Massivt trä digital klocka: 11 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Hur man bygger en digital klocka i trä som drivs av en atmega168 (arduino) med inbyggt larm och spel.

Jag tänkte först göra detta när jag såg en LED -klocka täckt av en träfaner. Jag gillade det när jag såg det, tills jag såg priset. Det var då jag bestämde mig för att bygga ett eget, jag ville att det skulle bygga det för mycket mindre, från massivt trä och spela spel!

Steg 1: Vad du behöver

Material:- 4, 18 "x 4" x 1 "träplankor (jag gick med lönn)- 85 röda lysdioder- 85 gröna lysdioder (tillval)- 1 4 till 16-stifts demiltiplexer- 15 NPN-transistorer (en sådan 2N3904)- 1 ATMEGA168 mikrokontroller (eller Arduino)- 1 20 MHz Crystal- 1 5 Volt Regulator- 2 220uF kondensatorer (för power spike nivellering)- 1 Old Pocket Radio- 2 1/8 "Audio Jacks- 1 5-9V DC väggadapter- 1 (eller mer) Gamla spelkontroller- 4 3-1/2 "träskruvar- Solid Core Wire (lättare att arbeta med)- Löd- Hot Lim-pinnar- White Lim- Sandpapper För spelkontrollen använder jag en Atari 2600 joystick (eller till och med paddla om du programmerar om), men det är också kompatibelt med en Sega Master System Controllers, Atari 7800 joysticks (teoretiskt) eller till och med Sega Genesis Controllers. Verktyg:- Borrpress- Flat End Hobby Tool Bit- Lödkolv - Hotlimpistol- geringssåg

Steg 2: Förbered frontpanelen

Ta den bästa biten av 1 "x4" x1-1/2 'tavlan och välj den bästa sidan som ska vara framsidan av klockan.

Försök att undvika alla knutar eller synliga defekter i träet eftersom de kommer att göra det oändligt svårare att borra LED -hålen. Börja med att skriva ut mallen som bifogas detta steg i en skala 1: 1. Tejpa fast den på baksidan av den främre brädan, så att den goda sidan är nedåt när utskriften är uppåt. Ta den främre brädan och lägg den med mallen uppåt på den sämsta brädan. Lägg sedan det på borrpressen. Ta en borr som är lite större än den platta hobbybiten och justera djupmätaren så att spetsen bara är 0,8-1 mm ovanför den nedre brädan, detta är så att det inte går hela vägen genom frontbrädet. Jag föreslår starkt att du använder ett testkort först för att se om det fungerar. Borra minst 10 testhål (de kommer att användas senare!). Ett starkt ljus ska kunna lysa igenom där borrspetsen slutade. Borra ett hål i var och en av cirklarna på mallen som på bilden nedan.

Steg 3: Slutför frontkortet

Detta steg är mycket utmanande, poängen med det är att använda hobbyverktygsbiten för att göra håländarna platta så att ljuset lyser jämnt.

Börja med att sätta in hobbyverktyget i borrpressen (se till att lämna mer än 1 tum från chucken). På en säkerhetsanmärkning är det inte så att biten är avsedd att användas och är en fara, så var extra Justera djupmätaren så att biten knappt är ovanför den nedre brädan som på den tredje bilden. Ställ upp biten med ett testhål och håll försiktigt intryckt i 1 sekund och låt upp. Håll ner den i 1 sekund igen och låt sedan upp och stäng av borren. Borren är avstängd så att du kan skrapa bort eventuella ansamlingar från borrens botten. Om du inte gör det kommer det att bränna hålet och göra ansiktet missfärgat. Upprepa detta tills du är nöjd med hur mycket ljus som lyser igenom (se bilderna nedan för en referens). När du är bekväm med att borra hålen, gå vidare till den sista träbiten och borra ut varje hål. Varnas för att detta kräver tålamod, skynda inte på det eller du kan bränna ut ett hål och måste starta om.

Steg 4: Förbered mellankorten

Detta steg förbereder de mellersta brädorna för att rymma elektroniken.

Om du förstörde i det sista steget, är träet inte förlorat, använd det här! För detta steg är allt du behöver göra att skära ett hål i var och en av de mellersta brädorna något större än storleken på LED -matrisen, så att alla trådar och elektronik passar inuti. Jag gjorde detta genom att borra ut de återstående stöden på ett misslyckat frambräda och använda en mejsel för att städa upp det. Upprepa detta för så många brädor du vill, jag använde 2.

Steg 5: Förbered bakplattan

För detta steg använder du den bifogade mallen för att borra och hugga ut hålen för DB9 -kontakten som används för styrenheten och 2 1/8 ljuduttag som används för ström och radio.

Borra ut den inre linjen på mallen för att skära kontrollporten. Skär därefter den yttre delen av mallen 10 mm djupt med en mejsel (var försiktig för detta steg, den är skarp). För att borra ut hålen för 1/8 -uttagen börjar du med att borra ett hål som är tillräckligt stort för att ljuduttaget ska passa in. Borra sedan ett större hål från insidan av brädet till inom 3 mm från den yttre ytan (detta beror på din jack). Detta gör att jackens ände sitter tätt i det mindre hålet med resten gömd bakom träet. Vid denna tidpunkt vill du fästa ledningarna till ström-, ljud- och kontrollportarna. På kontrollporten, anslut kabeln från stift 5 till kabeln från stift 6. som visas på den sista bilden. Slutligen fäst alla portar på bakstycket med varmt lim på insidan.

Steg 6: Löd matrisen

För detta steg, placera en av varje typ av lysdioder i varje hål så att de kilar på plats. Om du använde 2 5 mm lysdioder som jag, måste du vidga hålen för lysdioderna. Var försiktig när du gör detta, borrbiten kan fånga mycket lättare och dra upp brädet och peta ut hålet.

Om du använde 2 lysdioder, placera katoderna i mitten av hålet när du sätter in lysdioderna i hålen så att de 2 plana sidorna möts. För att börja lödning, böj först ned alla katoder (kortare ledningar) så att de bildar 17 kolumner mycket nära brädet, sedan lödda de ihop. För att löda anoderna tillsammans böjer du först alla en färgens anod upp och sedan böjer dem horisontellt, så det finns 5 anodrader för den färgen. Böj den andra anodfärgens ledningar nedåt och sedan horisontellt, så att de bildar ytterligare 5 anodrader. Löd nu alla raderna tillsammans så det blir totalt 10. Den sista delen av detta steg är att löda trådar till raderna och kolumnerna för elektroniken att ansluta till. När du väljer trådlängd, kör tråden från raden/kolumnen dit du vill att elektroniken ska placeras och lägg till 5-10 cm extra att arbeta med.

Steg 7: Börja montera brädorna

För det här steget behöver du en mittbräda, frontbrädan och 2 'offer' träbitar (de kommer att märkas märkbart).

För att börja, ta det vita limet och applicera det på framsidan av mittbrädet, var inte rädd för att applicera för mycket, det är bättre än för lite. Torka av limet jämnt över hela sidan med ett finger och klistra fast det på baksidan av frambrädet (se bilderna för mer förtydligande). För att skapa en stark bindning, placera en bit "offerträ" på vardera sidan av de nu limmade bitarna och kläm ihop den (var noga med att justera den snabbt, eftersom den torkar snabbt). För att få den bästa tätningen, kläm fast den med allt du har (se andra bilden nedan), men var försiktig så att du inte bryter veden eller sticker ut LED -hålen.

Steg 8: Programmera mikrokontrollern

Detta steg kan låta enkelt, men det kan variera förvirrande görs inte korrekt. Jag laddade programmet på atmega168 med en avrisp mk II för att kringgå startladdaren på de flesta marker som används med Arduino. Detta beror på att jag ville ha en omedelbar start, och det möjliggör också mer programutrymme (även om det inte är mycket). För att göra detta finns det bra resurser här, här och här för att bränna en bootloader. I stället för startladdaren använder du bara.hex -filen som finns i appletmappen i arduino sketch -mappen (som är den som jag har bifogat detta steg och introduktionen). För att ändra några aspekter av filen har jag också inkluderat alla av den kommenterade koden klickar du bara på "ladda upp till brädet" (du får ett fel om du inte har en arduino inkopplad) för att kompilera om och.hex-filen ändras till den nya koden. Odds är att din kristall inte kommer att vara exakt 20,0 Mhz, så det måste kalibreras för att hålla exakt tid. För att göra detta, ändra bara oneMin -variabeln i koden, min är 60116. Klockhastigheten är för närvarande sammanställd för att köras vid 20 MHz. För att ändra det måste du ändra några nummer i arduino -inställningarna och kortdefinitionsfilerna, som finns här.

Steg 9: Bygg elektroniken

Följ den bifogade schemat för att bygga elektroniken. Jag har bifogat schemat som en bmp, två olika PDF -storlekar och den ursprungliga.ms10 -filen som skapats i nationella instrument multisim -programvara, för dem som så gärna vill använda den.

Lysdiodernas katoder ansluter till multiplexerns utgångar, med den vänstra kolonnen med lysdioder kolumn 0. Demultiplexern måste sänka lysdioderna en i taget, till exempel den i det bifogade databladet. Lysdiodernas anoder är anslutna till ett kluster av 3 transistorer. Detta är så att den första transistorn har ström direkt från adaptern ansluten till dess kollektorstift, motsvarande anodstift (från mikrokontrollern) är ansluten till porten. Det har också att sändaren går direkt till porten till den andra transistorn, och med ett 1kOhm -motstånd är den ansluten till porten till den tredje transistorn. Den andra transistorn har sin kollektor ansluten till den gröna stiftet (stift 1 på arduinoen) och dess sändare ansluten till den gröna (eller din högsta drag -LED) rad. Den tredje transistorn har sedan sin kollektor ansluten till den röda stiftet (stift 0 på arduino) och dess sändare ansluten till motsvarande LED -rad. Det bör noteras att jag beställde LED -raderna från 0 längst upp till 4 längst ner. Radioströmmen är ansluten till högtalarstiften (stift 9 på arduino), så att när larmet ljuder slås det på och automatiskt ställer in den starkaste stationen. Styrstiftet (analoga stift 0-5) har alla ett 200kOhm uppdragningsmotstånd. stiften från 0-5 (följt av motsvarande DB9-nummer) fäster till styrenheten i följande ordning: upp (1), ned (2), vänster (3), höger (4), knapp1 (5 och 6), knapp 2 (9, även tillval). stift 7 på DB9 -kontakten är +5V och stift 8 är jordat. Se bilderna för några kommentarer och tips, men om något är oklart låt mig veta i kommentarerna så ska jag göra mitt bästa för att hjälpa. För portarna och LED -raderna och kolumnerna föreslår jag att du installerar uttag så att delarna enkelt kan tas bort eller bytas ut. Anslut nu kabeln till lysdioderna, strömmen och styrenheten och testa. Innan du sätter in några marker, se till att strömmen de får är rätt 5V, så att de inte förstörs.

Steg 10: Slutför klockan

För detta steg, kläm ihop alla brädorna, sedan med hjälp av mallen som bifogas detta steg, borra pilothål för de fyra träskruvarna (endast fram till början av den främre brädan, varför den bakom är limmad). Om du vill kan du sänka hålen så att skruvarna sitter jämnt.

Sätt nu in skruvarna i hålen. Det sista du ska göra är att rensa upp kanterna. Ta geringssågen och skär ändarna lika långt från skruvarna på båda sidor som i mallen (var mycket försiktig vid denna tidpunkt så att du inte sticker ut ett hål på sågen!). Slipa nu bara ojämna eller grova kanter (inte framsidan) och du är klar !.

Steg 11: Hur man använder klockan

För att ställa in tiden, håll knappen intryckt i 3 sekunder, skärmen ska bli svart. För att ändra det blinkande numret, tryck upp och ner. För att växla mellan siffror, tryck på vänster och höger. När du växlar mellan siffror kommer du till kolon, när du växlar mellan kolon mellan AM och PM genom att trycka upp och ner, ändras färgen mellan rött och grönt (AM och PM är vad du vill att de ska vara). Tryck på knappen igen för att ställa in tiden. För att växla mellan de olika andra funktionerna trycker du på knapp 1. Det är också möjligt att trycka på knapp 2 (inte i atari 2600 -styrenheter) för att slå på och stänga av radion. För att återgå till klockan, tryck och håll knappen 1 när som helst. Ordningen för programvarans funktioner är följande: Larm - ställ in på samma sätt som klockan. 1 -D Pong - Det handlar om timing, spelas genom att trycka uppåt /ned för att välja antal spelare och bussningsknapp 1 för att bekräfta. För att spela tryckknapp 1 (för spelare 1) eller knapp 2 (för spelare 2) när bollen kommer mot dig, men inte för tidigt eller sent, annars missar du Labyrinth - Hitta ut, det är en labyrint, men alla nycklar måste samlas in för att öppna utgången. "Hoppa" - Ett plattformsspel, undvik de röda prickarna och fall inte för att komma så långt som möjligt. Om du har några frågor tveka inte att lämna en kommentar ! Låt mig veta vad du tycker.