Massiv tre digital klokke: 11 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58

Hvordan bygge en digital treklokke drevet av en atmega168 (arduino) med innebygd alarm og spill.

Jeg tenkte først på å lage dette da jeg så en LED -klokke dekket av en trefiner. Jeg likte den da jeg så den, helt til jeg så prisen. Dette var da jeg bestemte meg for å bygge min egen, jeg ville at den skulle bygge den for mye mindre, fra massivt tre og spille spill!

Trinn 1: Det du trenger

Materialer:- 4, 18 "x 4" x 1 "treplanker (jeg gikk med lønn)- 85 røde lysdioder- 85 grønne lysdioder (valgfritt)- 1 4 til 16 pinners Demiltiplexer- 15 NPN-transistorer (slik en 2N3904)- 1 ATMEGA168 mikrokontroller (eller Arduino)- 1 20 MHz krystall- 1 5 volt regulator- 2 220 uF kondensatorer (for utjevning av kraftpike)- 1 gammel lommestrøm- 2 1/8 "lydkontakter- 1 5-9V DC veggadapter- 1 (eller mer) Gamle spillkontroller (r)- 4 3-1/2 "treskruer- Massiv kjernetråd (lettere å jobbe med)- Loddemaskin- Hot Lim Stickers- White Lim- Sandpapir Til spillkontrolleren bruker jeg en Atari 2600 joystick (eller til og med padle hvis du programmerer på nytt), men det er også kompatibelt med en Sega Master System Controllers, Atari 7800 joysticks (teoretisk) eller til og med Sega Genesis Controllers. Verktøy:- Drillpress- Flat End Hobby Tool Bit- Loddejern - Varm limpistol- Gjærsag

Trinn 2: Forbered frontbordet

Ta det beste stykket på 1 "x4" x1-1/2 'brettet og velg den beste siden som skal være fronten på klokken.

Prøv å unngå knuter eller synlige defekter i treverket fordi de vil gjøre det uendelig vanskeligere å bore LED -hullene. Start med å skrive ut malen vedlagt dette trinnet i en skala på 1: 1. Tape den på baksiden av frontplaten, så den gode siden vender ned når utskriften vender opp. Ta det fremre brettet og legg det med malen opp på toppen av det dårligste brettet. Legg det deretter på borepressen. Ta en borekrone som er litt større enn den flate enden og juster dybdemåleren slik at spissen bare er 0,8-1 mm over det nedre brettet, slik at den ikke går helt gjennom frontplaten. Jeg anbefaler på det sterkeste å bruke et testkort først for å se om det fungerer. Bor minst 10 testhull (de vil bli brukt senere!). Et sterkt lys skal kunne skinne gjennom der spissen av boret endte. Bor ett hull i hver av sirklene på malen som på bildet nedenfor.

Trinn 3: Fullfør frontbordet

Dette trinnet er veldig utfordrende, poenget med det er å bruke hobbyverktøyet for å gjøre hullendene flate slik at lyset skinner jevnt gjennom.

Start med å sette hobbyverktøyet i borpressen (sørg for å la det være over 1 fra chucken). På en sikkerhetsmerknad er dette ikke slik at borkronen er designet for å brukes, og det er en fare, så vær ekstra Juster dybdemåleren slik at boret knapt er over det nedre brettet som på det tredje bildet. Legg biten opp med et testhull, og hold forsiktig ned i 1 sekund og la opp. Hold den nede i 1 sekund igjen og la den stå opp og slå av boret. Boret er slått av slik at du kan skrape eventuell oppbygging av bunnen av boret. Hvis du ikke gjør det, brenner det hullet og gjør ansiktet misfarget. Gjenta dette til du er fornøyd med hvor mye lys som skinner gjennom (se bildene nedenfor for en referanse). Når du er komfortabel med å bore hullene, går du videre til det siste treverket og borer ut hvert hull. Vær advart om at dette krever tålmodighet, ikke haste det eller du kan brenne ut et hull og måtte starte på nytt.

Trinn 4: Forbered midtbordene

Dette trinnet forbereder de midterste brettene for å imøtekomme elektronikken.

Hvis du rotet til i det siste trinnet, er ikke treet tapt, bruk det her! For dette trinnet er alt du trenger å gjøre å kutte et hull i hvert av de midterste brettene som er litt større enn størrelsen på LED -matrisen, slik at alle ledninger og elektronikk passer inn. Jeg gjorde dette ved å bore ut de gjenværende støttene til et mislykket frontbrett og bruke en meisel til å rydde opp. Gjenta dette for så mange tavler du vil, jeg brukte 2.

Trinn 5: Forbered bakplaten

For dette trinnet bruker du den vedlagte malen til å bore og skjære ut hullene for DB9 -kontakten som brukes til kontrolleren, og de 2 1/8 lydkontaktene som brukes til strøm og radio.

For å skjære kontrollerporten, bor ut den indre linjen på malen. Deretter skjærer du den ytre delen av malen 10 mm dyp med en meisel (vær forsiktig for dette trinnet, det er skarpt). For å bore ut hullene for 1/8 -kontaktene, begynn med å bore et hull som er stort nok til at enden på lydkontakten kan passe inn. Bor deretter et større hull fra innsiden av brettet til innen 3 mm fra den ytre overflaten (dette avhenger av kontakten din.) Dette gjør at enden av kontakten kan sitte tett i det mindre hullet med resten gjemt bak veden. På dette tidspunktet vil du feste ledningene til strøm-, lyd- og kontrollerportene. kontrollerporten, koble ledningen fra pinne 5 til ledningen fra pinne 6. som vist på det siste bildet. Fest til slutt alle portene til bakplaten med varmt lim på innsiden.

Trinn 6: Lodd matrisen

For dette trinnet, plasser en av hver type lysdioder i hvert hull slik at de kiler på plass. Hvis du brukte 2 5 mm lysdioder som meg, må du utvide hullene til lysdiodene. Vær forsiktig når du gjør dette, borekronen kan ta mye lettere og trekke brettet opp og stikke ut hullet.

Hvis du brukte 2 lysdioder, plasserer du katodene i midten av hullet, slik at de to flate sidene møtes når du setter lysdiodene inn i hullene. For å begynne lodding, bøy først alle katodene (kortere ledninger) ned slik at de danner 17 kolonner veldig nær brettet, og lodd dem deretter sammen. For å lodde anodene sammen bøyer du først alle enfarges anode opp og deretter bøyer dem horisontalt, så det er 5 anoderader for den fargen. Bøy ledningene til den andre anodefargen ned og deretter horisontale, slik at de danner ytterligere 5 anoderader. Nå loddes alle radene sammen, så det er totalt 10. Den siste delen av dette trinnet er å lodde ledninger til radene og kolonnene for elektronikken å koble til. Når du velger lengden på ledningen, kjører du ledningen fra raden/kolonnen til der du vil at elektronikken skal plasseres, og du legger til 5-10 cm ekstra å jobbe med.

Trinn 7: Start montering av brettene

For dette trinnet trenger du ett mellombrett, frontbrettet og 2 "offer" trebiter (de vil bli merkbart bulkete).

For å starte, ta det hvite limet og legg det på forsiden av midtplaten, ikke vær redd for å påføre for mye, det er bedre enn for lite. Tørk limet jevnt over hele siden med en finger og fest det på baksiden av frontplaten (se bildene for mer avklaring). For å knytte et sterkt bånd, legg ett stykke "offer" ved på hver side av de nå limte bitene og klem det sammen (sørg for å rette det raskt, fordi det tørker raskt). For å få den beste forseglingen, fest den med alt du har (se andre bildet nedenfor), men vær forsiktig så du ikke ødelegger treet eller stikker ut LED -hullene.

Trinn 8: Programmer mikrokontrolleren

Dette trinnet kan høres enkelt ut, men det kan variere forvirrende blir ikke gjort riktig. Jeg lastet programmet på atmega168 ved å bruke en avrisp mk II for å omgå oppstartslasteren på de fleste sjetonger som brukes med Arduino. Dette er fordi jeg ønsket en umiddelbar oppstart, og det gir også mulighet for mer programplass (selv om det ikke er mye). For å gjøre dette, er det gode ressurser her, her og her for å brenne en bootloader. I stedet for opplastingsprogrammet bruker du bare.hex -filen som finnes i appletmappen i arduino sketch -mappen (som er den jeg har lagt ved dette trinnet og introduksjonen). For å endre noen aspekter av filen, har jeg også inkludert alle av den kommenterte koden, klikker du bare på "last opp til bord" (du får en feil med mindre du har en arduino koblet til) for å kompilere på nytt og.hex-filen endres til den nye koden. Fødder er at krystallet ditt ikke vil være nøyaktig 20,0 Mhz, så den må kalibreres for å holde nøyaktig tid. For å gjøre dette, bare endre oneMin -variabelen i koden, min er 60116. Klokkehastigheten er for øyeblikket kompilert til å kjøre på 20 MHz. For å endre det må du endre noen tall i arduino -preferansene og brettdefinisjonsfilene, som finnes her.

Trinn 9: Bygg elektronikken

Følg den vedlagte skjematikken for å bygge elektronikken. Jeg har lagt ved skjemaet som en bmp, to forskjellige PDF -størrelser og den opprinnelige.ms10 -filen som er opprettet i multisim -programvare for nasjonale instrumenter, for de som ønsker å bruke den.

Katodene til LED -lampene kobler til utgangene til multiplexeren, med venstre kolonne med LED -er kolonne 0. Demultiplexeren må synke LEDene en om gangen, for eksempel den i det vedlagte databladet. LED -anodene er festet til en klynge med 3 transistorer. Dette er slik at den første transistoren har strømmen direkte fra adapteren festet til samlerpinnen, den tilsvarende anodestiften (fra mikrokontrolleren) er festet til porten. Den har også at senderen går direkte til porten til den andre transistoren, og ved hjelp av en 1 kOhm motstand er den koblet til porten til den tredje transistoren. Den andre transistoren har sin kollektor festet til den grønne pinnen (pinne 1 på arduinoen) og dens sender er festet til den grønne (eller din høyeste trekk -LED) -rad. Den tredje transistoren har deretter sin kollektor festet til den røde pinnen (pin 0 på arduino) og emitteren festet til den tilsvarende LED -raden. Det skal bemerkes at jeg bestilte LED -radene fra 0 øverst til 4 nederst. Radiostrømmen er koblet til høyttalerpinnen (pinne 9 på arduino), slik at når alarmen slås, slår den seg på og stiller den sterkeste stasjonen automatisk. Kontrollerpinnene (analoge pinner 0-5) har alle en 200kOhm opptrekkmotstand. pinnene fra 0-5 (etterfulgt av det tilsvarende DB9-nummeret) festes til kontrolleren i følgende rekkefølge: opp (1), ned (2), venstre (3), høyre (4), knapp1 (5 og 6), knapp 2 (9, også valgfri). pin 7 på DB9 -kontakten er +5V og pin 8 er jordet. Se bildene for noen kommentarer og tips, men hvis noe er uklart, gi meg beskjed i kommentarene, så skal jeg gjøre mitt beste for å hjelpe. For portene og LED -radene og kolonnene foreslår jeg at du installerer stikkontakter slik at delene enkelt kan fjernes eller byttes. Fest nå ledningen til lysdiodene, strømmen og kontrolleren og test. Før du setter inn noen sjetonger, må du kontrollere at strømmen de mottar er riktig 5V, slik at de ikke blir ødelagt.

Trinn 10: Fullfør klokken

For dette trinnet, klem sammen alle brettene. Deretter bruker du malen som er festet til dette trinnet, og borer hull for de fire treskruene (bare opp til begynnelsen av frontplaten, og derfor limes bak). Hvis du vil kan du synke hullene slik at skruene sitter i flukt.

Sett nå skruene inn i hullene. Det siste du må gjøre er å rydde opp i kantene. Ta gjærsagen og skjær endene like langt fra skruene på hver side som i malen (vær veldig forsiktig på dette tidspunktet for ikke å stikke hull på sagen!). Slip nå ujevne eller grove kanter (ikke fronten), og du er ferdig!

Trinn 11: Slik bruker du klokken

For å stille inn tiden, trykk og hold inne knappen i 3 sekunder, skjermen skal bli svart. Trykk på opp og ned for å endre det blinkende nummeret. Trykk på venstre og høyre for å veksle mellom tall. Når du bytter mellom tall, kommer du til tykktarmen. Når du er på terskelen mellom AM og PM ved å trykke opp og ned, vil fargen skifte mellom rødt og grønt (AM og PM er hva du vil at de skal være). Trykk på knappen igjen for å stille klokken. For å veksle mellom de forskjellige andre funksjonene trykknapp 1. Det er også mulig å trykke på knapp 2 (ikke i atari 2600 -kontrollere) for å slå radioen på og av. For å gå tilbake til klokken, trykk og hold inne knapp 1 når som helst. Rekkefølgen på funksjonene til programvaren er som følger: Alarm - sett på samme måte som klokken. 1 -D Pong - Det handler om timing, Spilles ved å trykke opp /ned for å velge antall spillere og bushing -knapp 1 for å bekrefte. For å spille trykknapp 1 (for spiller 1) eller knapp 2 (for spiller 2) når ballen kommer mot deg, men ikke for tidlig eller sent, eller du kommer til å savne Labyrinth - Finn veien ut, det er en labyrint, men alle nøklene må samles for å åpne utgangen. "Hopp" - Et plattformspill, unngå de røde prikkene og ikke fall for å komme så langt som mulig. Hvis du har spørsmål, ikke nøl med å legge igjen en kommentar ! La meg høre hva du syns.