Mündəricat:
2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56
Bir neçə il əvvəl, mövcud gözəl Instructables -dan ilham alaraq ilk Word Clock -u yaratmağa başladım. İndi hər dəfə təkmilləşdirməyə çalışdığım səkkiz Word Saatı hazırladım, düşünürəm ki, təcrübəmi bölüşmək vaxtıdır!
Təcrübəmin bir üstünlüyü, Word Clock -un son versiyasının əslində olduqca sadə olmasıdır: bütün komponentlərə sahibsinizsə, onu bir gündə qura biləcəksiniz.
Birincisi, Word Saatının içərisi
Mövcud versiyamda RGB led şeridi istifadə olunur: bu, hər bir "ampulün" Qırmızı, Yaşıl və Mavi leddən ibarət olduğu bir led zolaqdır. Üç rəngi birləşdirərək (demək olar ki) hər rəng yaradıla bilər. RGB led şeridi bir girişlə idarə olunur (hələ də mənim üçün bir az sehrli). Beləliklə, bir tel bağlayaraq, zolaqdakı bütün ledləri idarə edə bilərsiniz!
Word Clock -un üzündəki hər bir məktubun arxasında (bu addıma bax) Beləliklə, bir led açıldıqda, bir hərfi işıqlandırmalıdır. Bunu etmək üçün taxta lövhənin ızgarasını kəsmək üçün lazer kəsici istifadə etdim. Digər Təlimatlarda, bu ızgara bir ızgaraya yığılmış köpük zolaqlar istifadə edərək hazırlanmışdır. Mən də bunu sınadım, amma bu mənim üçün alınmadı. Ancaq ilk versiyamda, bir -birinə yapışdırdığım nazik taxta zolaqlardan ızgara düzəltdim. Bu mükəmməl işləyir, amma qurmaq üçün çox vaxt lazımdır!
Söz Saatının beyni Arduino Nanodur. Bu kiçik kompüter, RGB led şeridini idarə edə bilir. İnternetdə qarışmaq üçün çox əyləncəli proqramlar tapa bilərsiniz, olduqca əyləncəli!
Bir çox lehimdən qaçmaq üçün (vaxt aparan və olduqca sənətkarlıqdır) Arduino Nano üçün terminal adapterindən istifadə edirəm. Terminal adapterlərinin hamısı vidalarla tellerimizi Arduino -ya bağlamağımızı təmin etməkdir.
Əlbəttə ki, hər hansı bir saatın məqsədi gözəl olmaqdan başqa vaxtı göstərməkdir. Word Clock -da Real Time Clock modulu (RTC) vaxtı izləyir. Bu modulun fikri budur ki, doğru vaxtı təyin etdikdən sonra (batareyası bitənə qədər) işarə etməyə davam edir. DS3231 RTC ilə işləyirəm, bu olduqca ucuzdur və internetdə çoxlu dəstək mövcuddur.
İndi Word Clock -un içi aydındır, kənara keçirik
Təcrübəmdən bilirəm ki, layihənizə rahat bir bazadan başlamaq vacibdir. Buna görə demək olar ki, bütün Word Saatlarımı IKEA -nın RIBBA çərçivəsindən istifadə edərək qururam. Bunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, bütün açıların gözəl 90 dərəcəlik olduğu bir çərçivə ilə başlamalısınız və kənarı sonsuzdur. Əlbəttə ki, istəsəniz öz çərçivənizi qura bilərsiniz, amma mən RIBBA çərçivəsinə yapışardım.
Söz Saatının üzü, işığın vaxtı göstərdiyi hərflərlə müəyyən edilir. Bu üzü yaratmağın iki yolunu tapdım:
- Şəffaf folqa üzərində çap. Hərflərin neqativini folqa üzərinə çap edə bilərsiniz. Qara mürəkkəb işıqdan qaynaqlanır. Bu seçimin dezavantajı, mürəkkəbin qeyri-şəffaf olması üçün kifayət qədər sıx olmasıdır. Mümkün bir həll, üzü iki dəfə çap etmək və üst -üstə yığmaqdır.
- Lazer kəsmə kağızı. Lazer kəsici istifadə edə bilsəniz, hərfləri kağızdan kəsmək mümkündür. Kağız kifayət qədər qalın olarsa, işıq keçməz. Ancaq 'şablon' şriftindən istifadə etməlisiniz. Bu tip yazı tiplərinin yaxın dairələri yoxdur. Beləliklə, məsələn, 'o' kağızda bir deşik deyil, əslində 'o' olacaq.
Word Clock nə edir?
Əlbəttə ki, Söz Saatı sizə vaxtı deməlidir. Bundan əlavə, bir RGB led şeridi istifadə etdiyimiz üçün istədiyiniz hər hansı bir hərfə (demək olar ki) hər hansı bir rəng yandıra bilərsiniz! Arduino Nano proqramlaşdıraraq fərdi RGB ledlərinin rəngini təyin edə bilərsiniz. Ledlərin rənglərini real vaxtda dəyişdirmək istəyirsinizsə, bunu sizin üçün edən bir düymə əlavə edə bilərsiniz. Ancaq bunu indiyə qədər sadə saxlamaq istədiyim üçün bu təlimata daxil deyil.
Bu yaxınlarda rəngləri və vaxtı təyin etmək üçün Bluetooth istifadə edən bir Word Saatı hazırladım. Vaxt tapsam, bu barədə bir xəbər göndərəcəyəm!
Addım 1: Material və Avadanlıqların Toplanması
Lazım olan materiallar:
- RGB-lentli zolaq, 5 volt, metr başına 60 led, ayrı-ayrılıqda ünvanlıdır. Təxminən 3 metr uzunluğunda bir şerit lazımdır. Məsələn, bunu edəcək: RGB led şeridi. 'İp' suya qarşı müqavimət dərəcəsini ifadə edir. İstifadə etdiyimiz komponentlərin heç biri suya davamlı olmadığından ip30 versiyası yaxşıdır. Qiymət: metr başına 4 avro, 12 avro.
- Arduino Nano: Arduino Nano. Diqqət yetirin ki, sancaqlar artıq Arduinoya lehimlənmiş bir Arduinodur. Qiymət: 3 avro.
- Arduino Nano üçün terminal adapteri. Terminal adapterindən istifadə etmək çox vaxta qənaət edəcək! Onlar olduqca ucuzdur: Terminal adapteri Qiymət: 1 avro.
- RTC DS3231: RTC DS3231. Başqa bir RTC istifadə edə bilərsiniz, amma bunun mükəmməl işlədiyini sübut etdi! Qiymət: 1 avro.
- RIBBA çərçivəsi: RIBBA çərçivəsi (23x23sm), qara və ya ağ. Qiymət: 6 avro.
- Üz üçün ya ehtiyacınız var:
- Çap üçün uyğun olan şəffaf folqa (yerli çap mağazanızdan soruşun!)
- Lazer kəsmə üçün uyğun karton (lazer kəsicinizdən soruşun!)
Qiymət: 5 avro.
- Komponentləri birləşdirmək üçün tullanan tellər. Həqiqətən nə qədər ehtiyacımız olduğunu bilmirəm, amma ucuz və geniş yayılmışdır: Jumper telləri. Kişi-kişi, kişi-dişi və dişi-dişi tellərin olması əlverişlidir, lakin kişi-kişi telləri də (bir az əlavə lehimlə) edəcək. Qiymət: 3 avro.
- Enerji təchizatı. RGB LED şeridi 5V istifadə edir. Bu gərginliyi aşmamaq vacibdir, çünki RGB led şeritləri asanlıqla zədələnir. Hər bir led 20-60mA istifadə edir. 169 led istifadə etdiyimiz üçün, ledləri gücləndirmək üçün lazım olan amper kifayət qədər böyükdür. Buna görə də ən azı 2000mA güc mənbəyindən istifadə etməyi məsləhət görürəm: Enerji təchizatı. Qiymət: 5 avro.
- Bir 400-500 ohm rezistor. Qiymət: əhəmiyyətsiz.
- 1000 uF kondansatör. Qiymət: əhəmiyyətsiz.
- Bir prototip lövhəsi, məsələn: Protoboard. Qiymət: 1 avro.
- Saatın arxa hissəsini yaratmaq üçün bir taxta parçası (lövhə). Qiymət: 2 avro.
- Word Saatının arxasını çərçivəyə bağlamaq üçün təxminən 3x2 sm ölçüdə taxta zolaq. Qiymət: 1 avro.
- Yerli DIY mağazanızda mövcud olan iki tel qoz (5 dəfə bağlanmaq üçün). Qiymət: 2 avro.
Ümumi qiymət: təxminən 40 avro.
Lazım olan avadanlıqlar:
- Qələm- Lehim stansiyası- Soyma aləti- Tornavidalar- Qayçı- İki tərəfli lent (komponentləri düzəltmək üçün)- Mişar (Söz Saatının arxa tərəfindəki lövhəni görmək üçün)- Bir parça parça (RIBBA-da cızıqların qarşısını almaq üçün) üzərində işləyərkən çərçivə)
Addım 2: Baxış
İndi bütün materiallara sahibik, Word Clock haqqında ümumi fikirlərə sahib olmaq çox xoşdur.
Word Clock -un üzü hərflərdən ibarətdir (ya şəffaf folqa üzərində və ya kartondan kəsilmiş lazerlə). Hər məktubun arxasında RGB led şeridin bir ledi gizlənir. RIBBA çərçivəsi 23x23 sm ölçüdə olduğu üçün metr başına 60 leddən ibarət RGB LED şeridi istifadə etdiyimiz üçün (hər led üçün 100sm/60leds = 1.67sm), bir cərgədə 23cm/1.67 = 13.8 led yerləşdirə bilərik. 0.8 led bir az əlverişsiz ola biləcəyi üçün hər satırda 13 ledə yapışırıq. RIBBA çərçivəsi kvadrat olduğundan, (daha sonra) 13x13 ledli bir "led-matris" quracağıq.
Sadəcə olaraq, Word Clock, bir dəfə qurulan, işarə etməyə davam edən kiçik bir saatdan (RTC DS3231) ibarətdir. Bu kiçik saat vaxtı kiçik kompüterə (Arduino Nano) bildirir. Kiçik kompüter, hansı LEDlərin müəyyən bir müddət ərzində açılmalı olduğunu bilir. Beləliklə, kiçik kompüter, məlumat telinin RGB led şeridinə bir siqnal göndərir və ledləri açır.
Bu olduqca sadə səslənir, elə deyilmi?!:)
Addım 3: Söz Saatının Üzü
Bir satırda 13 led və 13 satır istifadə edəcəyik ki, bu da 13x13 led matrisi əlavə edir.
RGB led şeridin kəsilməsi
13 led uzunluğunda RGB led şeridin 13 zolağını kəsin. Üç mis ovalın ortasındakı RGB LED şeridini kəsməlisiniz.
13 RGB led şeridin yığılması
13 led şeridi RIBBA çərçivəsinə daxil olan taxta lövhəyə yapışdırırıq. Lövhəyə yapışdırılmış bir çəngəl var, onu bir tornavida ilə asanlıqla çıxarmaq olar. Şəbəkədən istifadə edərək (əvvəlki addımda) lövhədə hər bir ledin yerini asanlıqla qeyd edə bilərsiniz. RGB LED şeridlərinin çoxunun arxası yapışqan olur, beləliklə lövhəyə asanlıqla yapışdıra bilərsiniz. RGB LED şeridinin istiqamətini qeyd etmək vacibdir. RGB led şeridindəki oxlar cərəyanın hansı istiqamətə axdığını göstərir. 13 RGB LED şeridini birləşdirmək istədiyimiz üçün, cərəyanın axması üçün davamlı bir yol yaratmalıyıq. Telləri lövhənin bir tərəfindən digər tərəfinə çəkmək üçün bu kəsilmiş küncdən istifadə etmək rahatdır. Başqa sözlə, ilk ledin kəsilmiş küncdə yerləşdiyinə əmin olun.
13 RGB led şeridin lehimlənməsi
İndi lövhədə 13 RGB LED şeridi yapışdırılıb, onları lehimləmə dəmirindən istifadə edərək bağlaya bilərik. Birincisi, mis ovalların hər yarısına bir az lehim verin. İkincisi, tullanan tellərin bir ucunu kəsin. Yenə telin soyulmuş ucuna bir az lehim qoyun. İndi, telin soyulmuş ucu mis ovala toxunur və lehimləmə dəmirindən istifadə edərək lehimi əridir və birləşdirir. Bir RGB LED şeridinin GND -ni növbəti RGB led şeridinin GND -nə bağlayın. 5V və məlumat telləri üçün də eyni şeyi edin.
Led matrisi bitir
RGB led matrisin ilk ledinin üç mis ovalının hər birinə bir keçid teli lehimləyin. Dediyimiz kimi, lenti lövhənin kəsilmiş küncündə yerləşdirmək rahatdır ki, üç teli lövhənin digər tərəfinə asanlıqla çatdıra biləsiniz.
Addım 6: Elektronika
İndi led matrisimizi bitirdik, komponentləri birləşdirməyə başlaya bilərik.
Komponentləri (terminal adapterindəki Arduino Nano, RTC DS3231, telli qoz -fındıqlar) led matrisimizi düzəltdiyimiz lövhənin arxasına yapışdıracağıq. Komponentləri düzəltmək üçün iki tərəfli lentdən istifadə edə bilərsiniz.
RGB LED şeridi
Əvvəlcə Arduino Nano'yu terminal adapterinə qoyun. Terminal adapterini lövhənin ortasına yerləşdirmək rahatdır, çünki terminal adapterinə bir neçə tel bağlamaq lazımdır. RGB LED şeridinin məlumat telini (orta tel) Arduino Nanonun rəqəmsal limanlarından birinə bağlayın (ümumiyyətlə D6 portundan istifadə edirəm). RGB led şeridini gərginlik artımlarından qorumaq üçün məlumat teli ilə Arduino arasına 400-500 ohm müqavimət qoya bilərsiniz.
RTC DS3231
İkincisi, RTC DS3231 -ni lövhəyə bir yerə yapışdırın. Bu modulda dörd əlaqə lazımdır: bir torpaq, bir 5V, bir SCL və bir SDA. SQW və 32K portundan istifadə etmirik. RTC DS3231 pinlərinə qoşulmaq üçün bir dişi tel istifadə edə bilərsiniz. SCL -ni Arduino Nanonun beşinci analoq portuna (A5) qoşun. SDA -nı Arduino Nanonun dördüncü analoq portuna (A4) qoşun.
Addım 7: Güc Təchizatı
Hansı enerji təchizatı istifadə edilməlidir?
Gərginlik Arduino Nano'ya geniş bir gərginlik qəzəbi ilə güc verə bilərsiniz. 'Vin' portu 7-12V, 5V portu 5V (nə sürprizdir) idarə edə bilər və usb mini kabelindən istifadə edərək Arduino Nanoya güc verə bilərsiniz. Bununla birlikdə, RGB led şeridi tələblərinə görə daha seçicidir. Əksər istehsalçılar, RGB LED şeridlərinə 5V +/- 5% girişi təyin edirlər (daha çox məlumat üçün Neopixellərin güclənməsinə baxın). Buna görə 5V enerji təchizatı istifadə edəcəyik.
Cari One RGB led, əslində birlikdə istədiyiniz rəngi meydana gətirən üç ayrı leddən (qırmızı, yaşıl və mavi) ibarətdir. Üç leddən biri təxminən 20mA istifadə edir. Beləliklə, qırmızı, yaşıl və mavi LED -ləri taxaraq ağ rəng yayan bir RGB led eyni vaxtda 3*20mA = 60mA istifadə edir. Bütün 169 RGB ledləri ağ rəngdə bir anda yandırsanız, 169*60mA = 10140mA = 10A*lazımdır. Ən ümumi enerji təchizatı təxminən 2000mA -dır. Başqa sözlə, bütün RGB ledlərini bir anda ağ rəngdə işıqlandırmaq çox parlaq bir fikir deyil **.
5V, 2000mA enerji təchizatı istifadə etməyi məsləhət görürəm, çünki onlar çox yaygındır və olduqca ucuzdur.
* Zəhmət olmasa yüksək cərəyanların (5mA -dan yuxarı) təhlükəli olduğuna diqqət yetirin! Odur ki, Word Clock -u işə salanda çox diqqətli olun!
** Güc mənbəyini RGB LED şeridinin hər iki ucuna bağlamaq və ya daha aşağı parlaqlıqda RGB LED -lərini istifadə etmək kimi bütün RGB ledlərini bir anda işıqlandırmaq üçün bəzi fəndlər var.
Enerji təchizatına qoşulma
Enerji təchizatını komponentlərə bağlayacağıq. Güc mənbəyinin müsbət və mənfi telinə 1000 uF kondansatör bağlayacağıq. Əlaqəni təmin etmək üçün protoboarddan istifadə edə bilərsiniz (şəkilə baxın). Gücə ehtiyacı olan bir neçə komponentə sahib olduğumuz üçün 5V enerji təchizatının iki telinin hər birini bir tel qozuna bağlayırıq: onlara pozitiv tel qozu (enerji təchizatının pozitiv telinə bağlıdır) və mənfi deyəcəyik. tel qozu (enerji təchizatının mənfi telinə bağlıdır). İndi, RGB led şeridin 5V tellərini və RTC DS3231 -ni müsbət tel qozuna bağlayın. Eynilə, RGB led şeridinin torpaq tellərini (GND) və RTC DS3231 -ni mənfi tel qozuna bağlayın. Arduino Nano -nu 5V limanı və yerüstü limanlarından biri ilə təmin edəcəyik. Bunu etmək üçün Arduinonun 5V portunu müsbət tel qozuna və GND portlarından birini mənfi tel qozuna bağlayın.
Enerji təchizatının təmin edilməsi
Bütün gözəl telli elektronikanın parçalanmaması üçün, RIBBA çərçivəsinin içərisinə enerji təchizatı şnurunu düzəltmək tövsiyə olunur. Söz Saatının arxasından keçməzdən əvvəl elektrik kabelinə bir düyün düzəltməklə buna nail ola bilərsiniz. Ancaq daha zərif bir yol, kordonu RIBBA çərçivəsinin içərisinə sıxaraq bağlamaqdır. Kiçik bir ağac parçası istifadə edərək və iki vida istifadə edərək RIBBA çərçivəsinin içərisinə vidalayaraq bunu asanlıqla edə bilərsiniz. Ağac parçası ilə RIBBA çərçivəsi arasındakı enerji təchizatı kabelini sıxın. Word Clock -un son versiyasında elektrik kabelini bağlamaq üçün kiçik bir menteşə (təxminən 3 sm) istifadə etdim. Bunun bir üstünlüyü odun parçasını kəsməyinizdir.
Addım 8: Hamısını bir yerə yığın
İndi Word Clock -un üzünü çap etdik və ya kəsdik, led matrisini bitirdik və elektron komponentləri bağladıq, Word Clock -un bütün qatlarını bir yerə yığmağın vaxtı gəldi.
- Word Clock -un üzünü RIBBA çərçivəsinə qoyun.
- İşığı məktub boyunca gözəl yaymaq üçün (yarı) qeyri -şəffaf bir kağız (adi çap kağızı və ya izləmə kağızı) qoyun.
- Şəbəkəni RIBBA çərçivəsinə qoyun.
- Bir tərəfində led matrisi, digər tərəfində elektron komponentləri olan lövhə diqqətlə RIBBA çərçivəsinə yerləşdirilə bilər.
Addım 9: Söz Saatının Arxasını Yarat
Saatın arxası sadəcə taxta lövhədən hazırlana bilər. Bunun ən gözəl yolu, RIBBA çərçivəsindəki lövhə ilə eyni ölçüdə (təxminən 22.5x22.5 sm) bir taxta parçası görməkdir. Söz Saatının arxa tərəfində iki delik qazın: birini divara (istəsəniz) bağlamaq üçün, digəri isə Word Saatından çıxmaq üçün elektrik kabelinə bağlamaq üçün.
Taxta zolaqdan təxminən 20 sm uzunluğunda iki parça gördüm. Bu iki zolağın iki funksiyası var:
- Taxta lövhənin bir tərəfində RGB led şeridi, digər tərəfində isə elektron komponentlər yerindədir
- Söz Saatının arxa hissəsinin vidalana biləcəyi bir səth yaratmaq.
İndi, bu şeritləri RIBBA çərçivəsinin içərisinə vidalayın ki, onları elektrik komponentlərini tutan lövhəyə möhkəm sıxsın, sonra taxta lentlərin üzərinə taxtadan taxtanı taxıb vintlərdən istifadə edərək düzəldə bilərsiniz..
Word Saatını divara qoymaq istəyirsinizsə, Word Clock -un arxa tərəfinin möhkəm bağlandığından əmin olun.
Addım 10: Arduino Nanonun proqramlaşdırılması
Arduino proqramlaşdırma ilə yeni tanışsınızsa, əvvəlcə çox məlumatlı (və əyləncəli!) Bir neçə dərs (məsələn, Blink) etməyi məsləhət görürəm.
Mən sadəcə Mexanika Mühəndisliyi tələbəsi olduğum üçün proqramlaşdırma layihənin ən sevdiyim hissəsi deyil. Xoşbəxtlikdən, qayınanam Kompüter Elmləri üzrə magistrdir, buna görə də Arduinonun proqramlaşdırılması onun üçün bir parça idi. Beləliklə, proqramlaşdırma üçün bütün kreditlər onun üçündür (təşəkkürlər Laurens)!
Əsas fikir, hansı ledlərin hansı sözün bir hissəsi olduğunu göstərməyinizdir. Qeyd edək ki, birinci led 0 nömrəsi ilə göstərilir. Yəni 0-168 ledimiz var. Sonra, Arduinoya müəyyən bir zamanda hansı sözlərin işıqlandırılması lazım olduğunu söyləyirsiniz. Arduino cari vaxtın nə olduğunu bilməsi üçün vaxtı RTC DS3231 -də təyin edirsiniz.
RGB led zolağının LEDlərinin rəngləri qırmızı, yaşıl və mavi üçün 0-255 arasında müəyyən edilir. Beləliklə, qırmızı led (qırmızı, yaşıl, mavi) = (255, 0, 0) və bənövşəyi (reg, yaşıl, mavi) = (255, 0, 255) ilə işarələnir. İstifadə edilməyən bir ledin rəngi var (qırmızı, yaşıl, mavi) = (0, 0, 0).
Sözləri məqsədlərinə görə qruplaşdıra bilərsiniz:
- Həmişə yanan bir qrup ('Bu', 'budur', adınız və s.)
- Dəqiqələri göstərən sözlər qrupu
- Bir qrup əlaqəli sözlər ("keçmiş", "to", "yarım", "dörddəbir" və s.)
- Saatı göstərən bir qrup söz
- Hal -hazırda istifadə etmədiyiniz bütün məktubları əhatə edən bir qrup
Hər bir söz qrupu üçün bir rəng təyin edə bilərsiniz (bu, hər bir söz və ya hərf üçün ayrı bir rəng təyin etməkdən daha asandır).
Arduino Nanonu usb mini kabelindən istifadə edərək kompüterinizə qoşaraq proqramınızı yükləyə bilərsiniz.
YENİLƏNİŞ (Yanvar 2019):
Arduino faylını Instructable-a əlavə etdim. Fayl qanuni qardaşım tərəfindən yazılmışdır, buna görə bütün kreditlər ona aiddir! Fayl müəyyən rəng rejimi ilə rəqəmsal rejim arasında keçid etmək üçün düymələrdən istifadə edərək bir Word Clock-a əsaslanır. Əlbəttə ki, düymələri istədiyiniz kimi proqramlaşdıra bilərsiniz
Addım 11: Bitirin
Hər şey plana uyğun gedirsə, yalnız öz Word Saatınızı yaratmısınız!
Zəhmət olmasa, hər hansı bir tövsiyəniz varsa, şərh verməkdən şübhələnməyin! Mən onlara cavab verməyə çalışacağam, amma vaxtım məhdud olduğu üçün bir müddət çəkə bilər.