Arduino binär klocka - 3D -tryckt: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Jag har tittat på binära klockor en stund för mitt kontorsbord, men de är ganska dyra och / eller har inte så många funktioner. Så jag bestämde mig för att jag skulle göra en istället. En punkt att tänka på när du gör en klocka, Arduino / Atmega328 är inte särskilt exakt över större tidsperioder (vissa människor har sett mer än 5 minuters fel på 24 timmar) så för detta projekt använder vi en RTC (Real Time) Klocka) Modul för att hålla tiden. Dessa har också en extra bonus att de har ett eget reservbatteri så att tiden inte går förlorad vid strömavbrott. Jag valde DS3231 -modulen eftersom den var noggrann till 1 minut per år, men du kan också använda en DS1307 men den är inte lika exakt. Uppenbarligen behöver du inte använda alla dessa funktioner, du kan bara göra den grundläggande binära klockan och spara kanske £ 10 - till £ 12 i processen. Jag gick på ett 12 -timmars klockformat för att hålla storleken nere och för att minska antalet LED och det är lättare att läsa också. (Sunt förnuft är allt du vanligtvis behöver träna om det är AM eller PM !!)

Jag använde:

1 x Arduino Nano (en av de billigaste på eBay) - Cirka 3 £

1 x RTC -modul (i2C) - cirka £ 3

1x RHT03 Temperatur- / luftfuktighetssensor - Cirka £ 4

1x 0,96 OLED -skärmmodul (i2C) - cirka £ 5

11 x LED -lampor för blå halm - Cirka 2 kr

11 x 470Ohm motstånd - Cirka £ 1

1 x 10KOhm motstånd - Cirka 0,30 £

1 x 3D -tryckt hus - Cirka 12 £

plus en liten mängd bandbräda och löd

Total byggkostnad = £ 30

Steg 1: Bygg LED -modulerna

LED -modulerna består av 3 eller 4 lysdioder som har de positiva benen sammankopplade och de negativa benen anslutna till ett 470Ohm -motstånd. Detta motstånd begränsar strömmen genom LED till cirka 5mA. Det maximala antalet lysdioder som kan vara på när som helst är 8, så den maximala strömförbrukningen på Arduino är cirka 40mA in och 40mA ut så 80mA totalt - väl inom komfortområdet för arduino.

Flueledningar löds sedan på och motstånden täcks med värmekrymprör.

Steg 2: Binary Clock CIrcuit

Navet i detta projekt är Arduino Nano. Vi kommer att använda de flesta av dess stift här. RTC -modulen och skärmen finns båda på i2C -bussen så att de kan dela alla anslutningar. Anslut enkelt 5v, 0v, SDA och SCL -anslutningarna till båda modulerna (jag kedjade min kedja för att hålla ledningarna nere). SDA ansluts sedan till stift A4 på arduinoen och SCL ansluts till stift A5.

Anslut sedan RHT03 (DHT22). igen var detta daisy kedjade för 5v och 0v anslutningar men stift 2 kopplades direkt tillbaka till Arduino stift D12. Glöm inte att lägga till 10KOhm -motståndet mellan 5V och signalanslutningen enligt diagrammet.

Anslut sedan LED -modulerna. Strömmen för varje modul är ansluten till stift 9, 10 eller 11 (Det spelar ingen roll vilken eftersom de bara ger en PWM -signal för att justera LED -ljusstyrkan).

Anslut den negativa sidan av varje lysdiod till motsvarande stift i diagrammet.

Steg 3: Designa och skriv ut höljet

Först och främst mäta alla dina moduler så att du har monteringslägen och öppningsstorlekar utarbetade.

Jag använde DesignSpark Mechanical 3D CAD -programvara för att skapa min klocka och bas, men du kan också använda vilken bra 3D -programvara som helst. DesignSpark Mechanical är gratis att ladda ner och använda och det finns massor av handledning om hur man gör saker. En annan gratis 3D -programvara är SketchUp, återigen har den massor av onlinehandledning så att i stort sett varje uppgift täcks.

I slutändan måste du ha en utdatafil som är i. STL -format så att den kan skrivas ut. Jag har enkelt inkluderat mina filer.

Om du inte har turen att äga en 3D -skrivare kan du få 3D -utskrifter gjorda via internet. Det finns en hel del online -skrivare tillgängliga med mycket rimliga priser. Jag använde en webbplats som heter 3Dhubs och det kostade strax under £ 15 att få båda delarna tryckta.

Jag hade båda delarna tryckta i teknisk ABS eftersom krympfrekvensen är mycket liten jämfört med andra material.

Väl tillbaka från skrivarna måste du rengöra delarna och en lätt slipning kanske krävs. Jag gav också min ett litet lager sprayfärg, men jag ville behålla det "tryckta" utseendet, så jag gick inte för hårt på slipningen.

Steg 4: Montering

Montera helt enkelt alla moduler / kretsar i det städade tryckta huset. En liten mängd lim krävs för att fästa dem på plats på de inre lokaliseringsstiftarna. En liten mängd lim användes också för att fästa LED -modulerna på plats. (ja det är blå klibb kan du se på bilden. Jag använde den för att hålla modulerna medan limmet sattes)

Glöm inte att montera batteriet på RTC -modulen under montering

Skjut sedan Arduino på plats så att mini -USB -porten bara petar genom klockans baksida.

Montera slutligen basen och skruva på plats (Se till att ha bra hålstorlekar för skruvarna så att de inte biter i plasten för mycket eftersom det lätt går sönder)

Steg 5: Starta och ställ in tiden

Innan du startar måste du få tag på några Arduino -bibliotek för att få det att fungera.

Du kommer att behöva:

RTClib

DHT22 bibliotek

OLED -skärmbibliotek (du kan också behöva adafruit GFX -biblioteket)

du kan hitta massor av onlinehandledning om hur du lägger till dessa bibliotek så jag går inte in på det här.

Klockan tar sin ström från Mini USB -porten på baksidan. Anslut helt enkelt detta till din dator och öppna Arduino Sketch 'Binary_Clock_Set.ino'

Denna skiss tar det aktuella datumet och den tid som ställts in på datorn vid skissens sammanställning och laddar det till klockan i installationsslingan. Ladda upp detta till klockan så ställs tiden in. Utan att koppla ur klockan (så att installationsslingan inte startas igen), öppna den andra Arduino -skissen 'Binary_Clock.ino' och ladda den till klockan. Detta är den normala löpskissen

Om strömmen (usb) går förlorad mellan dessa två steg måste du upprepa båda eftersom tiden blir fel.

Skissen 'Binary_Clock_Set.ino' krävs nu endast om klockan behöver ställas in igen, dvs sommartid etc.