Spisu treści:

Siedmiosegmentowy wyświetlacz zegara z podświetleniem Edge: 16 kroków (ze zdjęciami)
Siedmiosegmentowy wyświetlacz zegara z podświetleniem Edge: 16 kroków (ze zdjęciami)

Wideo: Siedmiosegmentowy wyświetlacz zegara z podświetleniem Edge: 16 kroków (ze zdjęciami)

Wideo: Siedmiosegmentowy wyświetlacz zegara z podświetleniem Edge: 16 kroków (ze zdjęciami)
Wideo: Wyświetlacz LCD Gravity z podświetlaniem RGB i KAmduino UNO 2024, Listopad
Anonim
Image
Image
Tolerancje
Tolerancje

Wyświetlacze siedmiosegmentowe istnieją od ponad wieku (https://en.wikipedia.org/wiki/Seven-segment_display) i tworzą znajomy kształt liczb w zegarkach cyfrowych, tablicach przyrządów i wielu innych wyświetlaczach numerycznych. W wielu przypadkach zostały zastąpione przez ekrany, ale z punktu widzenia wydajności trudno dyskutować z zwięzłością kodowania stanu wyświetlacza numerycznego w zaledwie 7 bitach informacji (każdy segment włączony lub wyłączony)

Większość wyświetlaczy siedmiosegmentowych jest monochromatyczna, więc ta wersja z podświetleniem krawędziowym dodaje wizualnego zainteresowania, wykorzystując pełne możliwości kolorystyczne tanich taśm LED RGB do podświetlenia każdej cyfry, a nawet każdego segmentu (lub nawet półsegmentu) wyświetlacza w innym kolorze. Umieszczenie przezroczystych akrylowych segmentów w większej akrylowej ramie pozwala na całkowite przejrzenie całego wyświetlacza, co jest kolejnym unikalnym aspektem tego projektu.

-Zastrzeżenie---

Ta konstrukcja łączy w sobie dziesiątki małych, wycinanych laserowo elementów akrylowych, które pasują do siebie z bardzo wąskimi tolerancjami. Wykorzystuje cienkie (szerokość 4 mm) taśmy LED, które należy lutować, wyginać, a następnie wsuwać między te elementy akrylowe. Podczas montażu części musisz chcieć wepchnąć elementy na miejsce, nawet jeśli wydaje się, że obciążasz kruchy akryl. Musisz także chcieć usunąć i ponownie osadzić te elementy i paski LED, gdy okaże się, że * nie można * faktycznie wcisnąć ich na miejsce. W pewnym momencie podczas montażu istnieje duże prawdopodobieństwo, że będziesz musiał wszystko usunąć i ponownie przylutować taśmę LED, gdy zdasz sobie sprawę, że wciśnięcie wszystkiego na miejsce zerwało jeden z przewodów od taśmy LED lub spowodowało zwarcie.

Biorąc to wszystko pod uwagę, jest to satysfakcjonujący projekt, jeśli jesteś cierpliwy i chcesz przerobić wyrównanie, aż wszystko znajdzie się na swoim miejscu.

Ten zapis opisuje budowę 6-cyfrowego wyświetlacza. Nieco łatwiej jest zbudować 4-cyfrowy wyświetlacz, a kroki są w zasadzie takie same dla obu, więc prawdopodobnie najlepiej zacząć od 4-segmentowego wyświetlacza, chyba że czujesz się bardzo pewnie.

Kieszonkowe dzieci

Materiały eksploatacyjne--

Wymagane ilości zależą od tego, czy budujesz wyświetlacz 4-cyfrowy, czy 6-cyfrowy.

  • Drewno o grubości 1/8″ do cięcia laserowego
  • 1/16″ przezroczysty akryl do cięcia laserowego
  • 1/4 "przezroczysty akryl do cięcia laserowego
  • Chuda (szerokość 4 mm) SK6812 3535 RGB LED z 60 diodami/m (taka jak ta)
  • Samoprzylepna folia winylowa ***TO NIE PRZEWODZI*** (użyłem tej folii samoprzylepnej Cricut)
  • Przewód przyłączeniowy 26 AWG z białą izolacją
  • Linka 30 AWG z białą izolacją
  • Mała ilość taśmy klejącej
  • Śruby M2 5 lub 7 x 12 mm i nakrętki M2
  • Mikrokontroler zdolny do sterowania paskiem LED
  • Zasilacz do mikrokontrolera i taśmy LED.
  • Klej do drewna
  • Klej JB Weld (lub podobny), który może łączyć akryl z drewnem
  • 3-4 x śruby M3 i nakrętki M3 (opcjonalne, ale przydatne)

Narzędzia--

  • Lutownica/lutownica
  • Przecinak do drutu / ściągacz izolacji
  • Wycinarka laserowa (lub usługa internetowa, taka jak Ponoko)

Krok 1: Pliki projektowe i cięcie laserowe

Dostępnych jest sześć plików wektorowych do cięcia laserowego, po trzy w wersji 4-cyfrowej lub 6-cyfrowej. Wycinane laserowo kształty mają taki rozmiar, aby dokładnie pasowały do diod LED i kondensatorów na pasku o rozmiarze 60 LED/metr 3535, więc nie zmieniaj ich rozmiaru przed cięciem laserowym.

  • Wytnij SevenSegmentBase4Digits.svg lub SevenSegmentBase6Digits.svg z drewna 1/8″
  • Wytnij EdgeLitSevenSegment4Digits.svg lub EdgeLitSevenSegments6Digits.svg z przezroczystego arkusza akrylowego 1/4″.
  • Wytnij EgeLitSevenSegmentCover4Digits.svg lub EdgeLitSevenSegmentCover6Digits.svg z przezroczystego arkusza akrylowego 1/16″.

Krok 2: Tolerancje

Tolerancje dla tego projektu są bardzo wąskie, a segmenty mają wycięcia, które są dokładnie rozmieszczone i *tylko* wystarczająco duże, aby pomieścić diody LED i kondensatory na akrylowym pasku (patrz zdjęcie).

Ponieważ paski LED różnią się między producentami, warto sprawdzić odstępy i rozmiar diod LED i kondensatorów na pasku LED, aby potwierdzić, że są one wyrównane z wycięciami pokazanymi w pliku SVG. Możesz przetestować projekt przed wykonaniem cięcia laserowego, drukując obraz segmentów w skali i sprawdzając, czy wycięcia są wyrównane z paskiem LED. Jeśli twój nie pasuje dokładnie, kompilacja nie będzie działać. Jeśli jesteś dobry w CAD, powinieneś być w stanie zmodyfikować odstępy między wycięciami w pliku SVG, aby pasowały do twojego paska.

Krok 3: Wytnij i zbuduj obudowę

Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę
Wytnij i zbuduj obudowę

Wytnij elementy obudowy z wybranego przez siebie drewna o grubości 1/8 cala. Zapomniałem sfotografować ten krok, ale najpierw weź zewnętrzne i wewnętrzne części pokrywy (zarysy pokazane na zdjęciach) i połącz je ze sobą klejem do drewna, aby wszystkie otwory były ze sobą wyrównane. Większy element to zewnętrzna część wieczka, a mniejszy będzie znajdował się wewnątrz obudowy.

Należy zauważyć, że rozmieszczenie otworów nie jest całkowicie symetryczne, a zatem orientacja części wieczka ma znaczenie. Upewnij się, że *WSZYSTKIE* otwory są wyrównane podczas wyrównywania elementów. Zaciśnij elementy razem lub użyj śrub M3 i nakrętek przez otwory, aby połączyć je ze sobą, gdy wyschną.

Zmontuj korpus obudowy, układając elementy tak, jak pokazano na rysunku, nakładając klej na krawędzie i zsuwając ze sobą pasujące szczeliny i zakładki. Zaciśnij lub sklej kawałki razem, gdy klej do drewna wyschnie.

Krok 4: cięcie laserowe akrylu

Laserowe wycinanie akrylu
Laserowe wycinanie akrylu
Laserowo wyciąć akryl
Laserowo wyciąć akryl
Laserowo wyciąć akryl
Laserowo wyciąć akryl

Wytnij kawałki okładki z przezroczystego arkusza akrylowego 1/16″ (pokazanego jako kontur wektorowy na obrazach).

Wytnij główny korpus zegara i segmenty z przezroczystego arkusza akrylowego 1/4″. Kawałki zawierają bardzo małe detale, więc upewnij się, że cięcie jest wystarczająco czyste, aby małe guzki nie złamały się podczas rozdzielania kawałków. Zachowaj kawałki akrylu pokazane na ostatnim obrazku z tego kroku

Śmiało i zdejmij papier ochronny ze *wszystkich* kawałków akrylu. Zajmie ci to trochę czasu i miejmy nadzieję, że po zakończeniu nadal będziesz mieć trochę paznokci.

Krok 5: Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych

Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych
Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych
Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych
Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych
Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych
Zakryj krawędzie wszystkich małych segmentów akrylowych

Akrylowe segmenty i kropki są bardzo małe i pozwolą na wypuszczenie dużej ilości światła, jeśli nie zamaskujemy krawędzi. W tym celu użyjemy folii samoprzylepnej *NIE PRZEWODUJĄCEJ*.

Użyłem krajalnicy do winylu, aby pociąć folię na długie paski 1/4″. Jeśli nie masz przecinaka do winylu, możesz użyć noża ściętego lub nożyczek do cięcia pasków 1/4″ (patrz pierwsze zdjęcie).

Użyj pasków folii, aby zakryć każdą krawędź *z wyjątkiem tej z nacięciami* małych segmentów i kropek, jak widać na drugim obrazku. Krawędzie akrylu najłatwiej pokryć długim kawałkiem folii winylowej i wygładzić mocno dociskając przed odcięciem nadmiaru.

Dodatkowo weź 4 lub 6 akrylowych kwadratów (w zależności od tego, czy masz wyświetlacz 4 lub 6 cyfrowy) i przykryj *jeden* brzeg każdego kwadratu paskiem folii winylowej, jak widać na trzecim obrazku.

Krok 6: Zamocuj pokrywę i główną ramę akrylową

Zamocuj pokrywę i główną ramę akrylową
Zamocuj pokrywę i główną ramę akrylową
Zamocuj pokrywę i główną ramę akrylową
Zamocuj pokrywę i główną ramę akrylową

Weź jeden z kawałków akrylowej osłony 1/16 "i duży kawałek 1/4" (pokazany pokryty papierem ochronnym na pierwszym zdjęciu) i ułóż je tak, aby małe otwory znajdowały się jeden na drugim. Włóż śrubę M2 do każdego otworu tak, aby śruba przechodziła przez osłonę i wychodziła z akrylowej ramki 1/4″. Skręć ze sobą dwa akrylowe elementy, jak pokazano poniżej. Zwróć uwagę na orientację dwóch kropek względem gniazda pod nimi. Pamiętaj, aby ustawić ramkę na górze pokrywy, tak aby dwie kropki znajdowały się po lewej stronie gniazda. Spoglądamy w dół na tylną stronę wyświetlacza.

Krok 7: Przylutuj paski LED

Przylutuj paski LED
Przylutuj paski LED
Przylutuj paski LED
Przylutuj paski LED
Przylutuj paski LED
Przylutuj paski LED

Z taśmy LED wyciąć dwa lub trzy mniejsze paski (odpowiednio dla 4 lub 6 cyfrowych wyświetlaczy) po 28 pikseli każdy (pierwszy obraz) do podświetlenia cyfr oraz jeden lub dwa segmenty po 2 piksele do podświetlenia kropek. Upewnij się, że pola lutownicze znajdują się po stronie wejściowej paska. Przytnij wyjściowy koniec paska dość blisko końcowego kondensatora – nie ma potrzeby trzymania tam padów – ponieważ jest *tylko* wystarczająco dużo miejsca, aby zmieścił się pasek. Staraj się unikać dołączania jakichkolwiek łączeń (które zwykle występują co 30 pikseli) w obrębie paska, ponieważ ważne jest dokładne rozmieszczenie diod LED.

Dla każdego 28-pikselowego paska wytnij dwie odcinki stałego przewodu przyłączeniowego 26 AWG i jedną linkę 30 AWG, wszystkie z białą izolacją. Użyj długości około 8 cali. Wykorzystamy linkę do sygnału, a przewód przyłączeniowy do zasilania.

Po stronie wejściowej listwy nałóż lut TYLKO na podkładkę sygnałową, a następnie zdejmij i ocynuj końcówkę przewodu linkowego 30 AWG i przylutuj go do podkładki, uważając, aby nie było żadnych zwarć do 5V lub Linie GND (drugi obraz).

Teraz nałóż lut na pady 5 V i GND, które właśnie wyczyściłeś na *TYLE* stronie paska LED, taśmy i cyny końcówki przewodów 26 AWG, a następnie przylutuj je do padów zasilania. Ostrożnie wygnij przewody w górę pod kątem 90 stopni tuż za złączem lutowanym. Przewody powinny wyglądać jak te na trzecim obrazku.

Ponieważ oba przewody zasilające są białe, oznacz końce ostrym ostrzem, aby później móc je odróżnić, jak pokazano na ostatnim obrazku.

Dobrym pomysłem jest przetestowanie połączeń teraz przed umieszczeniem przewodu w ramie wyświetlacza. Upewnij się, że świecą się wszystkie diody LED i nie ma zwarć. Następnym krokiem jest montaż elementów akrylowych i taśm LED na cyfry na wyświetlaczu. Powtórzymy ten sam proces dla każdej pary cyfr.

Krok 8: Osadź pasek LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej

Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej
Osadź taśmę LED i segmenty dla cyfr w ramce akrylowej

Teraz zaczniemy dodawać do ramki paski LED i akrylowe elementy segmentowe. Zaczniemy od środka paska i będziemy pracować na zewnątrz z każdą połówką paska podążającą ścieżką pokazaną na pierwszym obrazku.

Weź 28-pikselowy pasek LED i umieść go w ramce, jak pokazano, tak aby przewody zasilające pasowały do gniazda zwisającego między cyframi, a dla każdej cyfry dostępnych jest 14 diod LED. Wejściowy koniec paska LED, w którym znajduje się przewód sygnałowy, powinien znajdować się wewnątrz skrajnie prawej (z naszego obecnego widoku) dwóch cyfr. Przymocujemy tę taśmę LED na obwodzie każdego wyświetlacza siedmiosegmentowego. Odklej papier od środka paska podczas jazdy, ale przyklejaj tylko niewielką część paska na raz, ponieważ prawdopodobnie będziesz musiał okresowo usuwać i ponownie zakładać jego części, aby upewnić się, że elementy segmentów pasują prawidłowo.

Złóż jedną cyfrę na raz, zaczynając od skrajnej prawej z dwóch cyfr (tej zawierającej przewód wejściowy sygnału). Każdy z siedmiu małych segmentów w cyfrze odpowiada dwóm diodom LED na pasku. Naprzemiennie przyklejanie dwóch pikseli paska LED, a następnie dodawanie jednego segmentu. Umieść wszystkie małe segmenty wytrawioną stroną do góry. Efekty podświetlenia krawędzi wyglądają znacznie lepiej, jeśli jakiekolwiek akwaforty znajdują się na tylnej stronie podświetlonego akrylu. Jeśli nie masz pewności, która strona jest wytrawiona, podrap obie strony paznokciem, a rowki na wytrawionej stronie powinny być wyczuwalne.

Po drodze umieść segmenty w ramce. Ważne jest, aby wszystko było dobrze dopasowane, więc za każdym razem, gdy przyklejasz część paska akrylowego, wciśnij segment na miejsce na górze paska i upewnij się, że segmenty dobrze wpasowują się w obwód cyfry. Mała pęseta jest pomocna, jeśli musisz zdjąć i ponownie osadzić pasek LED.

Po umieszczeniu pierwszych trzech segmentów umieść kwadrat akrylowy na środku dolnej „pętli” cyfry. Użyj akrylowego kwadratu, który ma folię winylową pokrywającą jedną krawędź. Folia powinna znajdować się na krawędzi kwadratu najbliżej środka cyfry. Najłatwiej jest umieścić kwadrat, umieszczając go w górnej „pętli” i przesuwając w dół, aż znajdzie się między segmentami.

Kontynuuj mocowanie reszty paska LED na obwodzie cyfry, jak pokazano, ale poczekaj na włożenie akrylowych elementów segmentu. Kiedy dojdziesz do samego końca, przyklej ostatnie dwa piksele paska LED na folię winylową pokrywającą górną krawędź kwadratu. Ostatni zestaw pól lutowniczych na tej części paska będzie nakładał się na pola lutownicze na poprzedniej części paska (patrz rysunek poniżej). Przed przyklejeniem ważne jest, aby umieścić *bardzo cienki* kawałek izolacji między dwiema częściami paska. Odciąłem mały kawałek taśmy klejącej i przykleiłem go do spodu poduszek na końcu paska.

Dodaj ostatnie kawałki akrylu. Kiedy dojdziesz do końca paska, zachowaj ostrożność podczas ich umieszczania, aby nie przesunąć przewodu sygnałowego przymocowanego do końca paska. (Zrobiłem to i musiałem usunąć wszystkie kawałki i taśmę LED i zacząć od nowa. To nie koniec świata, ale jest to ból) Upewnij się, że przewód sygnałowy wystaje z cyfry, jak pokazano na ostatnim obrazku.

Wsuń ostatni kwadrat na miejsce w górnej części cyfry. Na tym kwadracie nie ma folii winylowej. Dopasowanie będzie dość dopasowane. Najłatwiejszym sposobem umieszczenia kwadratu jest wciśnięcie najpierw dolnej części kwadratu na miejsce i przyłożenie lekkiego do umiarkowanego nacisku (nie trzeba się pocić) w dół, jednocześnie wsuwając go w górnej części kwadratu. Pionowe kanały między cyframi dla przewodów sprawiają, że dolna część cyfry jest nieco bardziej elastyczna niż górna. Będziesz musiał ocenić, jak mocno możesz wepchnąć element na miejsce, jeśli nie da się go łatwo włożyć.

Krok 9: Poprowadź przewód sygnałowy

Poprowadź przewód sygnałowy
Poprowadź przewód sygnałowy
Poprowadź przewód sygnałowy
Poprowadź przewód sygnałowy
Poprowadź przewód sygnałowy
Poprowadź przewód sygnałowy

Gdy wszystkie elementy akrylowe znajdą się na swoim miejscu, ostrożnie poprowadzimy przewód sygnałowy 30 AWG przez mały kanał między elementami, jak pokazano poniżej, a następnie poprowadzimy go do kanału zawierającego przewody zasilające. Pęsetą delikatnie wepchnąłem go do kanału, a przewody przykleiłem taśmą malarską, żeby nie wyskoczyły podczas montażu pozostałych cyfr.

Krok 10: Powtórz dla wszystkich cyfr i przetestuj

Powtórz dla wszystkich cyfr i testu
Powtórz dla wszystkich cyfr i testu

Zmęczony? Musimy jeszcze zmontować elementy w lewej cyfrze. Proces jest taki sam jak ten, który właśnie wykonaliśmy, ale jest nieco łatwiejszy, ponieważ (1) po tej stronie nie ma przewodu sygnałowego i (2) jeśli przyciąłeś koniec paska LED blisko kondensatora, żaden z pola lutownicze w tej cyfrze będą się na siebie nakładać (jeśli z jakiegoś powodu tak się dzieje, należy umieścić między nimi bardzo cienki materiał izolacyjny). Upewnij się, że układając elementy dla lewej cyfry, prowadzisz taśmę LED w lustrzanym odbiciu prawej cyfry, jak pokazano na obrazie ścieżki z niebieskimi strzałkami w kroku 8.

Gdy obie cyfry są całkowicie na miejscu, podłącz przewody sygnałowe i uziemiające do wybranego mikrokontrolera i uruchom program testowy, aby upewnić się, że pasek LED działa prawidłowo. Wszystko działało za pierwszym razem około 50% czasu dla mnie. Najczęstsze problemy wynikały z odłączenia przewodu lub wciśnięcia go w inny punkt lutowniczy.

Jeśli wszystko wygląda dobrze, następnym krokiem jest włożenie paska LED i segmentów akrylowych do pozostałych cyfr na wyświetlaczu, wykonując dokładnie ten sam proces. Przetestuj każdy zestaw cyfr po zakończeniu.

Krok 11: Osadź pasek LED i akryl na kropki

Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki
Osadź pasek LED i akryl na kropki

Następnie wykorzystamy krótkie odcinki taśmy LED zawierające tylko dwa piksele do podświetlenia kropek na wyświetlaczu. Będzie jedna lub dwie pary kropek, w zależności od tego, czy budujesz wyświetlacz 4 czy 6 cyfrowy. Kropki są znacznie łatwiejsze do zainstalowania niż cyfry.

Wytnij trzy odcinki przewodu połączeniowego 26 AWG i przylutuj je do wejściowego końca taśmy LED o długości 2 pikseli. Pamiętaj, aby oznaczyć końce każdego przewodu, aby wiedzieć, który jest 5 V, sygnał i GND. Użyłem ostrych czerwonych, niebieskich i czarnych, aby pokolorować część izolacji na każdym przewodzie. Odklej taśmę samoprzylepną z taśmy LED i włóż i przyklej taśmę LED do tylnej ściany szczeliny przewodami zwisającymi z pionowego kanału i wychodzącymi na dole ramy.

Znajdź małe akrylowe kropki, które pasują do ramy. Przykryj ich obwód folią winylową, tak jak zrobiłeś to w przypadku segmentów. Umieść je w swoich indywidualnych przestrzeniach, wytrawioną stroną skierowaną do góry, a dioda LED i kondensator z paska LED umieszczone w odpowiednich nacięciach.

Gdy wszystkie kropki i cyfry są kompletne, wyświetlacz powinien wyglądać jak ostatni obraz.

Krok 12: Zakryj i zabezpiecz wyświetlacz

Po złożeniu wszystkich cyfr i kropek oraz przetestowaniu wszystkich taśm LED, umieścimy na nich drugą cienką akrylową osłonę. Odkręć nakrętki ze śrub M2, pozostawiając śruby na miejscu, i ostrożnie usuń taśmę utrzymującą przewody na miejscu. Ostrożnie opuść górną przezroczystą akrylową osłonę na ramę, przekładając śruby przez otwory w osłonie i uważając, aby wszystkie przewody pozostały w odpowiednich kanałach. Gdy wszystko jest na swoim miejscu, dokręć i mocno dokręć nakrętki.

Krok 13: Zamocuj obudowę

Dołącz obudowę
Dołącz obudowę
Dołącz obudowę
Dołącz obudowę

Teraz przymocujemy wyświetlacz do pokrywy obudowy. Połóż pokrywę obok wyświetlacza tak, aby przewody były wyrównane z otworami w pokrywie. Wieczko NIE jest symetryczne, ponieważ druty z kropek nie znajdują się w połowie odległości między cyframi, więc jest tylko jedna orientacja, w której wyrównanie jest idealne.

Przeciągnij końce każdego zestawu przewodów przez odpowiadające im otwory w pokrywie od góry, a następnie ostrożnie przesuń wyświetlacz w kierunku pokrywy, tak aby wypustki z akrylu pasowały do prostokątnych otworów w pokrywie. Prawdopodobnie dokonasz tego małymi krokami. Przełóż końce każdego drutu przez otwory i delikatnie przesuń pokrywę wzdłuż drutów, naprzemiennie ściągając luz w każdej grupie drutów. Uważaj, aby nie ciągnąć zbyt mocno żadnego drutu. Mówiąc z doświadczenia, odłączenie przewodu w tym momencie jest poważnym problemem. Delikatnie włóż wypustki w szczeliny. Dopasowanie nie jest zbyt ciasne, więc po podłączeniu i przetestowaniu całej elektroniki należy przykleić wypustki do szczelin (za pomocą JB Weld lub podobnego kleju, który działa zarówno na akrylu, jak i na drewnie).

Założyłem kilka gumek wokół wyświetlacza i pokrywy obudowy, aby dobrze przylegały do siebie podczas pracy nad okablowaniem. Na powyższym obrazku przylutowałem razem wszystkie 5 przewodów zasilających w jednej grupie i wszystkie 5 przewodów uziemiających w innej grupie i połączyłem każdą grupę z pojedynczym przewodem wejściowym, a następnie pokryłem wszystkie połączenia lutowane dużą ilością rurek termokurczliwych.

Krok 14: Podłącz mikrokontroler (lub dwa)

Podłącz mikrokontroler (lub dwa)
Podłącz mikrokontroler (lub dwa)

Istnieje wiele różnych sposobów podłączenia kontrolera do wyświetlacza. Możesz przylutować przewody bezpośrednio do kontrolera, ale wolę podłączać złącza do przewodów, pozostawiając elastyczność wymiany mikrokontrolerów. Połączyłem wszystkie przewody zasilające i wszystkie przewody uziemiające razem i przylutowałem każdy z 5 przewodów sygnałowych do pojedynczego złącza 5-pinowego.

Wypróbowałem kilka różnych kontrolerów z 7-segmentowym wyświetlaczem podświetlanym na krawędziach. Podoba mi się prototypowanie kodu dla taśm LED w CircuitPython, ponieważ uruchomienie czegoś jest szybkie i łatwe. Jest dużo pikseli do sterowania, więc zdecydowałem się na Adafruit Itsy Bitsy M4 Express, który jest oparty na płycie ATSAMD51 i jest wystarczająco szybki i wydajny, aby kontrolować 88 diod RGB LED w 6-cyfrowym zegarze, ale wystarczająco mały, aby zmieścić łatwo w obudowie. Itsy-Bitsy M4 Express działał dobrze, ale chciałem też mieć łączność IoT, więc spróbowałem uruchomić kod wyświetlacza na płycie ESP32. Miałem problemy z kontrolowaniem kolorów na pasku podczas połączenia z internetem – podobnie jak ten problem: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/issues/139. Najlepszym rozwiązaniem było sterowanie paskami LED z płyty Itsy Bitsy i używanie ESP8266 (Lolin D1 Mini Pro), aby okresowo pobierać z Internetu prawidłowy czas i wysyłać go do Itsy Bitsy za pośrednictwem komunikacji szeregowej.

Schemat przedstawia okablowanie wyświetlacza 6-cyfrowego. Aby dostosować go do 4-cyfrowego wyświetlacza, po prostu pomiń „Pasek punktowy 2” i „Pasek numeryczny 3”. Ponieważ komunikacja między Lolin D1 Mini i Itsy Bitsy jest jednokierunkowa, wystarczy podłączyć Lolin TX do Itsy Bitsy RX. Użyłem płytki zaciskowej micro-USB, aby uzyskać wejście zasilania 5V przez kabel micro-USB.

Krok 15: Kodowanie wyświetlacza

Kodowanie wyświetlacza
Kodowanie wyświetlacza
Kodowanie wyświetlacza
Kodowanie wyświetlacza

Wyświetlacz jest zakodowany jako zegar, ale istnieje wiele dodatkowych potencjalnych dodatkowych funkcjonalności. Może to być licznik czasu, wyświetlacz temperatury, wyświetlacz liczby obserwujących w mediach społecznościowych lub w zasadzie wyświetlanie dowolnej metryki, którą można przedstawić w liczbach.

Kod Arduino

Zaprogramowałem Lolin D1 Mini Pro z Arduino IDE. Kod w załączonym pliku „.ino” łączy się z Internetem i używa biblioteki „NTPClient” (dostępnej za pośrednictwem menedżera bibliotek Arduino) w celu uzyskania prawidłowego czasu. Obiekt NTPClient odczytuje czas z serwera NTP co 10 minut. Formatuje i wysyła ciąg czasu przez port szeregowy co 10 sekund.

Kod obwodu Pythona

Kod Circuit Python, w załączonym pliku „.py”, działający na Itsy Bitsy, odpytuje port szeregowy, aby odczytać ciągi czasu wysyłane z ESP8266. Ustawia nowy czas bazowy z każdym nowym ciągiem czasu, który otrzymuje, a następnie śledzi bieżący czas za pomocą funkcji monotonic() z biblioteki czasu.

Kod wykorzystuje bibliotekę adafruit_fancyled do wybierania kolorów w formacie HSV i stosowania korekcji gamma przed ich wyświetleniem. Kolor liczb zmienia się w ciągu 60-sekundowego cyklu, który rozpoczyna się od początku każdej minuty. Indeksy segmentów wymagane do wyświetlenia dowolnej liczby na diodach LED są przechowywane jako bity w tablicy digitSegments i rozpakowywane w funkcji drawStripDigit.

Krok 16: Uff

Jeśli dotarłeś tak daleko, dobrze dla ciebie! Mam nadzieję, że spodoba Ci się ten projekt. To było dużo pracy, ale bardzo satysfakcjonujące.

Zalecana: