Budget Arduino RGB Word Clock !: 7 trin (med billeder)

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

Hej alle sammen, her er min guide til, hvordan du laver dit eget enkle og billige ordur!

Værktøjer, du skal bruge til dette projekt

1. Loddejern & lodning
2. Ledninger (Ideelt set mindst 3 forskellige farver)
3. 3D -printer (Eller adgang til en, du kan også sende.stl -filerne til et printerhus, hvis du ikke har en egen printer)
4. Grundlæggende værktøjer (skruetrækkere, trådskærer, fil, ect …)

Alle de dele, du skal bestille, er dækket i styklisteafsnittet i denne vejledning!

Håber du nyder det, lad os nu komme i gang!

Trin 1: Projektforslag

Jeg har længe ønsket at lave et RBG skriveord -ur i stil med Adafruit -projektet her LINK

De vigtigste ting, der stoppede mig, var prisen på delene og behovet for laserskårne dele!

Så målet med dette projekt var at lave en billig og enkel version ved hjælp af en budget -RBG Matrix og en Arduino Nano og derefter til 3D -udskrivning af et tilpasset kabinet, der omgå behovet for laserskårne dele.

Trin 2: BOM - Elektronik og mekanisk

Materialematerialet (BOM) for dette projekt skulle komme til £ 13,21 for 1 komplet ordur.

De samlede ordreomkostninger (inklusive porto til Storbritannien) bør komme op på £ 51,34, forudsat at du skal købe hver del inklusive hele 1KG spoler PLA til kabinettet.

(Ordreomkostninger - styklisteomkostninger)

1. £ 6,42-£ 6,42- 8x8 WS2812B Matrix-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. £ 1.83- £ 1.83- Arduino Nano V3-
3. 1,75 £ - 1,75 £ - RTC -modul DS1307 -
4. 1,25 £ - 0,13 £ - Power Micro USB -
5. £ 4,31 - £ 1,44 - Protoboard -
6. 1,05 kr.-0,11 kr.-M3 35 mm skrue x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35 mm-Legering-S…
7. £ 4,13 - £ 0,82 - 4 mm gummifødder x4 -
8. £ 12,99 - £ 1,20 - BQ 1,75 mm PLA - Kulsort -
9. 19,99 £ - 0,28 £ - AMZ3D 1,75 mm PLA - Naturlig -

PLA -beregningerne kan vises ovenfor i PLA Calc -tabellen. Jeg har antaget, at mængden af PLA er cirka 800 cm^3/kg, hvilket betyder, at en spole på 1 kg skal have cirka 330 meter plast. Jeg brugte derefter den forudsagte mængde PLA, der kræves til at udskrive hver del for at beregne omkostningerne.

Trin 3: 3D -printede dele

3D -printmodellerne kan alle findes på Thingiverse her -

Udskrivningsinstruktioner kan findes på siden Thingiverse, der er linket ovenfor

Jeg designede denne model i Fusion 360 ved hjælp af Adafruit Laser Cut -kabinetdesign som en skabelon (link).

Jeg beholdte bogstaverne på frontpanelet, som vi vil bruge den samme kode, som Adafruit -projektet bruger.

Kabinettet vinklede uret ved 10 ° for at give det en bedre betragtningsvinkel. Bogstavlayoutet skal være lidt større end Adafruit -versionen, da den 8x8 RGB LED -matrix, jeg valgte at bruge, er cirka 64 mm x 64 mm i stedet for 60 mm x 60 mm af Adafruit NeoMatrix.

Skabet har 6 dele,

1. Frontpanel - Dette har bogstaverne placeret foran LED Matrix.
2. Midtpanel (vinklet) - Dette holder matrixen på plads samt tilslutning til frontpanelet og bagpanelet. Dette afsnit er ved en 10 °.
3. Bagpanel (vinklet) - Dette panel rummer strømadapteren og tilsluttes det midterste panel.
4. Strømadapterlås - Dette er en lille del, der holder adapteren på plads.
5. Divider Grid - Dette bruges til at hjælpe med at isolere lyset fra hver LED, hvilket reducerer lysblødningen til tilstødende bogstaver.
6. LED -diffusor - Dette er en klar PLA -del, der hjælper med at blande RGB -lysdioderne, dette hjælper også med at forstå bogstaverne (Bemærk, at du skal udskrive 64 af denne del, en for hver LED i matrixen).

Hele kabinettet monteres sammen ved hjælp af M3 35 mm & M3 15 mm skruer.

Trin 4: Kode

Få Arduino IDE

Til dette projekt skal du først bruge Arduino IDE, som kan downloades her - Link

Få kodebasen

Dette projekt koden er blevet sat lavet af Adafruit og kan findes på GIT Hub her - Link

For alle, der ikke har brugt GIT Hub før, er det virkelig simpelt! Følg disse trin for at downloade koden og ind i Arduino IDE.

1. Klik på linket til GIT Repo
2. Klik på knappen 'Klon eller download' (grøn), og vælg derefter Download ZIP
3. Udpak den downloadede ZIP et sted
4. Åbn Arduino IDE
5. I Arduino IDE skal du gå til File Open
6. Naviger derefter til WordClock_NeoMatrix8x8.ino fundet i den udpakkede mappe (eksempelmappe-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Nu har du åbnet koden!

Ændring af koden

Vi skal derefter foretage en meget mindre ændring af koden Adafruit, da vi bruger en anden mikrocontroller end det originale projekt.

I WordClock_NeoMatrix8x8.ino vil vi ændre nogle af // definere benene, Vi skal ændre RTCGND til A4 & RTCPWR til A5, dette fortæller koden, hvor SDA & SCL -forbindelserne er på Arduino Nano.

Vi bliver også nødt til at ændre NEOPIN til D3, så det ved, hvor 8x8 RBG Matrix Din er forbundet.

Hvis du ikke er sikker på, at du gjorde dette korrekt, kan du downloade den vedhæftede ændrede WordClock_NeoMatrix8x8.ino og erstatte den i dit bibliotek.

Få det nødvendige bibliotek

Endelig skal du downloade alle de nødvendige biblioteker inden programmering, Adafruit har inkluderet links til alle disse i kommentarerne til

Eller du kan klikke på dem her,

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

For alle, der ikke har installeret Arduino IDE Library's før, følg disse trin:

1. Alle ovenstående links er til GIT Hub -lagre, du skal klikke på knappen 'Klon eller download'
2. Vælg download ZIP
3. Åbn nu Arduino IDE
4. Klik på fanen 'Skitse' i topmenuen
5. Hold markøren over Inkluder bibliotek, og vælg derefter 'Tilføj. ZIP -bibliotek …'
6. Naviger til det sted, du downloader. ZIP -biblioteket til, og vælg det
7. Når biblioteket er installeret, skal du gentage disse trin for hvert af de 5 biblioteker, der er linket ovenfor.

Programmering af Arduino Nano

Nu er IDE -miljøet klar, og det er tid for dig at programmere Arduino Nano!

Sørg for, at Arduino IDE er blevet konfigureret til at kompilere til Arduino Nano -kortet, for at bekræfte dette,

1. Klik på fanen 'Værktøjer'
2. Hold markøren over indstillingen 'Boards:', og vælg "Arduino Nano"
3. Slut Arduino Nano til din pc, og vælg den korrekte COM -port

Når ovenstående trin er blevet fulgt, kan du trykke på upload -knappen for at programmere Arduno Nano!

Trin 5: Elektronik

Nu har du en programmeret Arduino Nano, det er tid til at opsætte elektronikken!

Inden ledningen forbindes, skal Arduino Nano afbrydes fra USB -stikket.

Elektronikken i projektet er ekstremt enkel, så det er virkelig let at samle selv for begyndere, Forbindelser

1. TP4056 - Loddet rød ledning til + -forbindelsen ved siden af mikro -USB -stikket (vist ovenfor) dette er 5V (Bekræft med en multimeter, hvis ikke sikker). Tilslut derefter sort ledning til - stikket (igen vist ovenfor).
2. 8x8 RGB Matrix - Tilslut Din til Arduino Nano Pin D3, derefter Vcc til 5V & GND til GND.
3. DS1307 - Tilslut SDA til Arduino Nano Pin A4 (Dette er Nano's SDA -forbindelse), og tilslut derefter SCL til Arduino Nano Pin A5 (Dette er Nano's SCL -forbindelse, se Nano Pin ud ovenfor). Derefter Vcc til 5V & GND til GND.
4. Arduino Nano - Det eneste, der er tilbage, er at drive Arduino Nano til at forbinde 5V til Vin & GND til GND ved siden af Vin -stiften.

Når alt ovenstående er blevet fulgt, er kredsløbet fuldført! og det er tid til at programmere det for at kontrollere, at det hele fungerer!

Inden lodning af alle ovenstående forbindelser er det sandsynligvis en god idé at kontrollere, at alt fungerer ved hjælp af et brødbræt og nogle stik. Jeg har vist nogle fotos af min elektroniske verifikation ovenfor!

Uret ikke korrekt?

Hvis dit ordur ikke viser det korrekte tidspunkt, skal du prøve at omprogrammere Arduino Nano, mens den er tilsluttet RTC -modulet. Hvis dette stadig ikke virker, skal du fjerne cellebatteriet fra RTC -modulet og derefter tilføje det igen efter at have gjort dette forsøg på at omprogrammere Arduino igen.

Trin 6: Montering

Nu hvor du har 3D -delene, er Code & Electronics klar til at samle ordet ur.

1. Placer standardfronten fladt på et skrivebord, og indsæt de 64 LED -diffusorer.
2. Sørg for, at alle diffusorer er indsat fladt.
3. Placer skillelinjen i standardfronten.
4. Forbered den elektronik, der er diskuteret i det foregående trin.
5. Læg den vinklede rygflade på skrivebordet
6. Indsæt USB -opladermodulet i åbningen i Vinklet bagside
7. Sørg for, at USB-porten er justeret gennem den bageste udskæring på Vinklet bagside
8. Placer Angled Mid over elektronikken, og juster med Angled Back, og indsæt derefter elektronikken
9. Placer LED -matrixen over elektronikken, panelet skal flugte med de vinklede Mids -åbninger.
10. Placer den vinklede samling på standardfronten, og isæt M3 35 mm -skruerne
11. Spænd skruerne, og anbring de 4 gummifødder på basen
12. Tillykke, du har afsluttet samlingen, tid til at tænde den se tiden!

Trin 7: Lærte lektioner og konklusion

Generelt er jeg tilfreds med resultatet af dette projekt, men der er selvfølgelig et par ting, der kunne have været gjort for at forbedre det.

Udgave 1

RTC DS1307-modulerne er ret frustrerende at opsætte og drive mærkbart ude af synkronisering, hvilket betyder, at du skal omprogrammere enheden for at synkronisere den igen.

Udgave 2

CAD, jeg ville nok designe kabinettet lidt anderledes for at forbedre samleprocessen og faktisk have et sted at montere Arduino.

Udgave 3

Hvorfor ikke have Wi-Fi? Dette ville være en fantastisk løsning på problem 1!

Da jeg startede dette projekt, havde jeg ingen erfaring med ESP8266 / ESP32, men hvis jeg skulle starte dette projekt igen eller lave en Rev2, ville jeg stærkt overveje at tilpasse koden til at bruge Wifi for at få den aktuelle tid i stedet for DS1307.

Dette kan også muliggøre masser af andre funktioner som at justere skærmfarven baseret på vejrudsigter eller fede ting som dette.

Tak alle for at komme til slutningen af min guide, hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kommentere eller sende mig en besked!