Zegar cyfrowy z litego drewna: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Jak zbudować drewniany zegar cyfrowy zasilany przez atmega168 (arduino) z wbudowanym alarmem i grami.

Po raz pierwszy pomyślałem o zrobieniu tego, gdy zobaczyłem zegar LED pokryty drewnianą okleiną. Podobało mi się, kiedy to zobaczyłem, dopóki nie zobaczyłem ceny. Wtedy zdecydowałem się zbudować własny, chciałem, aby zbudował go za znacznie mniej, z litego drewna i graj w gry!

Krok 1: Czego potrzebujesz

Materiały:- 4, 18" x 4" x 1" deski drewniane (poszedłem z klonem)- 85 czerwonych diod LED- 85 zielonych diod LED (opcjonalnie)- 1 4 do 16 pinów Demiltiplexer- 15 tranzystorów NPN (takich jak 2N3904)- 1 Mikrokontroler ATMEGA168 (lub Arduino)- 1 Kryształ 20 MHz- 1 Regulator 5 V- 2 Kondensatory 220uF (do niwelowania skoków mocy)- 1 Stare radio kieszonkowe- 2 gniazda audio 1/8"- 1 adapter ścienny 5-9V DC- 1 (lub więcej) Stary kontroler gier - 4 wkręty do drewna 3-1/2" - Drut z litego rdzenia (łatwiejszy w obsłudze) - Lut - Gorący klej w sztyfcie - Biały klej - Papier ścierny Do kontrolera gier używam joysticka Atari 2600 (lub nawet wiosło, jeśli przeprogramujesz), ale jest również kompatybilne z kontrolerami systemu Sega Master, joystickami Atari 7800 (teoretycznie) lub nawet kontrolerami Sega Genesis. Narzędzia: - Wiertarka - Płaskie końcówki narzędziowe Hobby Tool Bit - Lutownica - Pistolet do klejenia na gorąco - Piła ukośna

Krok 2: Przygotuj płytę przednią

Weź najlepszy kawałek planszy 1"x4"x1-1/2' i wybierz najlepszą stronę na przód zegara.

Staraj się unikać sęków lub widocznych defektów w drewnie, ponieważ utrudnią one nieskończenie wiercenie otworów LED. Zacznij od wydrukowania szablonu dołączonego do tego kroku w skali 1:1. Przyklej go do tylnej strony płyty przedniej, tak aby dobra strona była skierowana w dół, gdy wydruk jest skierowany do góry. Weź przednią planszę i umieść ją stroną z szablonem do góry na najgorzej wyglądającej planszy. Następnie umieść to na wiertarce. Weź wiertło nieco większe niż płaskie wiertło hobby i wyreguluj ogranicznik głębokości tak, aby końcówka znajdowała się zaledwie 0,8-1 mm nad dolną deską, aby nie przechodziła przez przednią deskę. Zdecydowanie sugeruję użycie najpierw płyty testowej, aby sprawdzić, czy działa. Wywierć co najmniej 10 otworów testowych (zostaną użyte później!). Silne światło powinno prześwitywać przez miejsce, w którym kończyła się końcówka wiertła. Wywierć po jednym otworze w każdym z kółek na szablonie jak na obrazku poniżej.

Krok 3: Zakończ płytę przednią

Ten krok jest bardzo trudny, chodzi o to, aby użyć narzędzia hobby, aby wyrównać końce otworu, aby światło świeciło równomiernie.

Zacznij od umieszczenia wiertła hobby w wiertarce (upewnij się, że pozostawiłeś ponad 1 cal poza uchwytem). Uwaga dotycząca bezpieczeństwa nie jest tak zaprojektowana, aby używać wiertła i stanowi zagrożenie, więc bądź dodatkowy ostrożnie. Wyreguluj ogranicznik głębokości tak, aby wiertło znajdowało się tuż nad dolną płytą, jak na 3. rysunku. Wyrównaj wiertło z otworem testowym i delikatnie przytrzymaj przez 1 sekundę i puść. Przytrzymaj ponownie przez 1 sekundę, a następnie puść i wyłącz wiertło. Wiertło jest wyłączone, więc możesz zeskrobać wszelkie nagromadzenie z dolnej części wiertła. Jeśli tego nie zrobisz, spali otwór, powodując odbarwienie twarzy. Powtarzaj to, aż będziesz zadowolony z ile światła prześwituje (patrz zdjęcia poniżej jako odniesienie). Gdy już poczujesz się komfortowo z wierceniem otworów, przejdź do ostatniego kawałka drewna i wywierć każdy otwór. Pamiętaj, że wymaga to cierpliwości, nie spiesz się ani możesz wypalić dziurę i trzeba będzie ponownie uruchomić.

Krok 4: Przygotuj tablice środkowe

Ten krok przygotowuje środkowe płyty do umieszczenia elektroniki.

Jeśli popsułeś się w ostatnim kroku, drewno się nie zgubiło, użyj go tutaj! W tym kroku wystarczy wyciąć w każdej ze środkowych płyt otwór nieco większy niż rozmiar matrycy LED, tak aby wszystkie przewody i elektronika zmieściły się w środku. Zrobiłem to, wywiercając pozostałe podpory uszkodzonej przedniej deski i używając dłuta do jej oczyszczenia. Powtórz to dla tylu tablic, ile chcesz, użyłem 2.

Krok 5: Przygotuj tablicę tylną

W tym kroku użyj dołączonego szablonu, aby wywiercić i wyciąć otwory na złącze DB9 używane do kontrolera oraz 2 gniazda audio 1/8 używane do zasilania i radia.

Aby wyrzeźbić port kontrolera, wywierć wewnętrzną linię na szablonie. Następnie wyrzeźbić zewnętrzną część szablonu na głębokość 10 mm za pomocą dłuta (uważaj na ten krok, jest ostry). Aby wywiercić otwory na gniazda jack 1/8 , zacznij od wywiercenia otworu na tyle dużego, aby pasował do niego koniec gniazda audio. Następnie wywierć większy otwór od wewnętrznej strony deski do 3 mm od powierzchni zewnętrznej (zależy to od twojego gniazda). Dzięki temu końcówka gniazda będzie ciasno osadzona w mniejszym otworze, a reszta ukryta za drewnem. W tym momencie będziesz chciał podłączyć przewody do portów zasilania, audio i kontrolera. portu kontrolera, podłącz przewód z pinu 5 do przewodu z pinu 6. Na końcu przymocuj wszystkie porty do tylnej płyty za pomocą gorącego kleju od wewnątrz.

Krok 6: Przylutuj matrycę

W tym kroku umieść po jednej diodzie każdego typu w każdym otworze, aby zaklinowały się na swoim miejscu. Jeśli użyłeś 2 5mm diod LED, takich jak ja, będziesz musiał poszerzyć otwory na diody LED. Zachowaj przy tym ostrożność, wiertło może znacznie łatwiej złapać i wyciągnąć deskę do góry, wysuwając otwór.

Jeśli użyłeś 2 diod LED, to po włożeniu diod LED do otworów umieść katody na środku otworu, tak aby 2 płaskie boki się spotkały. Aby rozpocząć lutowanie, najpierw zagnij wszystkie katody (krótsze przewody) tak, aby tworzyły 17 kolumn bardzo blisko płytki, a następnie zlutuj je razem. Aby zlutować razem anody, najpierw wygnij wszystkie anody jednego koloru do góry, a następnie wygnij je poziomo, więc jest 5 rzędów anod dla tego koloru. Zagnij wyprowadzenia drugiego koloru anod w dół, a następnie poziomo, aby utworzyły kolejne 5 rzędów anod. Teraz przylutuj wszystkie rzędy razem, aby było ich w sumie 10. Ostatnią częścią tego kroku jest przylutowanie przewodów do rzędów i kolumn, do których podłączy się elektronika. Wybierając długość przewodu, poprowadź przewód od rzędu/kolumny do miejsca, w którym chcesz umieścić elektronikę i dodaj dodatkowe 5-10 cm do pracy.

Krok 7: Rozpocznij montaż desek

Do tego kroku potrzebna będzie jedna deska środkowa, deska przednia i 2 kawałki drewna „na ofiarę” (będą wyraźnie wgniecione).

Na początek weź biały klej i nałóż go na przednią stronę płyty środkowej, nie bój się nałożyć za dużo, lepiej niż za mało. Palcem przetrzyj klej równomiernie po całej stronie i naklej go na tylną stronę płyty czołowej (więcej na zdjęciach). Aby uzyskać mocne połączenie, umieść po jednym kawałku „ofiarnego” drewna po obu stronach sklejonych teraz kawałków i zaciśnij go razem (pamiętaj, aby szybko go wyrównać, ponieważ szybko wysycha). Aby uzyskać najlepsze uszczelnienie, zaciśnij je wszystkimi, co masz (patrz drugie zdjęcie poniżej), ale uważaj, aby nie złamać drewna ani nie wybić otworów LED.

Krok 8: Zaprogramuj mikrokontroler

Ten krok może wydawać się prosty, ale może być mylący, nie jest wykonany prawidłowo. Załadowałem program na atmega168 za pomocą avrisp mk II w celu obejścia bootloadera na większości układów używanych z Arduino. To dlatego, że chciałem natychmiastowego uruchomienia, a także pozwala na więcej miejsca na program (choć niewiele). Aby to zrobić, są tu dobre zasoby do wypalenia bootloadera. Zamiast bootloadera użyj pliku.hex znalezionego w folderze apletu folderu szkicu arduino (który jest tym, który załączyłem do tego kroku i wstępu). Aby zmienić jakiekolwiek aspekty pliku, dołączyłem również wszystkie komentowanego kodu, po prostu kliknij „prześlij na tablicę” (otrzymasz błąd, chyba że masz podłączone arduino), aby ponownie skompilować, a plik.hex zmieni się na nowy kod. Szanse są takie, że twój kryształ nie będzie być dokładnie 20,0 MHz, więc będzie musiał być skalibrowany, aby zachować dokładny czas. Aby to zrobić, po prostu zmień zmienną oneMin w kodzie, moja to 60116. Częstotliwość zegara jest obecnie skompilowana do pracy z częstotliwością 20 MHz. Aby to zmienić, musisz zmienić niektóre liczby w preferencjach arduino i plikach definicji płyty, które znajdziesz tutaj.

Krok 9: Zbuduj elektronikę

Aby zbudować elektronikę, postępuj zgodnie z załączonym schematem. Dołączyłem schemat jako bmp, dwa różne rozmiary PDF i oryginalny plik.ms10 stworzony w oprogramowaniu multisim narodowych instrumentów, dla tych, którzy chcą go używać.

Katody diod LED łączą się z wyjściami multipleksera, przy czym lewa kolumna diod LED to kolumna 0. Demultiplekser musi zatapiać diody pojedynczo, tak jak w załączonym arkuszu danych. Anody diod LED są połączone z klastrem 3 tranzystorów. Dzieje się tak dlatego, że pierwszy tranzystor ma zasilanie bezpośrednio z adaptera podłączonego do jego pinu kolektora, odpowiedni pin anody (z mikrokontrolera) jest podłączony do bramki. Posiada również emiter idący bezpośrednio do bramki drugiego tranzystora i za pomocą rezystora 1kOhm jest połączony z bramką trzeciego tranzystora. Drugi tranzystor ma swój kolektor podłączony do zielonego pinu (pin 1 na arduino), a jego emiter jest podłączony do zielonego (lub najwyższej diody LED). Trzeci tranzystor ma następnie swój kolektor podłączony do czerwonego pinu (pin 0 w arduino), a jego emiter jest podłączony do odpowiedniego rzędu diod LED. Należy zauważyć, że uporządkowałem rzędy LED od 0 na górze do 4 na dole. Zasilanie radia jest dołączone do pinu głośnika (pin 9 na arduino), dzięki czemu po uruchomieniu alarmu włącza się i automagicznie dostraja najsilniejszą stację. Wszystkie piny kontrolera (analogowe piny 0-5) mają rezystor podciągający 200kOhm. piny od 0-5 (po których następuje odpowiedni numer DB9) podłączamy do kontrolera w następującej kolejności: góra(1), dół(2), lewo(3), prawo(4), przycisk1(5 i 6), button2(9, również opcjonalnie). pin 7 na złączu DB9 to +5V, a pin 8 to masa. Zobacz zdjęcia, aby zobaczyć komentarze i wskazówki, ale jeśli coś jest niejasne, daj mi znać w komentarzach, a postaram się pomóc. W przypadku portów oraz rzędów i kolumn LED sugeruję zainstalowanie gniazd, aby części można było łatwo usunąć lub zamienić. Teraz podłącz przewód do diod LED, zasilania i kontrolera i przetestuj. Przed włożeniem jakichkolwiek żetonów upewnij się, że pobierane przez nie napięcie jest prawidłowe 5V, aby nie uległy zniszczeniu.

Krok 10: Zakończ zegar

W tym kroku połącz wszystkie deski ze sobą, a następnie korzystając z szablonu dołączonego do tego kroku wywierć otwory prowadzące na 4 wkręty do drewna (tylko do początku przedniej deski, dlatego ten z tyłu jest przyklejony). Jeśli chcesz, możesz zagłębić otwory, aby śruby leżały równo.

Teraz włóż śruby do otworów. Ostatnią rzeczą do zrobienia jest posprzątanie krawędzi. Weź piłę ukośną i odetnij końce w równej odległości od śrub po obu stronach, jak w szablonie (uważaj w tym miejscu, aby nie wybić dziury na piły!). Teraz wystarczy szlifować wszelkie nierówne lub szorstkie krawędzie (nie przód) i gotowe!.

Krok 11: Jak korzystać z zegara

Aby ustawić czas, naciśnij i przytrzymaj przycisk przez 3 sekundy, ekran powinien stać się czarny. Aby zmienić migający numer, naciskaj w górę iw dół. Aby przełączać się między numerami, naciskaj w lewo iw prawo. Podczas przełączania między liczbami dojdziesz do dwukropka, gdy na dwukropku przełącz się między AM i PM, naciskając w górę i w dół, kolor zmieni się z czerwonego na zielony (AM i PM są tym, czym chcesz, aby były). Naciśnij przycisk ponownie, aby ustawić czas. Aby przełączać się między różnymi innymi funkcjami, naciśnij przycisk 1. Możliwe jest również naciśnięcie przycisku 2 (nie w kontrolerach Atari 2600), aby włączyć i wyłączyć radio. Aby powrócić do zegara, w dowolnym momencie naciśnij i przytrzymaj przycisk 1. Kolejność funkcji oprogramowania jest następująca: Alarm - ustaw tak samo jak zegar. /dół, aby wybrać liczbę graczy i bushing przycisk 1, aby potwierdzić. Aby zagrać w przycisk 1 (dla gracza 1) lub przycisk 2 (dla gracza 2), gdy piłka nadchodzi, ale nie za wcześnie ani za późno, bo inaczej nie trafisz. Labirynt - Znajdź wyjście, To labirynt, ale wszystkie klucze muszą być zebrane, aby otworzyć wyjście. "Skok" - gra platformowa, unikaj czerwonych kropek i nie spadaj, aby dotrzeć jak najdalej. Jeśli masz jakieś pytania, nie wahaj się zostawić komentarza ! Powiedz mi co myślisz.