ساعة موسلين - LED NeoPixel: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

تم إنشاء تصميم وإنشاء هذه التعليمات لغرض تصميم مفتوح وورقة التصنيع الرقمي في جامعة ماسي ، نيوزيلندا. مقرها في Fab Lab WGTN ، كان الهدف من الورقة هو استخدام منهجيات التصميم المفتوح وأدوات التصنيع الرقمي لإنتاج مشروع تصميم مفتوح. التصميم مستوحى من هذه التعليمات وتم تكييفه في كل من الرمز والشكل. ستمنحك هذه التعليمات الأدوات والمعلومات اللازمة لإنشاء ساعة LED NeoPixel Clock الخاصة بك.

إذا كنت ترغب في رؤية المزيد من عمليتي الشاملة أثناء إنشاء هذا التوجيه ، يمكنك التحقق من مدونتي. لقد قمت بنشر جميع مصادر البحث التي استخدمتها لمساعدتي في فهم المشروع والتكنولوجيا.

الخطوة 1: الأشياء التي ستحتاجها

الدوائر الإلكترونية والإنتاج

• برنامج Arduino 1.8.8
• Arduino Nano 3.0 (إصدار Pro) * 1x Nano 3.0 Atmel ATmega328 لوحة USB صغيرة (متوافقة مع Arduino) - DS130
• RTC
• بطارية CR 2032 3V RTC (اشتريت ماركة Eclipse)
• ذكر إلى ذكر الأسلاك
• كابل شحن مايكرو يو اس بي (سامسونج)
• 1x 60 LED شريط نيوبكسل

إطار الساعة

• ورقة واحدة من الخشب الرقائقي 4 مم (1200 مم × 600 مم)
• 4 × 10 ملم براغي شيكاغو
• قماش ، موسلين (1000 مم × 1000 مم مطوية في 4 طبقات)

الآلات والتطبيقات

• قاطع ليزري
• المصور
• لحام الحديد ولحام
• مسدس الغراء الساخن
• شريط الإخفاء
• ثقب صناعي (إن وجد)

الكود والسائقين والمكتبات

• رمز ساعة شريط NeoPixel
• كود التحديث RTC
• Illustrator ، مستند مقطوع بالليزر
• برنامج التشغيل - قم بتنزيل برنامج التشغيل هذا إذا كنت تستخدم جهاز Mac. سيضمن ذلك توافق Arduino Nano 'Clone مع جهازك. إذا كنت تستخدم Windows ، فستحتاج إلى العثور على برنامج تشغيل مختلف.
• المكتبات- Adafruit DMA Neopixel Library- DS1307RTC

الخطوة 2: Arduino Nano و RTC و LED NeoPixel Strip

تخبر هذه الساعة الوقت من خلال LED NeoPixel Strip ، وتقدم الثواني والدقائق والساعات. قبل أن تتمكن من استخدام برنامج Arduino لترميز neopixels الخاص بك ، ستحتاج إلى إعداد المكونات الثلاثة الرئيسية الخاصة بك ، وهي Arduino Nano و RTC و LED NeoPixel Strip. للقيام بذلك ، تحتاج إلى استخدام لوحة توصيل لإدخال جميع الأسلاك الخاصة بك أو يمكنك لحامها في مكانها باتباع الرسم التخطيطي. لقد غيرت مصدر الطاقة الخاص بي إلى Arduino نفسه بحيث يمكن تشغيله من خلال كبل USB ، ولهذا تأكدت من أن السلك الأحمر ذهب إلى 5 والأسود إلى الأرض والأزرق في PIN8.

بمجرد وضع جميع الأسلاك الخاصة بك ، يمكنك توصيل كابل شحن USB الصغير بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وفي Arduino Nano. خلال هذه الدائرة الإلكترونية ، نقوم بتزويد Arduino Nano بالطاقة من خلال كابل الشحن. من هنا ، يمكنك إدخال الكود الخاص بك وتحميله إلى شريط neo pixel (انظر الخطوة التالية).

* بمجرد تحميل الكود على Arduino Nano ، يمكنك بعد ذلك التبديل من توصيل هذا من الكمبيوتر المحمول / الكمبيوتر بمحول الحائط حتى يتم تعليق الساعة.

الخطوة 3: إعداد الكود

هناك بعض الخطوات التي ستحتاج إلى اتخاذها قبل أن تتمكن من تشغيل الكود من خلال برنامج Arduino. ستحتاج أولاً إلى تثبيت برنامج التشغيل والمكتبات (يمكن العثور عليها في الخطوة الأولى). بمجرد القيام بذلك ، يمكنك فتح برنامج Arduino ثم الملف المضغوط الخاص بشفري ، "NeoPixel Strip Clock Code". ستحتاج بعد ذلك إلى تغيير اللوحة إلى Arduino Nano وتغيير المنفذ والمعالج. لقد قمت بتعيين المنفذ الخاص بي على الخيار الذي ينبثق بعد توصيل USB ، /dev/cu.usbserial-1420 ولكن يمكنك أيضًا استخدام هذا المنفذ /dev/cu.wchusbserial1410 أو /dev/tty.wchusbserial14210. المعالج الخاص بي متصل بـ ATmega328P (محمل الإقلاع القديم).

الخطوة التالية هي التأكد من تعيين رقم التعريف الشخصي (#define) على الرقم الصحيح المقابل لكيفية إعدادك على Arduino Nano - في حالتي ، رقم التعريف الشخصي 8.

لتغيير ألوان LEDS الخاص بك ، يمكنك تحديث الكود بقيم سداسية عشرية مختلفة. يمكنك القيام بذلك عن طريق تغيير هذا الجزء من الكود:

strip.setPixelColor (hourval، 0xFF5E00) ؛

من خلال تغيير الأرقام الستة قبل 0x ، يمكنك إنشاء مجموعة متنوعة من الألوان الرائعة لعرض الثواني والدقائق والساعات. * إذا لم تكن متأكدًا من الرمز المطابق للون ، فيمكنك إلقاء نظرة في خطوة المصادر حيث لقد قمت بربط مولد الألوان. يمكنك أيضًا تغيير سطوع مصابيح LED الخاصة بك عن طريق تغيير هذا الجزء من الكود:

strip.begin () ؛ strip.show () ؛ // تهيئة جميع وحدات البكسل على "إيقاف" strip.setBrightness (150) ؛

من خلال ضبط الرقم في السطر الأخير ، يمكنك تغيير سطوع مصابيح LED الخاصة بك من 0-255. أجد أن ضبط سطوع الشريط يغير لون مصابيح LED الخاصة بي تمامًا ، جربه!

بمجرد الانتهاء من اللعب والتحقق من التعليمات البرمجية الخاصة بك وتجميعها ، تحتاج إلى فتح كود تحديث RTC في برنامج Arduino الخاص بك. تحتاج بعد ذلك إلى التحقق من هذا الرمز وتحميله إلى Arduino Nano. سيؤدي هذا إلى تحديث RTC للارتباط بالوقت المحدد على الكمبيوتر المحمول / الكمبيوتر. بعد القيام بذلك ، يمكنك إعادة تحميل رمز ساعة NeoPixel Strip الخاص بك إلى Arduino ، مما يؤدي إلى إنشاء ساعة LED دقيقة للوقت.

الخطوة 4: بناء إطار الساعة

بالنسبة إلى Instructable ، قمت بإنشاء مستند طباعة بالليزر على الرسام يتضمن جميع المكونات / الأجزاء الخمسة التي ستحتاج إلى طباعتها لإنتاج نموذج الساعة. المكونات الخمسة هي الحلقة الخارجية ، الدعم الخلفي ، الدعم الداخلي ، الدعم الخارجي وحاوية الكابل. تمكنت جميع المكونات من احتواء ملف رسام واحد بحجم 1219.2 × 609.6 مم (حيث أن هذا هو حجم سرير الليزر الذي كنت أستخدمه). قد تحتاج إلى طباعة الأجزاء بشكل منفصل إذا كان القاطع بالليزر الخاص بك يحتوي على سرير أصغر أو أن قطعة الورق الخاصة بك ليست كبيرة بما يكفي. تم إنشاء كل جزء في 255RGB Red و 0.1 سطر لضمان صحة الإعداد لقاطع الليزر.

بمجرد طباعة جميع أجزائك ، يمكنك الآن فتح كل شيء معًا. ابدأ بالحلقة ، يمكنك الآن ربط الدعم الخارجي داخل الحلقة (كما ترى في الصور) ، وربط جميع علامات التبويب الأربع. بعد النقر فوق في جميع علامات التبويب الأربع ، سترغب في اختبار الدعم الداخلي الخاص بك. أدخل الدعامة الداخلية بحيث تستقر مقابل الدعم الخارجي. ستحتاج إلى التأكد من محاذاة جميع فتحات المسامير.

الآن بعد أن تم وضع الدعامات الداخلية والخارجية في مكانها وتجلس بشكل مريح ، يمكنك البدء في العمل مع مكون النسيج الخاص بالساعة. بعد الحصول على قطعة قماش الشاش الخاصة بك ، يمكنك طيها من المنتصف إلى النصف مرة أخرى بحيث تتكون من 4 طبقات. يجب أن يكون سميكًا بدرجة كافية لإخفاء Arduino Nano والأسلاك. بعد القيام بذلك سوف تحتاج إلى:

• ضع الحلقة والدعامة الخارجية (مطوية للداخل) لأسفل بحيث تكون الحلقة مستلقية على الأرض
• ثنى القماش عبر الإطار وادفعه لأسفل داخل الحلقة
• أدخل الدعم الداخلي الخاص بك داخل الدعم الخارجي والقماش
• حدد مكان التقاء فتحات المسامير x4
• قطع أو ثقب ثقب صغير من القماش حيث تلتقي فتحات المسامير × 4
• ضع براغي شيكاغو من خلال الدعامة الداخلية - القماش والدعم الخارجي. الشد وتأمين كل شيء في مكانه
• تأكد من تمديد القماش لإنشاء وجه مفتوح سلس (يعتمد على الشكل الذي تريد إنشاءه).
• شريط Stick LED على طول الدعم الداخلي أقرب ما يكون إلى القماش
• قم بتثبيت شريط Arduino Nano و RTC والأسلاك على دعامة الظهر
• قم بتوصيل كبل USB بـ Arduino وخيطه من خلال الفتحة الموجودة في دعامة الظهر (للتوصيل بمقبس الحائط)
• قم بقص القماش وثنيه في منتصف الساعة
• قم بتوصيل الدعم الخلفي بعلامات تبويبه الأربعة وتأكد من أن كبل USB يعمل أسفل القطعة الخلفية في الجزء المتوفر
• قم بتوصيله بمقبس الحائط

* ستحتاج إلى استخدام شريط خلال هذه العملية ، وهذا سيساعدك على تأمين كل شيء خطوة واحدة في كل مرة. * استخدمت أيضًا الغراء الساخن عند الضرورة لتأمين الدعامات إلى الحلقة حيث تكون منتفخة في مكانها من ضغط التمدد النسيج والخشب * إذا كنت تواجه مشكلات في قطع الخشب الرقائقي ، فراجع حل المشكلات. * لاحظ أن آخر صورتين من التصميم مطبوعتان على الورق المقوى ولكن نأمل أن تجعل فكرة النموذج أكثر وضوحًا.

الخطوة 5: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

نظرًا لأن الخشب الرقائقي غالبًا ما يكون مشوهًا في هيكله ، فهناك بعض النصائح المفيدة التي يمكنك استخدامها إذا كان قاطع الليزر الخاص بك لا يقطع طريق التصميم بالكامل. لقد قمت بوزن الخشب الرقائقي الخاص بي باستخدام مساطر فولاذية طويلة ، وألصقها بالشريط الرقائقي ، والطبقة بالماكينة. لقد صببت أيضًا كميات صغيرة من الماء وفركت فوق الطبقة أثناء الطباعة ، مما حال دون تعرض التصميم لحرق ليزر قاسية. هذه الخطوة مفيدة بشكل خاص إذا كان عليك إعادة طباعة ملف الرسام الخاص بك بعد طباعته بالفعل (لقصه بالكامل).

لم أتمكن من معرفة كيفية الحصول على مجموعة مصابيح LED الثلاثة للساعة للعبور من 12-1. سيكون هذا عنصرًا رائعًا لتطبيقه في الكود

أبعاد وثيقة القطع بالليزر ليست مثالية ، للحصول على منتج نهائي أكثر سلاسة ، ستحتاج إلى تعديل.

الخطوة 6: المصادر والشكر والتقدير

برنامج التشغيل - قم بتنزيل برنامج التشغيل هذا إذا كنت تستخدم جهاز Mac بحيث تتوافق نسخة Arduino Nano مع جهازك.

مكتبات -

• مكتبة Adafruit DMA Neopixel
• DS1307RTC

Original Instructable - ما أسندت إليه في تصميمي - تحديدًا رمز متحكم دقيق و RTC.

منتقي الألوان - اختر الألوان السداسية العشرية من هنا

المفصلة الحية - حيث وجدت النمط الذي استخدمته لإنشاء دعاماتي الداخلية والخارجية. لقد غيرت شكل هذه المستطيلات الطويلة وأضفتها في علامات التبويب وفتحات المسامير.

Fab Lab WGTN - عملت طوال هذا المشروع في Wellington Fab Lab لإنشاء تصميمي. عملت مع الموظفين (ويندي ، هاري) من خلال أي تعديلات لم أكن متأكدًا من إجرائها.

التصميم المفتوح والتصنيع الرقمي ، جامعة ماسي

ملاحظة: نظرًا لتكييف حامل المفصلة الحية في تصميمي الخاص ، فأنا ألتزم بترخيص CC الخاص بهم لتصميمي الخاص.

آمل أن تكون قد تمكنت من العثور على كل شيء خلال التعليمات الخاصة بي حتى تتمكن من إنشاء ساعة LED NeoPixel Clock الخاصة بك. اسمحوا لي أن أعرف إذا كنت بحاجة إلى أي مزيد من المعلومات