Sådan opretter du et minimalistisk LED -ur: 9 trin

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

Alle de digitale vægure kan have så travlt, ikke sandt? Du vil ikke rigtigt have et stort lyst 7-cifret display, der roder op ad din væg, kommer i vejen, gør du? Selv de analoge ure, selvom de er enklere, har stadig grimme sorte tal og hænder i din periferi. Og det tikkende, nogle gange kan det gøre dig gal.

Må jeg præsentere LED -uret for at løse alle dine problemer. I stedet for en grim skærm eller høje og uhyggelige hænder cirkler tavse lysprikker omkredsen, hvilket angiver sekunder, minutter og timer. Fuldt tilpasset, du kan lave ansigtet af alt. Træ, akryl, endda marmor. Uanset hjemmet kan LED -uret passe til det æstetiske. Kunne du tænke dig en ren hvid skifer med blød blues, der trænger sig rundt om kanten? Du kan. Eller måske foretrækker du et mere rustikt look, et træflade med orange lys? Et sort ansigt med grønne lys? Alt, hvad du kan forestille dig, kan du skabe med dette enkle design.

Processen herunder er en vejledning. Hvis du vil, kan du oprette uret på billedet. Hvis du vil have noget større, kan du. Følg trofast med, eller gør designet til dit. Det er jo dit ur.

Forbrugsvarer

Materialerne, der bruges til uret, er:

Hvid akryl (gennemskinnelig, selvom det ville fungere lige så godt med uigennemsigtige ting)

WS2812B LED -strimmel, 144 lysdioder pr. Meter

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

USB til TTL adapter (til programmering af Arduino)

Taktil trykknap (x2)

USB (mere info i ledningstrinnet)

Tilslutningstråd

Multi-core wire (med to ledninger indeni)

Chokoladebar. Ikke nødvendigvis brugt til uret, men ikke desto mindre vigtigt …

De værktøjer, du skal bruge, er (i ingen bestemt rækkefølge):

Et stiksav

Et loddejern, loddemetal og en svamp

En varm limpistol

Et kompas

Super lim

Trin 1: Oversigt og designproces

Jeg skal være ærlig, LED -urrammen er noget, jeg slog sammen på to uger, med hvad jeg havde liggende derhjemme, mens jeg var låst. Det er på ingen måde perfekt, og jeg vil helt sikkert besøge det igen senere på året. Når det er sagt, lad os komme ind på hvorfor.

Det grundlæggende princip bag det er, at mens NeoPixel LED -ure eksisterer, skinner de alle deres lysdioder lige ud (lige for dit ansigt.) Jeg synes, at det er lidt aggressivt (for ikke at nævne distraherende), så jeg kom på en bedre idé: glans lyset på væggen. Dette skaber nogle meget flotte lyseffekter, samt har den utilsigtede bivirkning at skabe blød belysning i ansigtet.

Rammerne kan tilpasses fuldt ud, og selvom jeg ikke anbefaler at have mere end 60 lysdioder, hvis du ønsker et større ur, er programmeringen i stand til at håndtere det. Det burde være ligetil for de fleste mennesker, selv begyndere, at tilpasse det, og jeg vil fortælle dig, hvordan du gør det i det næste trin. For dem af jer, der har erfaring med Arduino, vil meget af det, jeg siger, være indlysende, men for de mennesker, der aldrig har rørt en i deres liv, har jeg bestræbt mig på at gøre det så ligetil som muligt.

At læse uret er det samme som at læse et analogt ur, hvilket for mange teenagere (som mig) vil tage lidt øvelse. Forskellige farver repræsenterer forskellige hænder, med standard er blå i timer, grøn i minutter, rød i sekunder. Når det er sagt, lad os komme i gang!

Trin 2: Programmering Del 1: Opsætning

Programmering af uret er relativt ligetil. Jeg har gjort den hårde del for dig og skrevet det. Gå videre til Arduino -webstedet, og download installationsprogrammet. Ikke appen. Det er vigtigt. Når det er downloadet, skal du fortsætte og installere det. Tag et glas vand, mens det sker, du skal forblive hydreret. Når det er installeret, skal du kunne åbne filen "ClockV2.ino".

Trin 3: Programmering Del 2: Installation af biblioteker

Når du har bekræftet, at Arduino -softwaren er installeret, skal du hente FastLED.zip -biblioteket herfra. Hvis du er på Windows, skal du lægge mappen inde i Dokumenter/Arduino/biblioteker.

Åbn Arduino -softwaren på en Mac, og klik på 'skitse' øverst i vinduet. Hold markøren over 'inkluder bibliotek' i rullemenuen, og klik på 'Tilføj. ZIP -bibliotek'. Vælg. ZIP, du lige har downloadet, og klik på Åbn.

Det er dette trin udført. Det var let, ikke sandt?

Trin 4: Programmering Del 3: Tilpasning af koden

Nu kommer den sjove del: tilpasning! Alt i koden er blevet kommenteret, så selvom du har den mest rudimentære forståelse af programmering, kan du se, hvad der sker. De dele, du måske vil ændre, er imidlertid følgende.

#define NUM_LEDS 60

Denne er ret simpel, hvor mange lysdioder er der i din strimmel? Jeg anbefaler personligt at skære den til 60, fordi den er fin og enkel. det er også det eneste tal med en led i sekundet (for en flot jævn optælling.)

FastLED.setBrightness (255);

Lysstyrkekontrollen findes nær toppen. Dette accepterer et tal mellem 1 og 255, hvor 1 er den blødeste og 255 er fuld lysstyrke.

leds [ledMins] = CRGB:: Grøn;

leds [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; leds [ledHrs] = CRGB:: Blå;

Disse kan findes lige i bunden af koden. Alt, hvad de gør, er at fortælle programmet, hvilken farve de skal indstille hver 'hånd' til. Eksperimenter rundt, se hvad du kan lide. Hvis du ikke vil have den anden hånd (af årsager, der undgår mig), kan du endda slette den anden linje og slippe af med den 'hånd' helt.

Trin 5: Programmering Del 4: Upload

Vi er næsten færdige med kode -aspektet af dette projekt, bare et trin mere: at få koden fra din computer til Arduino. Dette kan virke lidt skræmmende i starten, men hvis du kan forbinde prikker, kan du gøre det. Først lodes stifterne fast på din Arduino. Du behøver kun den nederste række, som vil blive bøjet 90 grader.

Find din RX, TX, 5V, RST og GND pins på din USB til TTL adapter. Tilslut stifterne på adapteren til stifterne i bunden af Arduino. RX til RX, TX til TX, 5V (eller VCC) til VCC, GND til GND. Bemærk: Nogle adaptere har en lille jumper til at styre spændingen. Indstil dette til 5V -positionen.

Når det er gjort, skal du fortsætte og tilslutte det til din computer. Vent et par minutter, mens driverne installerer (igen, drik lidt vand.) Når det er gjort, skal du åbne Arduino -softwaren. Oppe på toppen skal du klikke på 'værktøjer' (eller 'skitse' på en Mac) og ændre 'tavlen' til "Arduino Pro eller Pro Mini." Derefter skal du ændre 'processoren' til "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

'Port' er et spørgsmål om eksperimentering. Hvilken port forsvinder, når du tager adapteren ud af stikkontakten? Når du tilslutter det, vises det igen? Brug den. Når alt er tilsluttet, skal du trykke på pilen øverst til venstre på skærmen og trykke på knappen nær toppen af Arduino. Vent et minut eller deromkring, og der vises en meddelelse nederst på skærmen, der siger 'færdig med at uploade'. Hvis det af en eller anden grund ikke lykkes, skal du prøve igen og trykke på knappen efter et andet stykke tid, indtil det virker. Og det er alt! softwaren er færdig!

Trin 6: Elektronik

Der er fire hovedtrin for at få elektronikken sorteret. Basen, lysdioderne, ledningerne og stikket. Første ting først dog.

Ringen

Der er to muligheder for dette: du kan 3D -udskrive basen, eller du kan skære den ud af træ. 3D -udskrivning er meget mindre smertefuldt at skabe, men naturligvis ubelejligt, hvis du ikke har en 3d -printer. I tilfælde af at du har en, er.stl -filen dog vedhæftet.

Det er også enkelt at lave det. Det er simpelthen en ring, der er skåret ud af 12 mm krydsfiner, 132 mm i diameter (hvis du bruger mere end 60 lysdioder, skal du selv beregne diameteren.) En plade limes derefter over det øverste kvarter med et hak skåret ud af den for at rumme sømmen (eller kommandostrimlen, hvis du ønsker det), som den hænger på. Se modellen herunder for en visuel fremstilling.

Simpelt nok, ikke? Bemærk, at vægtykkelsen ikke er særlig vigtig, hvis du laver den af træ, jeg har kun gjort den tynd for at spare filament.

LED strip

LED -strimlen er kernen i projektet. Selvom det kommer med industrielt klæbemiddel påført på bagsiden, fandt jeg ud af, at dette ikke var stærkt nok til at holde det på plads. Det fungerer måske perfekt for dig, men jeg anbefaler at bruge superlim til at holde det nede. I tilfælde af.

De normale længder, du kan købe, er 50 cm og 1 m, i begge tilfælde skal du klippe strimlen i størrelse. Tæl 60 lysdioder ud, og skær langs den sorte linje. Tæl MEGET omhyggeligt, du ønsker ikke at skulle købe flere lysdioder.

Bemærk pilene på strimlen. Dette er den retning, som 'hænderne' vil dreje i. Vend ringen, så hakpladen vender nedad. Juster den første LED med toppen af det hængende hak, og tryk den fast. Pak LED'erne rundt med uret, og træk ledningerne ned gennem hakket. Lysdioderne skal vikle helt rundt og slutte lige før den første LED. Lysdioden ved klokken seks kræver en vis ændring. Tag fat i din håndværkskniv, og skær meget forsigtigt et hak i strimlen. Hakket skal være bredt nok til at rumme dit strømkabel (ledning med to kerner), men ikke bredere end rummet mellem de to kobberkontakter. Reglen jeg bruger er, prøv at skære pilen ud af strimlen. Det er også vigtigt, at du ikke skærer loddpunkterne på LED'erne.

Ledningerne

Ledningerne til uret er så enkle, som jeg overhovedet kunne klare det. Der er tre typer ledning involveret: tilslutningstråd, for i selve uret, tykkere ledning, der kommer på forhånd loddet på lysdioderne, og dual-core wire, til at føre strømmen til uret.

Ovenstående diagram kan se lidt overvældende ud til at begynde med, men alt hvad du skal gøre er at forbinde prikkerne. Nedenfor er mit foto af processen, så du får en fornemmelse af, hvordan det skal se ud. USB-forbindelsen køres gennem dual-core ledningen, så den ser så ryddig ud som muligt.

Stikket

På grund af systemets høje strømforbrug skal vi have det tilsluttet et sted. Jeg ordner forhåbentlig dette senere, men for nu må vi nøjes. Jeg valgte et USB -stik, fordi det er praktisk, alle har en ekstra strømklods, og vi behøver ikke adskille nogen transformere (læs: Jeg vil ikke have, at nogen skal skade sig selv, mens de laver dette ved at være dumme og slikke en kondensator.)

Efter lidt jagt rundt fandt jeg et gammelt ladekabel fra en legetøjshelikopter. Alle havde sikkert en af de $ 15 RC -helikoptere, der gik i stykker efter en måned?

Hvis du af en eller anden grund ikke gør det, skal du købe et han -USB -stik og et kappe. I hvert fald trak jeg kabinettet af min oplader, og se og se, det gik let fra hinanden.

Efter aflodning af to forbindelser kom stikket af med det samme. Alt, hvad der skal gøres nu, er at lodde det til dual-core wire. Hvis du holder USB med kontakterne pegende mod dig og fanerne nedad, går ledningerne som følger: Strøm, signal, signal, jord. Da vi ikke vil bruge de to signalstik, tilslutter vi kun ledningerne til de to ydre. Ledningen, der går til GND på Arduino, går til jordstikket (højre,) og VCC -en går til strøm (til venstre.)

De to ledninger, der var foldet tilbage, var simpelthen der, fordi det kabel, jeg fandt, var firekernet, i stedet for dual-core, skal du ikke bekymre dig. Det eneste, der er tilbage at gøre nu, er at lægge kabinettet tilbage omkring stikket og pumpe det fuld af varm lim.

Slut den til for at teste den. Kontroller, om minut, time og anden 'visning' vises. I så fald perfekt.

FREM! Til næste trin!

Trin 7: Urskive

Her kommer den virkelig vanskelige bit: at skære en perfekt cirkel i hånden. Godt, perfekt er valgfrit, men vi ved begge, at du ikke vil kunne leve med dig selv, hvis du laver et vildt ur. Ansigtet er bare en cirkel, 162 mm i diameter (eller cirka 15 mm større end ringen på hver side, hvis du laver et større ur.) Tag et kompas, markér det, og gør dig klar til at skære.

Hvis du beslutter dig for at bruge andet materiale end akryl, ønsker jeg dig held og lykke. Jeg kan fortælle dig førstehånds, 6 mm akryl er hård. Jeg gjorde ondt i albuen, da jeg opdagede dette. Efter cirka tyve minutters solid skæring sluttede jeg endelig af med en imponerende jævn (hvis jeg selv skal sige det) disk af akryl. To råd. Først, gå langsomt. Tag dig god tid, hvis du ødelægger det, skal du starte forfra. For det andet, brug en maske. Du skærer en forbindelse, som du sandsynligvis ikke vil have i lungerne.

Nu er det tid til at få den chokoladebar efter meget hårdt arbejde. Du fortjener det. Benyt også lejligheden til at drikke lidt mere. Efter skæringen er alt, hvad der virkelig er brug for, montering. Men fil kanten af din disk for at sikre, at den er korrekt rund, før du fortsætter.

Trin 8: Limning (og masser af det)

Vi er på hjemmestrækningen nu, bare et par ting til. Tag først fat i din disk, som du skar ud i det sidste trin. Spor en cirkel på den, lidt større end diameteren på din ring (eller lidt mindre end den indre diameter, hvis du har printet den 3d.)

(Ja jeg ved, det er en smuk og dygtigt tegnet linje)

Tilpas din ring med den så godt som du kan, det er ofte en god idé at have et skarpt lys, der skinner lige over dit arbejde for at fjerne eventuelle skygger, der kan forvirre dig. Når du er sikker på, at det er på det rigtige sted, skal du blot lime det ned, omkring indersiden (for at reducere chancen for at duge lysdioderne op.)

Det sidste trin er at lime komponenterne ned for at minimere chancerne for at noget går i stykker. Varm lim gør tricket her.

Aaaand, du er færdig! det eneste der er tilbage er at teste det! Det næste trin dækker det.

Trin 9: Afslutning

Den sidste ting at gøre med dette ur er at anvende en meget højteknologisk løsning på et problem. Du har måske bemærket, at Arduino har et bemærkelsesværdigt lyst, bemærkelsesværdigt rødt strømlys, der skinner igennem akrylen (hvis du virkelig har akryl.) Du kan løse dette ved den utroligt enkle formål at skære en lille firkant af elektrisk tape og stikke den over lysdioden. Blu-Tack ville også fungere. Eller maling. Dæk bare lyset. For at indstille uret skal du blot trykke på den øverste knap for at øge timerne og den nederste for at øge minutterne.

Du kan opleve, at uret vinder eller taber tid, det skyldes, at krystallen i Arduino kun er pålidelig omkring 90% af tiden. Du kan normalt justere dette ved at ændre den 'anden' variabel nær toppen. 1013 millisekunder var det, der virkede for mig, men du synes måske, det skal justeres. Når du har ændret det, skal du uploade det igen og vente et døgn for at se, om det forbliver nøjagtigt.

Det er alt fra mig, du ved nu, hvordan man laver et unikt tilpasset minimalistisk ur, der helt ærligt ser rigtig, rigtig godt ud. Billederne gør det ikke retfærdigt, det er meget mere fascinerende personligt. Jeg planlægger bestemt at besøge det igen i fremtiden med funktioner som en dedikeret urchip, dæmpning om natten, vagtposttilstand (hvor den kun tændes, hvis nogen er i nærheden) og fuld batteristrøm. Bliv hængende.