Kelime Saati (Almanca Düzen): 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Merhaba, ich möchte Euch hier mal mein letztes Projekt vorstellen. Ich habe eine Uhr gebaut. Allerdings keine "normale" Uhr, sondern eine Kelime Saati. Temel proje teklifleri, en yüksek teklifler Artikel, en iyi ve en iyi işlerin başında geliyor. Vielleicht Hilft es ve dem ein oder anderen ve bei seinem Projekt.

Auf die Idee hierzu hat mich ein paar Monaten ein Kollege gebracht, der mir ein bisschen etwas über seine Mikrodenetleyici-Projekte erzählt hat und das er unter anderem auch eine solche Uhr für seine hat Frau gebaut. Idee fan ve ich çok havalı, dass ich mich auch entschieden habe çok eine Uhr zu bauen. Sollte ja für einen Informatikstudenten im vierten Sömestr wohl irgendwie machbar sein. Danke Jannes:D

Glücklicherweise hatte ich zu diesem Zeitpunkt noch genug Zeit (5 Monate) bis zum Geburtstag meiner Freundin, sodass ich das kombinieren konnte und dann die Uhr zum Geburtstag bekommen şapka.

Das hier mein erstes richtiges Projekt savaşı, bin ich sicher, dass ich en iyi nicht alles perfekt gemacht habe. Allerdings bin ich mit dem Ergebnis mehr als zufrieden (und meine Freundin auch:). Von daher, Anmerkungen und Tipps alışkanlığında, gerne in die Yorumlar.

Adım 1: Malzeme

Baumaterialen:

• MDF Holzplatte(n) (8mm ve 12mm)
• Ön Plaka (Fotokarton)
• pleksiglas levha
• Holzdübel

• Schrauben:

  • Zylinderkopfschraube 25 mm x M5
  • M5 Hülsenmutter
  • Schrauben 20mm x M4
  • Kleine Metallwinkel
  • Große Metallwinkel
  • Holzschrauben 40mm

Mikrodenetleyici:

• Arduino Nano AtMega328p
• RTC-Modülü

elektronik:

• Netzteil (Harici, Çıkış: 5V, 3A (15W), Hohlstecker 2, 1x5, 5mm)
• WS2812b LED'leri (60LED/m) (yaklaşık 2m)
• Kupferdraht
• CR1220 Knopfzelle
• Hohlsteckerbuchse 2, 1x5, 5mm
• Hohlstecker-Verlängerungskabel
• Verlegekabel 3x0, 75mm^2
• Infrarot-Fernbedienung (IR)
• Schrumpfschläuche
• Fotogeniş standı
• IR-Empfänger (TSOP4838 38 kHz)

• Bauteile Platin:

  • Buchenleiste (1x15 polig)
  • Buchenleiste 90° gebogen (1x5 polig)
  • Genişlik (470 Ohm, 1k Ohm)
  • Kondensatör (1000µF)

  • Klemmleiste (Schraubklemmblock):

    • 2-polig
    • 3-polig
    • 10-polig

Bu arada:

Nerven ve Geduld

2. Adım: Planlama

Zu Beginn en eski Gedanken gemacht welche Funktionen die Uhr nachher haben soll. Anhand der dafür benötigten Bauteile konnte ich die Planung machen. Ich habe mich auf folgende Funktionen festgelegt:

• Anzeige der aktuellen Uhrzeit (minutengenau)
• Speicherung der Zeit (Spannungsausfall için)
• Steuerung der LED-Farben
• Otomatize Anpassung der Helligkeit bir kalıp Umgebung + manuel Einstellung der Helligkeit
• Automatische Umstellung auf Sommer-/Winterzeit
• Funktion zum manuellen Einstellen der Zeit (Für den Fall der Fälle)
• Steuerung über eine Infrarot-Fernbedienung (Farbe, Helligkeit, Blinkeffekte, Zeiteinstellung)

Zudem, her zaman bir Wand monte werden veya normal aufrecht menteşestellt werden können'i satar.

Damit konnte ich mich an die Konstruktion Wan. Nachdem ich mit den ganzen Papierzetteln irgendwann ve hızlı bir şekilde Überblick verloren şapka, bin ich auf eine CAD Uygulaması (Shapr3D) için iPad umgestiegen. Die bekommt man als Student glücklicherweise kostenlos:). Damit konnte ich die Uhr als 3D Model aufbauen, oldu Planung deutlich erleichtert şapka (siehe Bilder)

Adım 3: Ön Plaka

Buchstabenfeld'i en iyi şekilde değerlendirin. Entsprechend habe ich lanet olası angefangen, da sich die ganze Konstruktion der Uhr daran orientiert.

Bei der Positionierung der Buchstaben bzw. Wörter habe ich ein Muster gewählt, bei dem der Adı meiner Freundin senkrecht in der in Mitte des Buchstabenfeldes steht. Daha fazla bilgi için en iyi seçenekler, en çok arananlar. Da aber nicht alle Buchstaben genutzt werden, hatte ich hier etwas Spielraum.

Die Frontplatte ve en iyi şekilde hazırlanmış Fotokarton. Diesen habe ich bei formülor.de fertigen lassen. Das größtmögliche bestellbare rechteckige Mas beträgt 384mm x 384mm. Dieses Maß liegt somit der gesamten Uhr zugrunde.

Laser ausgeschnitten'e göre Die Buchstaben im Karton werden. Açık Kaynak Aracı InkScape'i seçin. Auf der Formulor-Webseite En son Sanat "Vorlage" herunterladen, in der die Maße des Fotokartons bereits eingezeichnet sind.

Buchstaben erstellt und die Buchstaben entsprechend posizyonert Raster für die programm habe ich ein. Hierbei mussten einige Buchstaben uyarıları ekstra ayıbeitet werden, kahretsin Innenbereiche (sog. "Punzen") nicht herausfallen beim lasern. Dazu habe ich Pfade der betroffenen Buchstaben einzeln angepasst ve "Stege" eingesetzt werden. Dabei entstand ein ziemlich schöner ve yolcu Schriftstil wie ich finde.

Adım 4: Konstruktion Und Fertigung Der Holzteile

Nachdem die Frontplatte fertig savaşı, konnte ich mit der eigentlichen Konstruktion und dem Bau der Uhr başlangıcı.

Malzeme:

Der Rahmen der Uhr besteht aus MDF-Platten (mitteldichte Holzfaserplatte). En iyi İnternet erişimi için Holzbauteile'den yararlanın. Kann adam natürlich auch selbst zuschneiden, war aber einfacher:)

Rahmen:

Her şey dahil değil, oryantiert sich die Größe der Uhr an der möglichen bestellbaren Größe der Frontplatte. Aus diesem Grund wurden die Rahmenteile entsprechend der Größe boyutlu:

Die Ober-, Unter- und Seitenplatten sind gedübelt, verleimt und verschraubt. Damit wird eine optimale Stabilität gewährleistet, da die Uhr schon ein bisschen wiegt oldu.

Auf der Oberplatte ist neben den Löchern für die Befestigungsschrauben in der Mitte ve Loch gebohrt, dem der Fotowiderstand für otomatlar için Helligkeitssteuerung eingetzt ist. Unterplatte besitzt ebenfalls mittig ein Loch für die untere Hohlsteckerbuchse zur Spannungsversorgung.

Alle Rahmenteile wurden nach der Bearbeitung von außen und an den Rändern mit einer Grundierung schwarz Lackiert (siehe spätere Bilder). Das habe ich von einem Malermeister aus dem Bekanntenkreis machen lassen. Vielen Dank an der Stelle nochmal Christoph:)

Mittelplatte:

Die Mittelplatte, Grunde von innen zusammen'de ölmeye devam ediyor. Tüm Teile des Innenlebens befestigt. Die Mittelplatte besitzt vier äußere Bohrungen für die Hülsenmuttern zur Fixierung der Frontplatte. LED'ler ve IR-Empfänger durchgeführt günah.

Auf der Rückseite der Platte ist außerdem mittig mit einer Oberflächenfräse ein rechteckiger Bereich ausgefräst worden, der später die Platine mit dem Arduino vb. eingelassen wurde. Hierdurch en son sich die Uhr insgesamt etwas schmaler bauen. Die Fräse habe ich mir von einem Kollegen meines Vaters ausgeliehen. Vielen Dank çok iyi Stelle nochmal:)

Lochplatte:

Die Lochplatte ist das aufwendigste Teil der Uhr. Sie hat die Aufgabe das Licht jeder einzelnen LED'ler möglichst von den anderen abzuschirmen, damit die benachbarten Buchstaben nicht "mitleuchten". Dazu habe ich für jede LED ve 23mm breites Loch mit einem Forstnerbohrer gefertigt.

Zusammen'de 110 Löcher ve LED'ler, Minuten-LED'ler ve Nochmal weitere Löcher an den Ecken zur Fixierung der Platte'de üretiliyor.

LED'ler ve Kabel ausgefräst, damit die, auf der auf der Rückseite dieser Platte Kerben für die LED'ler ve Kabel ausgefräst, damit die Platte möglichst aufliegen kann ve bu eine gute Lichtabschirmung ermöglicht wird. platziert ist.

Adım 5: Elektronik

Schaltung ve Platin

Arduino Nano için Steuerung der Uhr erfolgt über einen. Der Mikrodenetleyici steuert die adressierbaren WS2812b LED'leri Buchstabenfeld'i işaret eder. Uhrzeit für die Verarbeitung bezieht der Arduino aus einem RTC-Modul. Ölümler en iyi piller ve kann die Zeit speichern ve "zählt weiter", auch wenn die Spannungsversorgung unterbrochen ist. Externe Steuerungssignale kann die Arduino über einen Infrarotempfänger (TSOP4838 38 kHz) emfangen. Oberseite için en iyi bilgiler Fotowiderstand auf der Oberseite.

WS2812b LED'leri, 300 ve 500 Ohm'luk geniş kapsamlı LED'ler için uygundur. Die Werte des Fotowidersstands werden über einen Spannungsteiler mit dem analogen Eingang des Mikrodenetleyiciler ermittelt.

Zur besseren Handhabung (und zum besseren Aussehen;)) daha iyi Schaltung eine Platine entwickelt. Dazu habe ich EAGLE von Autodesk verwendet (ist für Hobbyanwender kostenlos und als Student bekommt man sogar die Vollversion). Hier wurde der Schaltplan nachgebaut und die Platine en iyi tasarım. JLCPCB.com'un en iyilerinden biri olarak Platine'i seçin. Vielen Dank hier an Jonas, der mir mit EAGLE und der Bestellung geholfen şapka:D

LED'ler için Spannungsversorgung für die Platine. Kalıp 10 (bzw. 11) LED Reihen sind in fünf zweier (bzw. die letzte in dreier) Parallelstränge aufgeteilt, damit die Strombelastung für die Leiterbahnen der ersten LED'ler ve Spannungsabfall am Ende nicht zu groß wird.

Beim Netzteil, en dıştakiler için geçerlidir. Die Dimensionierung basiert auf der Grundlage der LED'ler. Pro LED'li adam mit 0, 06A rechnen, die ungefähr benötigt werden wenn weißes Licht (tüm 3 RGB LED'ler ve) leuchten soll. Bei 114 LED'leri, 6, 8A'yı da içerir. Tüm LED'ler için tüm uyarılar, daha fazla bilgi için en iyi seçeneklerdir. Ich habe mich für ein 3A Netzteil entschieden, das somit immer noch genug Reserven şapka. (Bei der Programmierung sollte man das aber im Hinterkopf behalten und evtl. Grenzen für die Helligkeit in der Software einbauen, damit das Netzteil nicht abraucht)

Bau

114 LED ve Mittelplatte platzieren ve ebenfalls zusammenlöten'de mevcut. Definitiv die unschönste Arbeit an der ganzen Uhr. Aber macht man nicht alles idi….:) Dafür sollte man einige Abende uçakta. Zur Verbindung der LED'ler, Reihe eignet sich verzinnter Kupferdraht hervorragend.

Nach dem Verlöten der LED'ler, Kabel için Spannungsversorgung der Reihen auf der Rückseite der Mittelplatte festgeklebt ve bir kalıp Schraubklemmen der Platine geführt.

Fotowiderstand wurde oben içinde Oberplatte ebenfalls festgeklebt ve die Kabel zur Platine gelegt. Ebenso wie beim IR-Empfänger, der auf die 3D-gedruckte Halterung auf der Vorderseite ve Oberplatte geklebt wird (später mehr).

Adım 6: 3D Druckteile

Zwei Teile der Uhr habe mit einem 3D-Drucker fertigen lassen. Da diese beiden Halterungen nur sehr kleine Bauteile tragen müssen ve nicht viel Platz vorhanden ist, habe ich mich für einen 3D Druck entschieden:

• Halterung der rückwärtigen Hohlsteckerbuchse
• Halterung des IR-Empfängers

Shapr3D-App erstellt. Geniş kapsamlı STL-Datei Connte ich an Einen Freund senden, der ganz zufällig einen 3D-Drucker şapka. Danke nochmal dafür Jonas:D

Halterung für die Hohlsteckerbuchse befindet sich in der Uhr auf der Unterplatte auf der Rückseite. En son sich die Uhr auch im Stand betreiben, obwohl die untere Buchse verdeckt ist. IR-Empfänger genau hinter der en entsprechenden Frontplatte için Unterseite der Oberplatte geklebt ve pozisyoniert ve pozisyoner bir kalıp zweite Halterung.

Adım 7: Bau Der Uhr

Daha fazla bilgi için bkz.

Der Rahmenteile sind wie anfangs erwähnt mit der Mittelplatte verschraubt und verleimt. Die Schrauben habe ich hier noch schwarz eksik, kahretsin sie nicht yani dem schwarzen Rahmen auffallen.

Verkabelung für die Spannungsversorgung gemacht werden'i ziyaret edin. Hohlsteckerbuchsen (paralel) ve gehen zusammen auf die Eingangsklemmen der Platine, damit die Uhr sowohl hängend an der Wand als auch aufrecht stehend betrieben werden kann. Fotowiderstand ve IR-Empfänger mit der 3D-gedruckten ile ilgili tüm bilgiler Platine verkabelt werden ile ilgili olarak.

Zur besseren Streuung des Lichtes ve damit die LED'ler için ön panel, nicht sichtbar sind, sind die Bohrungen der Lochplatte mit weißen, leicht Transparentem Papier überdeckt. Dadurch leuchten die Buchstaben gleichmäßig.

Adım 8: Programlama

Arduino IDE verwendet için Zur Programmierung der Uhr. Die Programmierung läuft daher vielleicht nachher zwar nicht çok süper verimli, aber man kann sich mehr auf sein Program konzentrieren als auf das Handling des Chips. Bibliotheken für die eingebauten Funktionen und Bauteile sind die folgenden:

• DS3231.h RTC Modülü
• Adafruit_Neopixel.h Steuerung WS2812b-LED'ler
• IRremote.h ve IRremoteInt.h IR-Alıcı

Grundprinzip (einfach): Über das RTC-Modul werden bei jedem Zyklus des Mikrodenetleyiciler Zeitdaten bezogen. 5-Minuten-Bereiche zerlegt ve die entsprechenden içinde Diese Werden, ayrıca Wörter tanımlı LED'ler, aktiviert. Zyklus wird zusätzlich die Umgebungshelligkeit überprüft ve es wird gecheckt, ob neue Signale über den IR-Empfänger empfangen wurden. Falls etwas davon zutrifft, ausgelagerte içinde wird Funktionen gesprungen um z. B. einen Helligkeits-Fading-Effekt zu erzeugen. Hier kann man sich beliebig austoben. Meine über die Software realisierten Funktionen sind die folgenden:

• "Julia"-Intro beim Start der Uhr und jeder vollen Stunde (mit Fadeout-Effekt)
• Steuerung der Farbe über IR-Fernbedienung (interne Verwendung HSV-Farbsystem)
• Manuelle Steuerung der Helligkeit über IR-Fernbedienung
• Fading-Effekt der LED-Helligkeit bei Änderung der Umgebungshelligkeit oder manueller Änderung
• Automatische Zeitumstellung (Yaz/Kış)
• Manuelle Zeitstellung (durch flashendes "Menü" zum Durchschalten der Minutenbereiche und anschließendes flashen ins RTC) über IR-Fernbedienung
• Blinkeffekt mit zufällig vergebenen Farben über die aktifn Buchstaben
• Gökkuşağı Efekt

Ve kahretsin ki Uhr auch (schon) fertig. Vielen Dank fürs lesen:)

Şerefe!