Cara Membuat Jam LED Minimalis: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Semua jam dinding digital itu bisa sangat sibuk, bukan? Anda tidak benar-benar ingin layar 7-digit besar yang terang mengacaukan dinding Anda, menghalangi, bukan? Bahkan jam analog, meskipun lebih sederhana, masih memiliki angka dan jarum hitam jelek di pinggiran Anda. Dan detaknya, terkadang bisa membuat Anda gila.

Bolehkah saya menyajikan jam led untuk menyelesaikan semua masalah Anda. Alih-alih layar jelek atau tangan yang keras dan canggung, titik-titik cahaya yang diam melingkari perimeter, menandakan detik, menit, dan jam. Dapat disesuaikan sepenuhnya, Anda dapat membuat wajah dari apa saja. Kayu, akrilik, bahkan marmer. Tidak peduli di rumah, jam LED bisa sesuai dengan estetika. Apakah Anda ingin batu tulis putih bersih, dengan warna biru lembut beringsut di tepinya? Kamu bisa. Atau mungkin Anda lebih suka tampilan yang lebih pedesaan, wajah kayu dengan lampu oranye? Wajah hitam dengan lampu hijau? Apa pun yang dapat Anda bayangkan, dapat Anda buat dengan desain sederhana ini.

Proses di bawah ini adalah panduan. Jika mau, Anda bisa membuat jam di gambar. Jika Anda ingin sesuatu yang lebih besar, Anda bisa. Ikuti dengan setia, atau buat desain menjadi milik Anda. Bagaimanapun, ini adalah jam Anda.

Perlengkapan

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat jam adalah:

Akrilik putih (tembus pandang, meskipun akan bekerja dengan baik dengan barang buram)

Strip LED WS2812B, 144 LED per meter

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

Adaptor USB ke TTL (untuk memprogram Arduino)

Tombol tekan taktil (x2)

USB (info lebih lanjut di langkah pengkabelan)

Kawat penghubung

Kabel multi-inti (dengan dua kabel di dalamnya)

Coklat batangan. Belum tentu digunakan untuk jam, tapi tetap penting…

Alat yang Anda perlukan adalah (tanpa urutan tertentu):

Sebuah teka-teki

Besi solder, solder, dan spons

Pistol lem panas

Sebuah kompas

Lem super

Langkah 1: Gambaran Umum dan Proses Desain

Saya akan jujur, kerangka jam LED adalah sesuatu yang saya tampar bersama dalam dua minggu, dengan apa pun yang saya miliki di rumah saat terkunci. Ini sama sekali tidak sempurna, dan saya pasti akan mengunjunginya lagi di akhir tahun. Yang sedang berkata, Mari kita masuk ke mengapa.

Prinsip dasar di baliknya adalah bahwa sementara jam LED NeoPixel ada, mereka semua menyinari LED mereka langsung (tepat di wajah Anda.) Saya menemukan bahwa sedikit agresif (belum lagi mengganggu,) jadi saya datang dengan ide yang lebih baik: bersinar cahaya di dinding. Ini menciptakan beberapa efek pencahayaan yang sangat bagus, serta memiliki efek samping yang tidak diinginkan dari menciptakan pencahayaan lembut pada wajah.

Kerangka ini sepenuhnya dapat disesuaikan, dan meskipun saya tidak merekomendasikan memiliki lebih dari 60 LED, jika Anda menginginkan jam yang lebih besar, pemrograman mampu menanganinya. Seharusnya mudah bagi kebanyakan orang, bahkan pemula, untuk menyesuaikannya, dan saya akan memandu Anda melalui cara melakukannya di langkah berikutnya. Bagi Anda yang memiliki pengalaman dengan Arduino, banyak dari apa yang saya katakan akan jelas, tetapi bagi orang-orang yang belum pernah menyentuhnya dalam hidup mereka, saya telah berusaha membuatnya sesederhana mungkin.

Membaca jam sama dengan membaca jam analog, yang bagi banyak remaja (seperti saya,) akan membutuhkan latihan. Warna yang berbeda mewakili tangan yang berbeda, dengan default adalah biru untuk jam, hijau untuk menit, merah untuk detik. Yang mengatakan, mari kita mulai!

Langkah 2: Pemrograman Bagian 1: Menyiapkan

Pemrograman jam relatif mudah, saya telah melakukan bagian yang sulit untuk Anda dan menulisnya. Buka situs Arduino dan unduh penginstalnya. Bukan aplikasi. Itu penting. Setelah diunduh, lanjutkan dan instal. Ambil segelas air saat itu terjadi, Anda harus tetap terhidrasi. Setelah terinstal, Anda seharusnya dapat membuka file "ClockV2.ino" yang dilampirkan.

Langkah 3: Pemrograman Bagian 2: Instalasi Perpustakaan

Setelah Anda memverifikasi bahwa perangkat lunak Arduino diinstal, Anda perlu mengambil perpustakaan FastLED.zip dari sini. Jika Anda menggunakan Windows, letakkan folder di dalam Documents/Arduino/libraries.

Di Mac, buka perangkat lunak Arduino, dan di bagian atas jendela, klik 'sketsa'. Dari menu tarik-turun, arahkan kursor ke 'sertakan perpustakaan, ' dan klik 'Tambahkan perpustakaan. ZIP.' Pilih. ZIP yang baru saja Anda unduh, dan klik buka.

Itu langkah ini dilakukan. Itu mudah, bukan?

Langkah 4: Pemrograman Bagian 3: Menyesuaikan Kode

Sekarang tiba bagian yang menyenangkan: kustomisasi! Segala sesuatu dalam kode telah dikomentari sehingga bahkan jika Anda memiliki pemahaman pemrograman yang paling dasar, Anda akan dapat melihat apa yang terjadi. Namun, bagian-bagian yang mungkin ingin Anda ubah adalah sebagai berikut.

#tentukan NUM_LEDS 60

Yang ini cukup sederhana, berapa banyak LED di strip Anda? Saya, secara pribadi, merekomendasikan untuk memotongnya menjadi 60 karena bagus dan sederhana. itu juga satu-satunya nomor dengan satu led per detik (untuk hitungan halus yang bagus.)

FastLED.setBrightness(255);

Kontrol kecerahan dapat ditemukan di dekat bagian atas. Ini akan menerima angka antara 1 dan 255, 1 menjadi yang paling lembut dan 255 sebagai kecerahan penuh.

leds[ledMins] = CRGB::Hijau;

leds[ledSecs] = CRGB::DarkRed; leds[ledHrs] = CRGB::Biru;

Ini dapat ditemukan tepat di bagian bawah kode. Yang mereka lakukan hanyalah memberi tahu program warna apa yang harus diatur untuk setiap 'tangan'. Bereksperimenlah, lihat apa yang Anda suka. Jika Anda tidak ingin jarum kedua (untuk alasan yang luput dari saya,) Anda bahkan dapat menghapus baris kedua, dan singkirkan 'tangan' itu sepenuhnya.

Langkah 5: Pemrograman Bagian 4: Mengunggah

Kita hampir selesai dengan aspek kode dari proyek ini, tinggal satu langkah lagi: mendapatkan kode dari komputer Anda ke Arduino. Ini mungkin tampak sedikit menakutkan pada awalnya, tetapi jika Anda dapat menghubungkan titik-titik maka Anda dapat melakukannya. Pertama, solder pin ke Arduino Anda. Anda hanya perlu baris bawah, yang akan ditekuk pada 90 derajat.

Pada adaptor USB ke TTL Anda, temukan pin RX, TX, 5V, RST, dan GND. Hubungkan pin pada adaptor ke pin di bagian bawah Arduino. RX ke RX, TX ke TX, 5V (atau VCC) ke VCC, GND ke GND. Catatan: beberapa adaptor akan memiliki jumper kecil untuk mengontrol tegangan. Atur ini ke posisi 5V.

Setelah itu selesai, lanjutkan dan tancapkan ke komputer Anda. Tunggu beberapa menit saat driver menginstal (sekali lagi, minum air.) Setelah selesai, buka perangkat lunak Arduino. Di bagian atas, klik 'alat' (atau 'sketsa' di Mac,) dan ubah 'papan' menjadi "Arduino Pro atau Pro Mini." Setelah itu, ubah 'prosesor' menjadi "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

'Port' adalah masalah eksperimen. Saat Anda mencabut adaptor, port apa yang hilang? Pas di colok muncul lagi? Gunakan yang itu. Dengan semuanya terhubung, tekan panah di kiri atas layar, dan tekan tombol di dekat bagian atas Arduino. Tunggu sekitar satu menit, dan sebuah pesan akan muncul di bagian bawah layar yang mengatakan 'selesai mengunggah.' Jika gagal karena alasan apa pun, coba lagi, tekan tombol setelah waktu yang berbeda, hingga berhasil. Dan itu saja! perangkat lunak selesai!

Langkah 6: Elektronik

Ada empat langkah utama untuk menyortir barang elektronik. Basis, LED, kabel, dan steker. Hal pertama yang pertama sekalipun.

Cincin

Ada dua opsi untuk ini: Anda dapat mencetak alasnya secara 3d, atau Anda dapat memotongnya dari kayu. Pencetakan 3d jauh lebih sulit untuk dibuat, tetapi jelas merepotkan jika Anda tidak memiliki printer 3d. Namun, jika Anda memilikinya, file.stl dilampirkan.

Untuk membuatnya juga sederhana. Ini hanyalah sebuah cincin yang dipotong dari kayu lapis 12mm, dengan diameter 132mm (jika Anda menggunakan lebih dari 60 LED, Anda harus menghitung sendiri diameternya.) Sebuah piring kemudian direkatkan di bagian atas, dengan potongan takik. itu untuk mengakomodasi paku (atau strip perintah, jika Anda mau) yang digantung. Lihat model di bawah untuk representasi visual.

Cukup sederhana, bukan? Perhatikan bahwa ketebalan dinding tidak terlalu penting jika Anda membuatnya dari kayu, saya hanya membuatnya tipis untuk menghemat filamen.

Strip LED

Strip LED adalah inti dari proyek ini. Meskipun dilengkapi dengan perekat industri yang telah dipasang sebelumnya di bagian belakang, saya menemukan bahwa ini tidak cukup kuat untuk menahannya di tempatnya. Ini mungkin bekerja dengan sempurna untuk Anda, tetapi saya sarankan menggunakan superglue untuk mempertahankannya. Untuk berjaga-jaga.

Panjang normal yang dapat Anda beli adalah 50cm, dan 1m, dalam kedua kasus Anda harus memotong strip sesuai ukuran. Hitung 60 LED, dan potong sepanjang garis hitam. Hitung SANGAT hati-hati, Anda tidak ingin harus membeli lebih banyak LED.

Perhatikan panah pada strip. Ini adalah arah 'tangan' akan berputar. Balikkan cincin sehingga pelat takik menghadap ke bawah. Sejajarkan LED pertama dengan bagian atas takik gantung, dan tekan dengan kuat. Bungkus LED searah jarum jam, selipkan kabel ke bawah melalui takik. LED harus membungkus sepenuhnya, berakhir tepat sebelum LED pertama. LED pada posisi jam enam perlu beberapa modifikasi. Ambil pisau kerajinan Anda, dan dengan sangat hati-hati potong takik ke dalam strip. Takik harus cukup lebar untuk menampung kabel daya Anda (kabel inti ganda,) tetapi tidak lebih lebar dari ruang di antara dua kontak tembaga. Aturan yang saya gunakan adalah, cobalah untuk memotong panah dari strip. Juga penting adalah bahwa Anda tidak memotong titik solder dari LED.

Pengkabelan

Pengkabelan untuk jam sesederhana mungkin. Ada tiga jenis kabel yang terlibat: kabel pengait, untuk jam itu sendiri, kabel yang lebih tebal, yang disolder ke LED, dan kabel inti ganda, untuk membawa daya ke jam.

Diagram di atas mungkin terlihat sedikit berlebihan untuk memulai, tetapi yang perlu Anda lakukan hanyalah menghubungkan titik-titiknya. Di bawah ini adalah foto saya tentang prosesnya, jadi Anda bisa merasakan seperti apa tampilannya. Koneksi USB dijalankan melalui kabel dual-core, sehingga terlihat serapi mungkin.

Colokan

Karena konsumsi daya sistem yang tinggi, kita harus memasangnya di suatu tempat. Mudah-mudahan saya akan memperbaikinya nanti, tetapi untuk saat ini, kita harus melakukannya. Saya memilih colokan USB karena nyaman, setiap orang memiliki batu bata listrik cadangan, dan kami tidak perlu membongkar transformator apa pun (baca: Saya tidak ingin ada orang yang melukai diri mereka sendiri saat membuat ini dengan menjadi bodoh dan menjilat kapasitor.)

Setelah beberapa berburu di sekitar, saya menemukan kabel pengisian tua dari helikopter mainan. Tentunya setiap orang memiliki salah satu helikopter RC seharga $15 yang rusak setelah sebulan?

Jika tidak, karena alasan apa pun, Anda harus membeli konektor dan selubung USB laki-laki. Bagaimanapun, saya menarik casing dari pengisi daya saya, dan lihatlah, itu mudah lepas.

Setelah pematrian dua koneksi, steker langsung lepas. Yang perlu dilakukan sekarang adalah menyoldernya ke kabel inti ganda. Jika Anda memegang USB dengan kontak mengarah ke arah Anda, dan tab menghadap ke bawah, pengkabelan berjalan sebagai berikut: Daya, Sinyal, Sinyal, Ground. Karena kami tidak akan menggunakan dua konektor sinyal, kami hanya menghubungkan kabel ke dua terluar. Kabel yang menuju GND pada Arduino menuju ke konektor Ground (kanan,) dan kabel VCC menuju ke Power (kiri.)

Kedua kabel yang terlipat itu hanya ada di sana karena kabel yang saya temukan adalah quad-core, bukan dual-core, jangan pedulikan mereka. Yang tersisa untuk dilakukan sekarang adalah memasang kembali casing di sekitar steker, dan memompanya dengan lem panas.

Pasang untuk mengujinya. Periksa apakah 'jarum' menit, jam, dan detik muncul. Jika demikian, sempurna.

SELANJUTNYA! Ke langkah berikutnya!

Langkah 7: Wajah Jam

Inilah bagian yang sangat rumit: memotong lingkaran sempurna dengan tangan. Yah, sempurna itu opsional, tapi kami berdua tahu Anda tidak akan bisa hidup dengan diri sendiri jika Anda membuat jam miring. Wajahnya hanya sebuah lingkaran, berdiameter 162mm (atau sekitar 15mm lebih besar dari cincin di kedua sisi, jika Anda membuat jam yang lebih besar.) Ambil kompas, tandai, dan bersiaplah untuk memotong.

Jika Anda memutuskan untuk menggunakan beberapa bahan selain akrilik, semoga Anda beruntung. Saya dapat memberi tahu Anda secara langsung, akrilik 6mm itu tangguh. Saya melukai siku saya menemukan ini. Setelah sekitar dua puluh menit pemotongan padat, saya akhirnya selesai dengan piringan akrilik yang rata (jika saya mengatakannya sendiri). Dua potong nasihat. Pertama, pelan-pelan. Luangkan waktu Anda, jika Anda gagal, Anda harus memulai dari awal lagi. Kedua, pakai masker. Anda memotong senyawa yang mungkin tidak Anda inginkan di paru-paru Anda.

Sekarang adalah waktu untuk memiliki cokelat batangan itu, setelah banyak kerja keras. Anda layak mendapatkannya. Ambil kesempatan untuk minum lebih banyak juga. Setelah pemotongan, yang benar-benar dibutuhkan hanyalah perakitan. Tapi arsipkan tepi disk Anda, untuk memastikan itu benar bulat sebelum melanjutkan.

Langkah 8: Perekatan (dan Banyak)

Kami berada di kandang sekarang, hanya beberapa hal lagi yang harus dilakukan. Pertama, ambil disk yang Anda potong pada langkah terakhir. Lacak lingkaran di atasnya, sedikit lebih besar dari diameter cincin Anda (atau sedikit lebih kecil dari diameter dalam, jika Anda mencetaknya 3d.)

(Ya saya tahu, itu adalah garis yang indah dan digambar dengan terampil)

Sejajarkan cincin Anda dengannya sebaik mungkin, sering kali merupakan ide yang baik untuk memiliki cahaya terang yang bersinar tepat di atas pekerjaan Anda untuk menghilangkan bayangan yang mungkin membingungkan Anda. Setelah Anda yakin itu berada di tempat yang tepat, cukup rekatkan ke bawah, di sekitar bagian dalam (untuk mengurangi kemungkinan LED berkabut.)

Langkah terakhir adalah merekatkan komponen ke bawah, untuk meminimalkan kemungkinan pecah. Lem panas akan berhasil di sini.

Aaaah, kamu sudah selesai! semua yang tersisa adalah untuk mengujinya! Langkah selanjutnya mencakup itu.

Langkah 9: Menyelesaikan

Hal terakhir yang harus dilakukan pada jam ini adalah menerapkan perbaikan teknologi yang sangat tinggi untuk suatu masalah. Anda mungkin telah memperhatikan bahwa Arduino memiliki lampu daya yang sangat terang dan sangat merah yang bersinar melalui akrilik (jika memang Anda memiliki akrilik.) Anda dapat menyelesaikannya dengan cara yang sangat sederhana dengan memotong pita listrik persegi kecil dan menempelkannya. LED. Blu-Tack akan bekerja juga. Atau cat. Hanya menutupi cahaya. Untuk mengatur jam, cukup tekan tombol atas untuk menambah jam dan tombol bawah untuk menambah menit.

Anda mungkin menemukan bahwa jam memperoleh atau kehilangan waktu, ini disebabkan oleh fakta bahwa kristal di Arduino hanya dapat diandalkan sekitar 90% dari waktu. Anda biasanya dapat menyesuaikan ini dengan mengubah variabel 'kedua', di dekat bagian atas. 1013 milidetik adalah yang berhasil bagi saya, tetapi Anda mungkin merasa perlu penyesuaian. Setelah Anda mengubahnya, unggah ulang dan tunggu satu hari untuk melihat apakah itu tetap akurat.

Itu saja dari saya, Anda sekarang tahu cara membuat jam minimalis unik yang, sejujurnya, terlihat sangat, sangat bagus. Foto-foto itu tidak adil, itu jauh lebih memesona secara pribadi. Saya pasti berencana untuk mengunjunginya kembali di masa mendatang, dengan fitur seperti chip jam khusus, peredupan di malam hari, mode penjaga (yang hanya menyala jika ada orang di sekitar,) dan daya baterai penuh. Pantau terus.