ساعة إنفينيتي - أردوينو - WS2813 و DS3231: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

ساعة إنفينيتي - أردوينو - WS2813 و DS3231

كنت أرغب في بناء ساعة ، وأحببت فكرة تجربة يدي في صنع ساعة لا متناهية باستخدام Arduino. كنت أرغب في بنائه من العناصر المشتركة ، وكتابة البرنامج بنفسي.

ما هي ساعة اللانهاية؟

يتم إنتاج تأثير المرآة الوهمية ثلاثية الأبعاد عندما يكون هناك سطحان عاكسان متوازيان يمكنهما ارتداد شعاع من الضوء ذهابًا وإيابًا لعدد غير محدد من المرات (غير محدود نظريًا). يبدو أن الانعكاسات تنحسر في المسافة لأن الضوء في الواقع يقطع المسافة. من خلال إضافة مصابيح LED ملونة إلى مرآة Infinity ، نحاول محاكاة ساعة تناظرية باستخدام الضوء الملون المتراجع كعقارب على مدار الساعة.

في هذا الدليل ، سوف أطلعك على خطوات إنشاء Infinity Clock ثم مراجعة بعض المعلمات القابلة للضبط في البرنامج.

الخطوة 1: الأجزاء المطلوبة لهذا المشروع

قائمة الاجزاء:

1. Arduino Uno 6 دولارات على taydaelectronics
2. بروتوشيلد لاردوينو أونو. يمكنك الحصول على واحد مقابل 2.50 من Amazon هنا.
3. DS3231 بالإضافة إلى البطارية. يمكنك الحصول على واحدة مقابل حوالي 3.00 على Amazon هنا.
4. WS2813 LED 144 لمسافة 1 متر. 20 دولارًا على Amazon هنا.
5. 470 أوم 1 واط مقاوم فيلم الكربون حوالي 1 سنت على Taydaelectronics.
6. مكثف كهربائي 1000 فائق التوهج 16 فولت 9 سنتات على Taydaelectronics
7. مزود طاقة 5 فولت - استخدمت شاحن بلاك بيري قديم.
8. 6in مرآة مستديرة. حوالي 5 دولارات على Amazon
9. قرص 6 بوصة أكريليك حوالي 10 على أمازون
10. 2 - 6 "أطواق تطريز خشبية (نعم هذا صحيح) 2 دولار لكل منها على أمازون
11. فيلم مرآة فضية أحادية الاتجاه. يبدو أن موقع ئي باي أرخص.
12. أسلاك متنوعة.
13. 3/8 "HomeDepot وتد خشبي مربع مقابل 1.27 دولار
14. قاعدة ساعة خشبية قديمة أو حامل عرض آخر.
15. 2 رابط صغير مضغوط.

درع النموذج الأولي ليس مطلوبًا ، ولكن إذا كنت تحب استخدام Arduino ، فستجده مفيدًا جدًا في بناء هذه المشاريع. استبدل درع النموذج الأولي بلوح التجارب إذا لزم الأمر.

قد تحتاج أيضًا إلى مكواة لحام.

أتوقع أن تبلغ تكلفة المشروع حوالي 40 دولارًا

الخطوة 2: إعداد جهاز الكمبيوتر الخاص بك

إذا كان هذا هو أول مشروع اردوينو لك:

1. قم بتنزيل برنامج arduino من arduino.cc
2. قم بتوصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر باستخدام كابل USB.

3. بمجرد بدء تشغيل البرنامج ، ستحتاج إلى تثبيت ثلاث مكتبات:

   • انقر على قائمة "رسم" ، ثم انقر على "تضمين المكتبات" ثم "إدارة المكتبات …"
   • قم بتثبيت المكتبتين: FastLED و RTClib. لمزيد من التفاصيل انظر إلى الصورة.

4. احصل على حقيبة Arduino من جيثب الخاص بي

   • سأراجع الكود في النهاية حتى تتمكن من تعديله حسب الحاجة.
   • في هذه المرحلة ، قم بتحميل البرنامج Infinity_Clock_DS3231_WS2813.ino
5. انتقل إلى Sketch and Upload لتحميل Arduino.
6. يغطي هذا القسم الأخير من Instructable بعض المعلمات القابلة للتكوين.

من الأفضل تحميل المخطط الآن ، لأنه بمجرد إضافة الطاقة الخارجية ، من الأفضل عدم توصيلها بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الخطوة الثالثة: توصيل الأسلاك بالمشروع

إذا كنت تستخدم ProtoType Shield ، ضعه على Arduino.

الأسلاك هي الجزء الأكثر تعقيدًا في المشروع. لقد قمت بتضمين صور لمساعدتك في رؤية ما فعلته. أوصي بفحص جميع التوصيلات قبل التشغيل.

DS3231 - وحدة ساعة الوقت الحقيقي

ضع وحدة DS3231 في اللوح وقم بتوصيلها كما في الصورة.

• اردوينو الأرضي إلى GND
• Arduino 5V إلى VCC
• اردوينو A4 إلى SDA
• Arduino A5 إلى SCL

في الصورة ، قمت بتوصيل 5 فولت والأرض بالتشغيل الخاص بهم على اللوح لأننا سنرغب لاحقًا في توصيل طاقة خارجية.

قم بتوصيل شريط WS2813 LED

• اردوينو 5 فولت لقوة 5 فولت.

• الموصلان الأوسطان عبارة عن دبابيس بيانات زائدة عن الحاجة. يذهبون إلى دبوس 7

  تأكد من وضع المقاوم 470 أوم بين pin7 واثنين من خيوط البيانات

• اردوينو الأرضي حتى الموصل الأخير.

قم بتوصيل مصدر طاقة خارجي 5 فولت (لا يُنصح بتشغيل شريط LED من طاقة اردوينو لفترات طويلة).

• ضع مكثف كهربائيا 1000 فائق التوهج بين الخيوط.
• قم بتوصيل الطاقة والأرض إلى Arduino Power (5V) والأرضي (GND)

لا أوصي بتوصيل الطاقة الخارجية و USB بـ Arduino في نفس الوقت.

الخطوة 4: بناء مرآة اللانهاية

خطوات بناء مرآة اللانهاية:

1. ضع الفيلم على ديكس أكريليك. هذا سيجعل مرآتك أحادية الاتجاه.
2. ضع قرص الأكريليك في طوق التطريز. اربط المسمار بإحكام لمنعه من الانزلاق
3. ضع المرآة في طوق التطريز الآخر. اربط المسمار.
4. قطع وتد مربع إلى أقسام صغيرة. حوالي 1/2 بوصة

5. قم بتدوير شريط LED مع توجيه مصابيح LED داخل الدائرة.

   1. استخدم الروابط المضغوطة لتثبيت الصمام في مكانه.
   2. قد تحتاج إلى قطع الشق في ربطة عنق مضغوطة.

6. ضع الحلقة على المرآة

   1. استخدم الكتل الخشبية كفواصل
   2. صمغ الكتل في مكانها. يجب أن تكون آمنة بما يكفي لعقد الصمام في مكانه.
7. ضع مرآة الأكريليك أعلى المرآة / مصابيح LED والصمغ في مكانه.

الخطوة 5: الكود

يستخدم البرنامج مكتبة Real Time Clock ومكتبة Fastled.

فيما يلي بعض مقتطفات التعليمات البرمجية لتخصيص السلوك.

• OFFSET - هو التداخل. يتوقع البرنامج أن يكون التداخل من LED0. لدي 3 إزاحة LED.
• CLOCKSTART - هو مكان الظهر على مدار الساعة. يضعها LED 30 عكسًا من التوصيلات الكهربائية.

لقد كتبت البرنامج لاستخدام ألوان HTML. يمكنك الحصول عليها من https://htmlcolorcodes.com/ فقط قم بتبديل # مقابل 0x في البرنامج.

يمكنك تغيير الخلفية صباحا / مساءا

• backgroundAM = 0x070707 ؛
• backgroundPM = 0x646D7E ؛

عقارب LED للساعة:

• ساعة اليد = 0x000FFF ؛
• minHand = 0x00CC00 ؛
• secHand = 0xcc0000 ؛

لجعلها تبرز ، أضفت خيارًا للحصول على 3 مصابيح LED ليد الساعة ولكنك تسمح لك بتغيير اللون على جانبي الجانب الأوسط لجعله بارزًا.

• theeledhour = صحيح ؛ // يمكنك جعلها صحيحة أو خاطئة
• ExtraHourHand = 0x00001F ؛

ميزة أخرى لطيفة هي أن RTClib سيكتشف أن DS3231 قد أزيلت البطارية وسيضبط الوقت على جهاز الكمبيوتر وقت الترجمة. إنها ميزة جيدة لـ DS3231 الجديد.

إذا لم تحصل على المخطط في بداية المستند ، فيمكن العثور عليه على GitHub

شكرا لقراءة هذا Instructable. ساعد ابني وكان مشروعًا ممتعًا لنا. أتمنى أن يتم اعتبارنا في مسابقة البصريات.