Budget Arduino RGB Word Clock !: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hei alle sammen, her er min guide til hvordan du lager din egen enkle og billige ordklokke!

Verktøy du trenger for dette prosjektet

1. Loddejern og lodding
2. Ledninger (Ideelt sett minst 3 forskjellige farger)
3. 3D -skriver (Eller tilgang til en, du kan også sende.stl -filene til et utskriftshus hvis du ikke har en egen skriver)
4. Grunnleggende verktøy (skrutrekkere, wire cutter, fil, ect …)

All delen du trenger å bestille er dekket i styklisten delen av denne guiden!

Håper du liker det, la oss komme i gang nå!

Trinn 1: Prosjektforslag

Jeg har lenge ønsket å lage en RBG skrivebordsklokke i tråd med Adafruit -prosjektet her LINK

De viktigste tingene som stoppet meg var kostnaden for delene og behovet for laserskårne deler!

Så målet med dette prosjektet var å lage en billig og enkel versjon ved hjelp av en rimelig RBG Matrix og en Arduino Nano, for deretter å skrive ut et tilpasset kabinett i 3D for å omgå behovet for laserskårne deler.

Trinn 2: BOM - Elektronikk og mekanikk

Bill of Materials (BOM) for dette prosjektet bør komme på £ 13,21 for 1 komplette ordklokker.

Den totale ordrekostnaden (Inkludert porto for Storbritannia) bør komme på £ 51,34 forutsatt at du må kjøpe hver del, inkludert hele 1KG spoler PLA for kabinettet.

(Bestillingskostnad - Styklistekostnad)

1. £ 6,42-£ 6,42- 8x8 WS2812B Matrix-https://www.ebay.co.uk/itm/8x8-64-LED-Matrix-WS28…
2. £ 1.83- £ 1.83- Arduino Nano V3-
3. £ 1,75 - £ 1,75 - RTC -modul DS1307 -
4. £ 1,25 - £ 0,13 - Power Micro USB -
5. £ 4,31 - £ 1,44 - Protoboard -
6. £ 1,05-£ 0,11-M3 35mm skrue x20-https://www.aliexpress.com/item/M3-x-35mm-Alloy-S…
7. £ 4,13 - £ 0,82 - 4 mm gummiføtter x4 -
8. £ 12.99 - £ 1.20 - BQ 1.75mm PLA - Coal Black -
9. £ 19.99 - £ 0.28 - AMZ3D 1.75mm PLA - Naturlig -

PLA -beregningene kan vises ovenfor i PLA Calc -tabellen. Jeg har antatt at volumet av PLA er omtrent 800 cm^3/kg, noe som betyr at en spole på 1 kg skal ha ca 330 meter plast. Jeg brukte deretter den forutsagte mengden PLA som kreves for å skrive ut hver del for å beregne kostnaden.

Trinn 3: 3D -trykte deler

3D -utskriftsmodellene finnes alle på Thingiverse her -

Utskriftsinstruksjoner finnes på Thingiverse -siden som er lenket ovenfor

Jeg designet denne modellen i Fusion 360 ved å bruke Adafruit Laser Cut -skapdesign som en mal (lenke).

Jeg beholdt bokstavene på frontpanelet det samme som vi skal bruke den samme koden som Adafruit -prosjektet bruker.

Kapslingen vinklet klokken ved 10 ° for å gi den en bedre synsvinkel. Bokstavoppsettet må være litt større enn Adafruit -versjonen ettersom 8x8 RGB LED -matrisen jeg valgte å bruke er omtrent 64 mm x 64 mm i stedet for 60 mm x 60 mm av Adafruit NeoMatrix.

Kapslingen har 6 deler,

1. Frontpanel - Dette har bokstavene plassert foran LED Matrix.
2. Midtpanel (vinklet) - Dette holder matrisen på plass i tillegg til å koble til frontpanelet og bakpanelet. Denne delen er på 10 °.
3. Bakpanel (vinklet) - Dette panelet huser strømadapteren og kobles til midtpanelet.
4. Strømadapterlås - Dette er en liten del som holder adapteren på plass.
5. Divider Grid - Dette brukes til å isolere lyset fra hver LED, noe som reduserer lyset som bløder til tilstøtende bokstaver.
6. LED -diffusor - Dette er en klar PLA -del som hjelper til med å blande RGB -lysdiodene, dette hjelper også med å forstå bokstavene (Merk at du må skrive ut 64 av denne delen, en for hver LED i matrisen).

Hele kabinettet monteres sammen med M3 35 mm og M3 15 mm skruer.

Trinn 4: Kode

Få Arduino IDE

For dette prosjektet trenger du først Arduino IDE som kan lastes ned her - lenke

Få kodebasen

Dette prosjektet koden er satt av Adafruit og finnes på GIT Hub her - Link

For alle som ikke har brukt GIT Hub før, er det veldig enkelt! Følg disse trinnene for å få koden lastet ned og inn i Arduino IDE.

1. Klikk på lenken til GIT Repo
2. Klikk på knappen "Klon eller nedlasting" (grønn), og velg deretter Last ned ZIP
3. Pakk ut den nedlastede ZIP et sted
4. Åpne Arduino IDE
5. Gå til File Open i Arduino IDE
6. Naviger deretter til WordClock_NeoMatrix8x8.ino som finnes i den utpakkede mappen (Eksempelkatalog-C: / Users / xxxxxx / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock-NeoMatrix8x8-master / WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Nå har du åpnet koden!

Gjør endringen i koden

Vi må deretter gjøre en veldig liten modifikasjon av koden Adafruit som er gitt, da vi bruker en annen mikrokontroller enn det opprinnelige prosjektet.

I WordClock_NeoMatrix8x8.ino vil vi endre noen av // definere pinnene, Vi må endre RTCGND til A4 & RTCPWR til A5, dette forteller koden der SDA- og SCL -tilkoblingene er på Arduino Nano.

Vi må også endre NEOPIN til D3 slik at den vet hvor 8x8 RBG Matrix Din er koblet til.

Hvis du ikke er sikker på at du gjorde dette riktig, kan du laste ned den vedlagte Modified WordClock_NeoMatrix8x8.ino og erstatte den i katalogen.

Få det nødvendige biblioteket

Til slutt må du laste ned alle nødvendige biblioteker før du programmerer, Adafruit har inkludert lenker til alle disse i kommentarene til

Eller du kan klikke dem her,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

For alle som ikke har installert Arduino IDE Library før, følg disse trinnene:

1. Alle koblingene ovenfor er til GIT Hub -lagre. Du må klikke på knappen "Klon eller nedlasting"
2. Velg nedlasting av ZIP
3. Åpne nå Arduino IDE
4. Klikk på "Sketch" -fanen i toppmenyen
5. Hold markøren over Inkluder bibliotek, og velg deretter 'Legg til. ZIP -bibliotek …'
6. Naviger til stedet du laster ned. ZIP -biblioteket til og velg det
7. Nå som biblioteket er installert, må du gjenta disse trinnene for hvert av de fem bibliotekene som er koblet ovenfor.

Programmering av Arduino Nano

Nå er IDE -miljøet klart og det er på tide at du programmerer Arduino Nano!

Sørg for at Arduino IDE er konfigurert for å kompilere for Arduino Nano -kortet, for å bekrefte dette,

1. Klikk på kategorien "Verktøy"
2. Hold markøren over alternativet "Boards:" og velg "Arduino Nano"
3. Koble Arduino Nano til PC -en og velg riktig COM -port

Når trinnene ovenfor er fulgt, kan du trykke på opplastingsknappen for å programmere Arduno Nano!

Trinn 5: Elektronikk

Nå har du en programmert Arduino Nano, det er på tide å sette opp elektronikken!

Før du kobler til alt, kobler du Arduino Nano fra USB -kontakten.

Elektronikken i prosjektet er ekstremt enkel, så den er veldig enkel å montere selv for nybegynnere, Tilkoblinger

1. TP4056 - Rød loddetråd til + -kontakten ved siden av mikro -USB -kontakten (vist ovenfor) dette er 5V (Bekreft med en multimeter hvis ikke sikker). Koble deretter svart ledning til - kontakten (igjen vist ovenfor).
2. 8x8 RGB -matrise - Koble Din til Arduino Nano Pin D3, deretter Vcc til 5V & GND til GND.
3. DS1307 - Koble SDA til Arduino Nano Pin A4 (Dette er Nano's SDA -tilkobling), og koble deretter SCL til Arduino Nano Pin A5 (Dette er Nano's SCL -tilkobling, se Nano -pinnen ovenfor). Deretter Vcc til 5V & GND til GND.
4. Arduino Nano - Alt som gjenstår er å drive Arduino Nano, for å gjøre dette koble 5V til Vin & GND til GND ved siden av Vin -pinnen.

Når alt det ovennevnte er fulgt, er kretsen fullført! og det er på tide å programmere den for å kontrollere at alt fungerer!

Før du lodder alle tilkoblingene ovenfor, er det sannsynligvis en god idé å kontrollere at alt fungerer ved å bruke et brødbrett og noen kontakter. Jeg har vist noen bilder av elektronikkbekreftelsen ovenfor!

Klokka er ikke riktig?

Hvis ordklokken ikke viser riktig tid, kan du prøve å omprogrammere Arduino Nano mens den er koblet til RTC -modulen. Hvis dette fremdeles ikke fungerer, fjern cellebatteriet fra RTC -modulen og legg det tilbake, etter å ha gjort dette forsøket på å omprogrammere Arduino igjen.

Trinn 6: Montering

Nå som du har 3D -delene, er Code & Electronics klar for å sette sammen ordet klokke.

1. Plasser Standard Front flat på et skrivebord og sett inn de 64 LED -diffusorene.
2. Sørg for at alle diffusorene er satt inn flatt.
3. Plasser skillelinjen i standard frontenhet.
4. Forbered elektronikken som ble diskutert i forrige trinn.
5. Plasser Angled Back Flat på skrivebordet
6. Sett USB -ladermodulen inn i sporet i vinklet bakside
7. Sørg for at USB-porten er justert gjennom den bakre utskjæringen på vinklet bakside
8. Plasser Angled Mid over elektronikken og juster med Angled Back, og sett deretter inn elektronikken
9. Plasser LED -matrisen over elektronikken, panelet skal justeres på Angled Mids -sporene.
10. Plasser den vinklede enheten på standardfronten og sett inn M3 35 mm -skruene
11. Stram til skruene og legg de 4 gummiføttene på sokkelen
12. Gratulerer med at du har fullført monteringen, på tide å slå den på, se tiden!

Trinn 7: Lærte leksjoner og konklusjon

Totalt sett er jeg fornøyd med resultatet av dette prosjektet, men selvfølgelig er det noen få ting som kunne vært gjort for å forbedre det.

Utgave 1

RTC DS1307-modulene er ganske frustrerende å sette opp og drive merkbart synkronisert, noe som betyr at du må omprogrammere enheten for å synkronisere den på nytt.

Utgave 2

CAD, jeg ville nok designet kabinettet litt annerledes for å forbedre monteringsprosessen og faktisk ha et sted å montere Arduino.

Utgave 3

Hvorfor ikke ha Wi-Fi? Dette ville være en flott løsning på utgave 1!

Da jeg startet dette prosjektet hadde jeg ingen erfaring med ESP8266 / ESP32, men hvis jeg skulle starte dette prosjektet igjen eller gjøre en Rev2, ville jeg sterkt vurdere å tilpasse koden for å bruke Wifi for å få gjeldende tid i stedet for DS1307.

Dette kan også muliggjøre mange andre funksjoner som å justere skjermfargen basert på værmeldinger eller kule ting som dette.

Takk alle for at dere kom til slutten av guiden min. Hvis du har spørsmål, er du velkommen til å kommentere eller sende meg en direkte melding!