Jam Photochromic & Glow-in-the-Dark: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Jam ini menggunakan tampilan 7-segmen 4 digit yang dibuat khusus yang terbuat dari LED UV. Di depan layar ditempatkan layar yang terdiri dari bahan berpendar ("bersinar dalam gelap") atau bahan fotokromik. Tombol tekan di bagian atas menyalakan layar UV yang kemudian menerangi layar selama beberapa detik sehingga mulai bersinar atau berubah warna yang kemudian perlahan memudar.

Proyek ini terinspirasi oleh Jam Plot Glow-In-The-Dark yang mengagumkan oleh Tucker Shannon. Ketika saya membangun kembali proyeknya, saya memberikan sedikit sentuhan dengan mengganti layar glow-in-the-dark dengan satu cetakan 3D dari filamen photochromic yang berubah warna saat terkena sinar UV. Sementara itu saya melihat bahwa orang lain memiliki ide yang sama (lihat misalnya di sini). Meskipun mekanisme plotting mekanis dari jam memang mengagumkan, namun kelemahannya adalah angka yang keluar agak bengkok jadi saya memikirkan cara lain untuk membuat angka terlihat lebih bersih. Awalnya saya mencoba mengganti lampu latar layar LCD dengan LED UV dan kemudian memasang layar fotokromik/bersinar dalam gelap di atasnya. Namun, ternyata intensitas yang ditransmisikan melalui LCD sangat rendah. Setelah itu saya memutuskan untuk membuat tampilan 7-segmen 4 digit menggunakan LED UV untuk menerangi layar yang memberikan hasil yang jauh lebih baik.

Perlengkapan

Bahan:

• Modul RTC DS3231 (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• Filamen pengubah warna UV (amazon.de)
• Stiker 96x39x1 mm Menyala dalam Gelap (ebay.de)
• 96x39x1 mm lembaran plastik transparan (amazon.de)
• MT3608 DC DC meningkatkan modul (ebay.de)
• 30 buah LED UV 5 mm (ebay.de)
• TM1637 4-digit 7-segmen tampilan (ebay.de)
• Tombol tekan sesaat 12x12 mm (ebay.de)

Peralatan

• pencetak 3D
• pistol lem panas
• besi solder
• multimeter

Langkah 1: Pencetakan 3D

File stl berikut harus dicetak 3D. Bagian housing dicetak dari PLA hitam sedangkan untuk file 4digits.stl saya menggunakan PLA putih. Layar dicetak dari filamen pengubah warna UV ungu. Jig solder dapat dicetak dari bahan apa pun.

Langkah 2: Pematrian Tampilan 7-segmen

Saya hanya membutuhkan ransel I2C dari layar 4-digit 7-segmen jadi langkah pertama adalah melepas solder layar dari modul.

Langkah 3: Siapkan Protoype PCB

Selanjutnya saya memotong sepotong dari prototipe PCB untuk LED UV dan menandai tempat di mana saya ingin menempatkan LED sesuai dengan jig solder. Di bagian bawah saya kemudian memasang header pin laki-laki untuk koneksi ke ransel I2C.

Langkah 4: Solder LED dan Pin Header

Saya kemudian menyolder semua LED UV ke PCB prototipe dan juga memasang header pin jantan. Saya menggunakan jig solder untuk menyelaraskan LED UV.

Langkah 5: Kabel LED

Selanjutnya, LED disambungkan sesuai dengan skema terlampir yang menyalin tata letak tampilan 4 digit yang disolder dari paket belakang I2C. Untuk sambungan segmen individu dari satu digit saya menggunakan kawat tembaga perak sedangkan sambungan lainnya dibuat dengan kawat terisolasi. Semuanya terlihat sangat berantakan pada akhirnya.

Langkah 6: Pasang Ransel I2C

Selanjutnya, saya menempelkan prototipe PCB ke ransel I2C. Sementara saya menyolder kedua bagian secara langsung bersama-sama, akan lebih bijaksana untuk menggunakan header perempuan di ransel sehingga kedua bagian dapat dicolokkan dan dicabut.

Untuk pengujian, saya menghubungkan kembali ke arduino nano dan mengunggah contoh TM167test dari perpustakaan TM1637.

Langkah 7: Menyelesaikan Tampilan 4 digit

Selanjutnya bagian 4digits.stl yang dicetak 3D dipasang di atas LED. Untuk meredakan cahaya LED, saya mengisi segmen dengan lem panas dan menyegelnya dengan selotip Kapton sampai lem mengeras. Ini meninggalkan saya dengan tampilan 7-segmen 4-digit kustom yang bagus.

Langkah 8: Layar Menyala dalam Gelap

Awalnya saya mencoba juga mencetak 3D layar ini dari filamen Glow-in-the-Dark. Namun, ternyata itu menyebarkan cahaya terlalu banyak, sehingga angka-angkanya tampak agak pudar. Oleh karena itu, saya memutuskan untuk menggunakan stiker yang ditempelkan pada layar plastik transparan. Kebanyakan plastik masih cukup transparan untuk cahaya ~400 nm dari LED.

Langkah 9: Pasang Komponen di Perumahan

Akhirnya komponen dapat dipasang ke dalam rumah cetak 3D menggunakan banyak lem panas lagi.

Sebelum menggunakan modul DS3231, sebaiknya nonaktifkan sirkuit pengisian ulang baterai. Hanya setelah membangun beberapa jam dengan modul ini, saya menemukan utas yang menjelaskan bahwa VCC terhubung ke baterai sel koin. Itu berarti ketika Anda menyalakan modul melalui tegangan VCC secara konstan diterapkan ke baterai. Karena modul dilengkapi dengan baterai CR2032 yang tidak dapat diisi ulang, ini bukan ide yang baik. Anda dapat dengan mudah menonaktifkan sirkuit pengisian dengan pematrian dioda atau resistor yang ditandai pada gambar terlampir.

Langkah 10: Hubungkan Modul

Selanjutnya, komponen disambungkan menggunakan kabel Dupont sesuai dengan skema terlampir. Modul step up digunakan untuk meningkatkan tegangan suplai untuk ransel I2C menjadi 7 V karena saya ingin membuat LED UV seterang mungkin. Tegangan yang diterapkan pada LED adalah VCC-2 V, yaitu 5 V, sementara ini lebih tinggi dari tegangan maju yang disarankan dari LED (3 V) mereka harus dapat menanganinya karena tidak akan menyala terus-menerus.

Langkah 11: Unggah Kode

Pada awalnya, saya mengatur waktu saat ini di modul RTC. Untuk ini saya baru saja mengunggah contoh SetTime dari perpustakaan DS1307RTC. Setelah itu, kode terlampir untuk jam dapat diunggah. Saat menekan tombol, layar akan menyala selama 5 detik dan menunjukkan waktu saat ini.

Langkah 12: Jam Selesai

Berikut adalah beberapa gambar lagi dari jam yang sudah jadi. Pada siang hari layar photochromic dapat digunakan sedangkan pada malam hari dapat ditukar dengan layar Glow-in-the-Dark.

Secara keseluruhan saya cukup senang dengan hasilnya meskipun angka di kedua layar masih bisa lebih terang. Kemungkinan lain yang mungkin ingin saya coba adalah mencampur bubuk glow-in-the-dark dengan epoksi dan kemudian menggunakannya untuk mengisi segmen tampilan alih-alih lem panas. Juga akan lebih baik untuk menggunakan PCB profesional dengan LED SMD daripada LED 5 mm.