Tag først din LED -strimmel og snip den ved de angivne mærker i 11 stykker, der er 11 lysdioder hver. Der skal være en linje, der viser, hvor man skal skære lige midt på de udsatte kobberpuder. Saks eller trådklipper er fine.

Fjern derefter bagsiden og stik hver strimmel ned på "gitteret" bagpladen. Hvis du tidligere har indgraveret retningslinjerne for denne del, kan du bruge dem som en reference for at holde tingene lige. Mellemrummet her er ikke superkritisk, du vil sandsynligvis bemærke, at det skifter, hvis du ender med en strimmel, der allerede har en loddetank, jeg tror, du får en meter nogensinde, når du køber 5m rullen.

Vigtigt: læg mærke til den lille pil og Din/Dout. Vi vil have pilen på den øverste række til at gå fra venstre mod højre og derefter vende tilbage på den næste række. Det skal zig-zag ovenfra til venstre og slutte nederst til højre.

Trin 7: Lodd lysdioderne

Dette er nok det mest kedelige trin. Jeg bruger bar 22 gauge wire til at spare kræfterne ved at fjerne begge ender af disse korte ledninger.

Klip 10 af hver af disse tre længder:

• 3/4"
• 1-1/8"
• 1-1/2"

Hver ledning skal bøjes, så den kan foretage forbindelsen fra slutningen af den ene strimmel til begyndelsen af den næste. Jeg tager normalt et par objekter, som jeg kan bøje tråden rundt om - en pen fungerer godt til den korteste, håndtaget på en skruetrækker til den mellemste og en lille stållineal til den længste. Du kan kontrollere dine bøjninger ved at sætte dem på tavlen og se, om de når puderne og holder sig inden for retningslinjerne.

Lod disse ledninger mellem enderne af strimlerne for at danne en kontinuerlig sti fra øverste venstre til nederste højre - dette burde være ret selvforklarende på billederne.

Det er svært at holde disse ledninger, og du bør bestemt ikke bruge dine fingre, fordi de bliver ekstremt hurtige. Jeg har haft succes med et alligatorklip, og også den dims, du vil se på billedet. Det kan være lettere at tynde puden først og derefter holde i ledningen med en pincet.

Når du har loddet ledningerne, kan du justere afstanden mellem dem ved at bøje dem med en skruetrækker eller lignende - de skal selvfølgelig ikke røre ved.

Jeg tester lysdioderne, før jeg går videre, men dette trin er valgfrit.

Trin 8: Fastgør inputledninger

Dernæst vil vi vedhæfte strøm, jord og data til begyndelsen af vores LED -strimmel og bare strøm og jord til den fjerne ende. Ledningerne til indgangssiden skal skæres med cirka 13 tommer lange - jeg valgte rød til 5v, gul til data og den blotte ledning til jord.

Fjern en del af isoleringen i toppen/midten af 5v -ledningen nu (se foto); vi vil bruge dette til fotoresistoren senere.

I den yderste ende af strimlen (nederst til venstre) fra bagsiden skal du bare bruge to ledninger til 5v og jord, disse kan være omkring 5 tommer lange.

Jeg anbefaler at fastgøre ledningerne som vist med varm lim for at forhindre bevægelse. Loddeledene med LED -strimlerne er særligt skrøbelige.

Trin 9: Saml gitteret

Der er fire forskellige typer gitterstykker, de er mærket, hvis du har graveret dem tidligere:

• 2x vandret ende
• 2x lodret ende
• 10x lodret
• 10x vandret

Lim er valgfri, men anbefales. Jeg kan godt lide at bruge lim, fordi vi kan lægge en vægt på hele forsamlingen, når den tørrer og korrigerer for enhver ikke-fladhed, der generelt gør tingene lettere.

Installer først de lodrette dele. "End" -stykkerne går på højre og venstre side, og fyld derefter midten med resten.

Installer derefter de vandrette dele. "End" -stykkerne går på toppen og bunden, du vil bemærke, at disse ikke har den ekstra lille udskæring på dem. Resten af de vandrette dele har dette ekstra hak, så de rydder de forbindelsestråde, vi lod lod tidligere. Juster hakket efter ledningerne og de alternative sider, mens du går.

Til sidst, hvis du brugte lim, skal du vende forsiden nedad på en flad overflade og lægge noget tungt på den, mens den tørrer.

Trin 10: Farv rammen og installer ansigtet

Dette er et godt tidspunkt at plette egestellet, afhængigt af den finish du ønsker. Vi skal lime ansigtet på plads, og i dette eksempel planlægger jeg at bruge en oliefinish på træet - det vil forstyrre trælim, så jeg kommer til at anvende det senere. Alternativt kan du bruge en anden type lim, der ikke påvirkes.

Dernæst skal vi sætte ansigtet ind i rammen. Det kritiske her er at indstille dybden, så urets bagside ender helt eller under rammens bagflade og ikke stikker ud. Der er mange måder at gøre dette på:

De små rektangulære afstandsstykker er lige til at indstille afstanden fra rammens forside til ansigtet.

En anden måde at opnå dette på er at sætte rammen med forsiden opad på en flad overflade, derefter stable alle de interne dele (spring videre for at se, hvordan de går) og til sidst trykke ansigtet ned mod dem. Sørg for, at ledningerne ikke kommer mellem lagene.

Du kan også stable delene op og bruge calipre, hvad du vil!

Trin 11: Hæld Epoxy

Støtt ryggen over hele overfladen for at hjælpe malertapen med at blive siddende. Stil den på en plan overflade.

Bland ca. 5 ounces i henhold til instruktionerne, der følger med din epoxy. Generelt vil de sige at blande i en beholder i 6-10 minutter og sørge for at skrabe siderne, derefter overføre til en ren beholder og blande i yderligere et par minutter, eller indtil den når en bestemt temperatur.

Hæld epoxy over ansigtet. Jeg prøver først at udfylde bogstaverne for at minimere luftbobler og derefter dække resten. Prøv at beskytte det mod støv, og brug periodisk en varmepistol eller brænder til at fjerne bobler.

Trin 12: Installer LED -gitter og diffusor

Fjern malertapen fra bagsiden af ansigtet, når epoxyen er færdig med at hærde.

Noget til at sprede lyset anbefales mellem lysdioderne og bagsiden af ansigtet:

• Ingen diffusor giver indtryk af individuelle lys bag brevet
• Et ark printerpapir giver et meget ensartet lys, men der er en afvejning af reduceret total lysstyrke
• Et eller to ark hvidt silkepapir er et godt kompromis
• Sort silkepapir reducerer ikke lysstyrken, men gør også, at de ikke-belyste bogstaver ikke skiller sig så meget ud

Skær papiret, så det passer ind i rammen, og sandwich det mellem LED -gitteret og ansigtet. Sørg for, at hjørnet af LED -gitteret med datatråden er linet op med bogstavet "I" øverst til venstre.

Mens du er ved det, skal du sætte bagpladen ind i rammen og spore udskæringsdelen på bagsiden af gitteret med en blyant, dette hjælper med at få de mindre dele justeret korrekt senere.

Fastgør LED -gitteret på plads med varm lim.

Trin 13: Tilføj tarmene

Lim de segmenter, der går rundt om midten sammen som vist, og lim dem derefter med de linjer, du har sporet på bagsiden af LED -gitteret. Brug arduino og micro USB breakout board som afstandsstykker for at sikre, at de passer.

Lim de små rektangulære afstandsstykker rundt i omkredsen, og sørg for ikke at dække hullerne til kontakterne til venstre og fotoresistoren på toppen.

Brug varm lim til at fastgøre Arduino- og mikro -USB -breakout -kortene.

Fjern de vinklede hovedstifter fra dit RTC -modul, hvis det er relevant. Enten aflod eller bare snip dem af - vi bruger dem ikke.

Til sidst skal du bruge varm lim til at fastgøre RTC -modulet nederst til venstre. Jeg anbefaler at bruge bagpladen som en vejledning for at få den det perfekte sted. Tape modulet ind i brættet, kugl på lidt lim, sæt det derefter på plads og skub modulet ned i skålen til brættet herunder.

Trin 14: Knapper og fotoresistor

Fastgør kontakterne nederst til venstre med varm lim, og vær opmærksom på retningen. De fire ben på kontakterne er forbundet i par, jeg anbefaler at rotere dem, så det ene par er nær bunden og det andet øverst - dette vil gøre lodning lettere senere.

Lim fotoresistoren ind øverst - centrer den bare på hullet i toppen

Trin 15: Lodde 5v/VCC -forbindelser

Disse skulle alle ende med at være forbundet til VCC -stiften på Micro USB -breakoutkortet.

1. LED -strimmel øverst til højre
2. LED strip fra nederste venstre
3. 5V på arduino
4. VCC på RTC -modulet (tredje pin ovenfra)
5. Fotoresistor

Trin 16: Loddejordforbindelser

Disse skulle i sidste ende alle forbinde til VCC -stiften på mikro -USB -breakout -kortet.

1. LED -strimmel øverst til højre
2. LED strip fra nederste venstre
3. Arduino GND
4. RTC -modul GND (bundstift)

5. Skifter

   Se detaljeret foto. Taktile kontakter har fire ben, men kun en kontakt, de er internt forbundet parvis. Hvis du lodder til begge stifter til jordledningen, skal du kontrollere med en ohm -måler for at bekræfte, at begge stifter er på samme side af kontakten, ellers vil du kortslutte den

Trin 17: Lod de resterende forbindelser

1. 10k modstand. Arduino pin A0 til jorden
2. Fotoresistor. Arduino pin A0
3. RTC. Anden til toppen af modulet til arduino pin A4
4. RTC. Øverste pin på modulet til arduino pin A5
5. Switch 1 (Mode/Set). Arduino D2
6. Kontakt 2 (op). Arduino D3
7. Skift 3 (ned/annuller). Arduino D4
8. LED -data. Arduino D6

Påfør en generøs mængde varm lim for at fastgøre ledningerne, især for at isolere ledningerne fra fotoresistoren og for at størkne kontakterne.

Slutt endelig et CR2032 -batteri i RTC -modulet.

Trin 18: Upload firmware

Du skal bruge en pc med Arduino IDE for at uploade firmwaren til Arduino. Her er de indstillinger, jeg brugte:

• Board: "Arduino Nano"

• Processor: ATmega328P (gammel bootloader)

  I tidligere IDE -versioner behøvede jeg ikke at vælge den gamle bootloader -indstilling, men jeg tror, at der var en ændring for at afspejle en opdatering af den officielle hardware, der ikke er til stede i de klonbrædder, der er til rådighed

• Port: du skal finde ud af hvilken efter tilslutning af kortet

Seks biblioteker er påkrævet, de kan alle findes via menuen Værktøjer -> Administrer biblioteker i IDE:

• Tråd (inkluderet som standard tror jeg)
• EEPROM (også inkluderet som standard)
• RTClib (Adafruit version 1.2.0)
• OneButton (Matthias Hertel version 1.2.0)
• SimpleTimer (Alexander Kiryanenko version 1.0.0)
• FastLED (Daniel Garcia version 3.1.6)

Efter indstilling af mulighederne og installation af bibliotekerne burde det være et spørgsmål om at kompilere og uploade til enheden med knappen "upload". For at kontrollere, at enheden fungerer, kan du åbne den serielle skærm, hvor der skulle være en kort besked ved opstart.

Trin 19: Indstil tiden

Du vil måske bemærke, at uret ikke viser noget i starten - dette forventes. Ved opstart ser den efter en gemt farve og animation i EEPROM, men fordi der ikke er noget i hukommelsen, ved den ikke, hvad den skal gøre. Tryk på knap 2 eller 3 (op/ned) for at vælge en farve, og den opdaterer displayet.

Sådan indstilles uret:

1. Hold "Mode/Set" nede for at gå ind i urets indstillingstilstand. Timen skal vises.
2. Brug "Op" og "Ned/Annuller" for at vælge timen (0-23)
3. Tryk på "Mode/Set" for at skifte fra timer til minutter
4. Brug "Op" og "Ned/Annuller" for at vælge minut (0-59)
5. Hold "Mode/Set" nede for at spare tid og vende tilbage til urvisning

Mens du er i "Set" -tilstand, skal du holde "Down/Cancel" nede for at vende tilbage til urtilstand uden at gemme en ny tid.

Også i "Set" -tilstand vil "Mode/Set" skifte mellem timer og minutter, hvis du skal gå tilbage uden at annullere.

Trin 20: Tilføj bagcoveret

Tilføj lidt lim til den øverste kant af afstandsstykkerne, som vi installerede tidligere, og det er slutningen på bygningen. Jeg anbefaler at lade dette være slut, så du har mulighed for at løse eventuelle ledningsproblemer, før det hele er lukket.

Trin 21: Udført

Micro USB -stikket er der for nemheds skyld - efter min erfaring er det meget lettere at finde et flot flettet mikrokabel end mini -USB, der passer til Arduino.

Betjeningen er enkel:

• Mode/Set vælger en tidsændringsanimation
• Op cykler gennem farverne
• Ned cykler gennem farverne i den anden retning

Lysstyrken bør justeres automatisk med lyset i rummet og dæmpes, når det bliver mørkt.