Zegar binarny Arduino - wydruk 3D: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Od jakiegoś czasu przyglądam się zegarom binarnym na moim biurku, jednak są one dość drogie i / lub nie mają ogromnej liczby funkcji. Więc zdecydowałem, że zamiast tego zrobię jeden. Jeden punkt do rozważenia przy tworzeniu zegara, Arduino / Atmega328 nie jest zbyt dokładny w dłuższych okresach czasu (niektórzy ludzie widzieli więcej niż 5 minut błędu w ciągu 24 godzin), więc w tym projekcie użyjemy RTC (czasu rzeczywistego Zegar) Moduł do utrzymywania czasu. Mają one również dodatkową zaletę, że mają własną baterię zapasową, więc czas nie zostanie stracony w przypadku awarii zasilania. Zdecydowałem się na moduł DS3231, ponieważ jest on dokładny do 1 minuty rocznie, ale można również użyć DS1307, ale nie jest on tak dokładny. Oczywiście nie musisz korzystać ze wszystkich tych funkcji, możesz po prostu zrobić podstawowy zegar binarny i zaoszczędzić może od 10 do 12 funtów. Wybrałem 12-godzinny format zegara, aby zmniejszyć rozmiar i zmniejszyć liczbę diod LED, a także łatwiej go odczytać. (Zdrowy rozsądek to wszystko, czego zwykle potrzebujesz, aby ustalić, czy jest rano czy po południu!)

Użyłem:

1 x Arduino Nano (jeden z tanich ebay) - około 3 £

1 x moduł RTC (i2C) - około £3

1x czujnik temperatury / wilgotności RHT03 - około £4

1x 0.96 moduł ekranu OLED (i2C) - około £5

11 x diody LED w niebieskim słomkowym kapeluszu - około £ 2

Rezystor 11 x 470 omów - około £1

Rezystor 1 x 10KOhm - około 0,30 £

1 x drukowana obudowa 3D - około £12

plus mała ilość stripboardu i lutu

Całkowity koszt budowy = 30 GBP

Krok 1: Zbuduj moduły LED

Moduły LED składają się z 3 lub 4 diod LED, których nogi dodatnie są połączone ze sobą, a nogi ujemne podłączone do rezystora 470 omów. Rezystor ten ogranicza prąd płynący przez diodę LED do około 5mA. Maksymalna liczba diod LED, które mogą być włączone w dowolnym momencie, wynosi 8, więc maksymalny pobór prądu na Arduino wynosi około 40 mA na wejściu i 40 mA na wyjściu, co daje łącznie 80 mA - dobrze w zakresie komfortu arduino.

Wyprowadzenia muchowe są następnie przylutowane, a rezystory pokryte rurkami termokurczliwymi.

Krok 2: Obwód zegara binarnego

Centrum tego projektu stanowi Arduino Nano. Użyjemy tutaj większości szpilek. Moduł RTC i ekran znajdują się na magistrali i2C, dzięki czemu mogą współdzielić wszystkie połączenia. Po prostu podłącz połączenia 5v, 0v, SDA i SCL do obu modułów (połączyłem je kaskadowo, aby utrzymać okablowanie w dół). SDA jest następnie podłączony do pinu A4 na arduino, a SCL jest podłączony do pinu A5.

Następnie podłącz RHT03 (DHT22). ponownie było to połączone łańcuchowo dla połączeń 5 V i 0 V, ale pin 2 był bezpośrednio podłączony z powrotem do pinu D12 Arduino. Nie zapomnij dodać rezystora 10KOhm między 5V a połączeniem sygnału, jak pokazano na schemacie.

Następnie podłącz moduły LED. Zasilanie każdego modułu jest podłączone do pinów 9, 10 lub 11 (nie ma znaczenia który, ponieważ dostarczają tylko sygnał PWM do regulacji jasności LED).

Podłącz ujemną stronę każdej diody LED do odpowiednich styków na schemacie.

Krok 3: Zaprojektuj i wydrukuj obudowę

Przede wszystkim zmierz wszystkie swoje moduły, aby mieć ustalone pozycje montażowe i rozmiary otworów.

Użyłem oprogramowania DesignSpark Mechanical 3D CAD do stworzenia mojego zegara i podstawy, ale możesz również użyć dowolnego dobrego oprogramowania 3D. DesignSpark Mechanical można pobrać i używać za darmo, a także zawiera wiele samouczków na temat tego, jak to zrobić. Kolejnym darmowym oprogramowaniem 3D jest SketchUp, który ponownie zawiera wiele samouczków online, więc obejmuje prawie każde zadanie.

Na koniec musisz mieć plik wyjściowy w formacie. STL, aby można go było wydrukować. Dla ułatwienia załączam moje pliki.

Jeśli nie masz szczęścia, aby posiadać drukarkę 3D, możesz wykonać wydruki 3D przez Internet. Istnieje wiele drukarek internetowych dostępnych w bardzo rozsądnych cenach. Użyłem strony internetowej o nazwie 3Dhubs i kosztowało to prawie 15 funtów, aby wydrukować obie części.

Obie części wydrukowałem z technicznego ABS, ponieważ skurcz jest bardzo mały w porównaniu z innymi materiałami.

Po powrocie z drukarek będziesz musiał wyczyścić części i może być konieczne lekkie szlifowanie. Nałożyłem też cienką warstwę farby w sprayu, ale chciałem zachować „drukowany” wygląd, więc nie przesadzałem ze szlifowaniem.

Krok 4: Montaż

Wystarczy umieścić wszystkie moduły/obwody w oczyszczonej obudowie drukowanej. Do przyklejenia ich do wewnętrznych kołków ustalających potrzebna jest niewielka ilość kleju. Niewielka ilość kleju została również użyta do sklejenia modułów LED na miejscu. (tak to jest niebieska pinezka widać na zdjęciu. Ja używałem jej do trzymania modułów podczas wiązania kleju)

Nie zapomnij włożyć baterii do modułu RTC podczas montażu

Następnie wepchnij Arduino na miejsce tak, aby port mini USB po prostu przechodził przez tył zegara.

Na koniec dopasuj podstawę i wkręć na miejsce (upewnij się, że masz dobre rozmiary otworów na śruby, aby nie wgryzały się zbyt mocno w plastik, ponieważ łatwo pęka)

Krok 5: Włączanie i ustawianie czasu

Przed uruchomieniem musisz zdobyć kilka bibliotek Arduino, aby to zadziałało.

Będziesz potrzebował:

Biblioteka RTC

Biblioteka DHT22

Biblioteka ekranów OLED (możesz również potrzebować biblioteki adafruit GFX)

możesz znaleźć wiele samouczków online na temat dodawania tych bibliotek, więc nie będę się tym tutaj zajmować.

Zegar jest zasilany z portu Mini USB z tyłu. Po prostu podłącz go do komputera i otwórz szkic Arduino „Binary_Clock_Set.ino”

Ten szkic pobierze bieżącą datę i godzinę ustawione na komputerze w czasie kompilacji szkicu i załaduje go do zegara w pętli konfiguracji. Prześlij to do zegara, a czas zostanie ustawiony. Bez odłączania zegara (aby pętla konfiguracji nie była ponownie uruchamiana), otwórz drugi szkic Arduino „Binary_Clock.ino” i załaduj go do zegara. To jest normalny szkic do biegania

Jeśli zasilanie (usb) zostanie utracone między tymi 2 krokami, musisz powtórzyć oba, ponieważ czas będzie nieprawidłowy.

Szkic „Binary_Clock_Set.ino” jest teraz wymagany tylko wtedy, gdy trzeba ponownie ustawić zegar, tj. Czas letni itp.