Anggaran Arduino RGB Word Clock!: 7 Langkah (dengan Gambar)

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

Halo semuanya, inilah panduan saya tentang cara membuat jam kata sederhana & murah Anda sendiri!

Alat yang Anda perlukan untuk proyek ini

1. Besi Solder & Solder
2. Kabel (Idealnya setidaknya 3 warna berbeda)
3. Printer 3D (Atau akses ke satu, Anda juga dapat mengirim file.stl ke rumah percetakan jika Anda tidak memiliki printer sendiri)
4. Alat Dasar (Driver sekrup, pemotong kawat, file, dll…)

Semua bagian yang perlu Anda pesan tercakup dalam bagian BOM dari panduan ini!

Semoga Anda menikmati, sekarang mari kita mulai!

Langkah 1: Proposal Proyek

Sudah lama saya ingin membuat jam meja kata RBG di sepanjang garis proyek Adafruit di sini LINK

Hal utama yang menghentikan saya adalah biaya suku cadang & kebutuhan suku cadang potong laser!

Jadi tujuan dari proyek ini adalah untuk membuat versi murah dan sederhana menggunakan Matriks RBG anggaran & Arduino Nano, kemudian untuk mencetak 3D selungkup khusus dengan mengabaikan kebutuhan bagian potong laser.

Langkah 2: BOM - Elektronik & Mekanik

Bill of Materials (BOM) untuk proyek ini harus mencapai £13,21 untuk 1 jam kata lengkap.

Total biaya pemesanan (Termasuk Ongkos Kirim untuk Inggris) harus mencapai £ 51,34 dengan asumsi Anda perlu membeli setiap bagian termasuk gulungan 1 KG penuh PLA untuk enklosur.

(Biaya pesanan - Biaya BOM)

1. £6.42 - £6.42- 8x8 WS2812B Matrix -
2. £1,83 - £1,83- Arduino Nano V3 -
3. £1,75 - £1,75- Modul RTC DS1307 -
4. £1,25 - £0,13 - Power Micro USB -
5. £4.31 - £1.44 - Protoboard -
6. £1,05 - £0,11 - M3 35mm Sekrup x20 -
7. £4.13 - £0.82 - Kaki Karet 4mm x4 -
8. £12,99 - £1,20 - BQ 1,75mm PLA - Coal Black -
9. £19,99 - £0,28 - AMZ3D 1.75mm PLA - Alami -

Perhitungan PLA dapat ditunjukkan di atas dalam tabel PLA Calc. Saya berasumsi bahwa volume PLA kira-kira 800 cm^3/kg, yang berarti bahwa gulungan 1kg harus memiliki sekitar 330 meter plastik. Saya kemudian menggunakan perkiraan jumlah PLA yang diperlukan untuk mencetak setiap bagian untuk menghitung biaya.

Langkah 3: Bagian Cetakan 3D

Model cetak 3D semuanya dapat ditemukan di Thingiverse di sini -

Instruksi pencetakan dapat ditemukan di halaman Thingiverse yang ditautkan di atas

Saya merancang model ini di Fusion 360 menggunakan desain penutup Adafruit Laser Cut sebagai template (Tautan).

Saya menyimpan huruf panel depan sama seperti kita akan menggunakan kode yang sama dengan yang digunakan proyek Adafruit.

Enklosur memiringkan jam pada 10° untuk memberikan sudut pandang yang lebih baik. Tata letak huruf harus sedikit lebih besar dari versi Adafruit karena matriks LED 8x8 RGB yang saya pilih untuk digunakan kira-kira 64 mm x 64 mm, bukan 60 mm x 60 mm Adafruit NeoMatrix.

Kandang memiliki 6 bagian,

1. Panel Depan - Ini memiliki huruf yang diposisikan di depan Matriks LED.
2. Panel Tengah (Sudut) - Ini menahan matriks di tempatnya serta menghubungkan ke Panel Depan & Panel Belakang. Bagian ini berada pada 10 °.
3. Panel Belakang (Sudut) - Panel ini menampung adaptor daya dan terhubung ke panel tengah.
4. Kunci Adaptor Daya - Ini adalah bagian kecil yang menahan adaptor di tempatnya.
5. Grid Pembagi - Ini digunakan untuk membantu mengisolasi cahaya dari setiap LED, mengurangi aliran cahaya menjadi huruf-huruf yang berdekatan.
6. Diffuser LED - Ini adalah bagian PLA bening yang membantu memadukan cahaya LED RGB, ini juga membantu kejelasan huruf (Perhatikan bahwa Anda perlu mencetak 64 bagian ini, satu untuk setiap LED matriks).

Seluruh enklosur dipasang bersama menggunakan sekrup M3 35mm & M3 15mm.

Langkah 4: Kode

Mendapatkan Arduino IDE

Untuk proyek ini, pertama-tama Anda memerlukan Arduino IDE yang dapat diunduh di sini - Tautan

Mendapatkan Basis Kode

Ini memproyeksikan kode telah dibuat oleh Adafruit dan dapat ditemukan di GIT Hub di sini - Tautan

Bagi siapa saja yang belum pernah menggunakan GIT Hub sebelumnya, ini sangat sederhana! Untuk mendapatkan kode yang diunduh dan masuk ke Arduino IDE ikuti langkah-langkah ini.

1. Klik Tautan ke Repo GIT
2. Klik tombol 'Klon atau unduh' (Hijau) lalu pilih Unduh ZIP
3. Ekstrak ZIP yang diunduh di suatu tempat
4. Buka Arduino IDE
5. Di Arduino IDE, buka File Open
6. Kemudian arahkan ke WordClock_NeoMatrix8x8.ino yang ditemukan di folder yang tidak di-zip (Contoh Direktori - C:\Users\xxxxxx\WordClock-NeoMatrix8x8-master\WordClock-NeoMatrix8x8-master\WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Sekarang Anda telah membuka kode!

Membuat Modifikasi pada Kode

Kami kemudian perlu membuat modifikasi yang sangat kecil pada kode Adafruit yang disediakan karena kami menggunakan pengontrol mikro yang berbeda dengan proyek aslinya.

Di WordClock_NeoMatrix8x8.ino kami ingin memodifikasi beberapa //define pin, Kita perlu mengubah RTCGND ke A4 & RTCPWR ke A5 ini memberi tahu kode di mana koneksi SDA & SCL berada di Arduino Nano.

Kita juga perlu mengubah NEOPIN ke D3 sehingga ia tahu di mana Matriks RBG 8x8 Din terhubung.

Jika Anda tidak yakin telah melakukannya dengan benar, Anda dapat mengunduh Modified WordClock_NeoMatrix8x8.ino terlampir dan mengganti yang ada di direktori Anda.

Mendapatkan Perpustakaan yang Diperlukan

Terakhir, sebelum memprogram, Anda harus mengunduh semua Pustaka yang diperlukan, Adafruit telah menyertakan tautan ke semua ini di komentar

Atau bisa klik disini,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Bagi siapa saja yang belum menginstal Arduino IDE Library sebelum mengikuti langkah-langkah ini,

1. Semua tautan di atas adalah ke repositori GIT Hub, Anda harus mengklik tombol 'Klon atau unduh'
2. Pilih unduh ZIP
3. Sekarang buka Arduino IDE
4. Klik pada tab 'Sketsa' di menu atas
5. Arahkan kursor ke Sertakan Pustaka, lalu pilih 'Tambahkan. Pustaka ZIP…'
6. Navigasikan ke lokasi tempat Anda mengunduh perpustakaan. ZIP dan pilih
7. Sekarang Pustaka telah terinstal, Anda perlu mengulangi langkah-langkah ini untuk masing-masing dari 5 Pustaka yang ditautkan di atas.

Memprogram Arduino Nano

Sekarang lingkungan IDE sudah siap dan saatnya Anda memprogram Arduino Nano!

Pastikan Arduino IDE telah diatur untuk dikompilasi untuk papan Arduino Nano, untuk memverifikasi ini,

1. Klik pada tab 'Alat'
2. Arahkan kursor ke opsi 'Papan:' dan pilih "Arduino Nano"
3. Colokkan Arduino Nano ke PC Anda & pilih Port COM yang benar

Setelah langkah-langkah di atas telah diikuti, Anda dapat menekan tombol unggah untuk memprogram Arduino Nano!

Langkah 5: Elektronik

Sekarang Anda memiliki Arduino Nano yang telah diprogram, saatnya untuk mengatur elektronik!

Sebelum memasang semuanya, lepaskan Arduino Nano dari konektor USB.

Elektronik dalam proyek ini sangat sederhana, sehingga sangat mudah untuk dirakit bahkan untuk pemula, Koneksi

1. TP4056 - Solder kabel merah ke + sambungkan di sebelah konektor micro USB (Tampil di atas) ini adalah 5V (Verifikasi dengan multi meter jika tidak yakin). Kemudian sambungkan kabel hitam ke konektor - (sekali lagi ditunjukkan di atas).
2. 8x8 RGB Matrix - Hubungkan Din ke Arduino Nano Pin D3, lalu Vcc ke 5V & GND ke GND.
3. DS1307 - Hubungkan SDA ke Arduino Nano Pin A4 (Ini adalah koneksi SDA Nano), kemudian hubungkan SCL ke Arduino Nano Pin A5 (Ini adalah koneksi SCL Nano lihat Pin Nano di atas). Kemudian Vcc ke 5V & GND ke GND.
4. Arduino Nano - Yang tersisa hanyalah menyalakan Arduino Nano, untuk melakukan ini sambungkan 5V ke Vin & GND ke GND di sebelah pin Vin.

Setelah semua hal di atas telah diikuti, rangkaian selesai! dan saatnya untuk memprogramnya untuk memeriksa semuanya berfungsi!

Sebelum menyolder semua koneksi di atas, mungkin ide yang baik untuk memverifikasi semuanya berfungsi dengan menggunakan papan tempat memotong roti dan beberapa konektor. Saya telah menunjukkan beberapa foto verifikasi elektronik saya di atas!

Jam waktu tidak benar?

Jika jam kata Anda tidak menampilkan waktu yang tepat, cobalah memprogram ulang Arduino Nano saat terhubung ke modul RTC. Jika ini masih tidak berhasil, keluarkan baterai sel dari modul RTC dan tambahkan kembali, setelah melakukan upaya ini untuk memprogram ulang Arduino lagi.

Langkah 6: Perakitan

Sekarang setelah Anda memiliki bagian 3D, Code & Electronics menyiapkan waktunya untuk merakit kata jam.

1. Tempatkan Flat Front Standar di atas meja dan masukkan 64 Diffuser LED.
2. Pastikan semua diffuser telah dimasukkan rata.
3. Tempatkan Grid Pembagi ke dalam Rakitan Depan Standar.
4. Siapkan elektronik yang dibahas pada langkah sebelumnya.
5. Tempatkan Miring Kembali Datar di atas meja
6. Masukkan Modul pengisi daya USB ke dalam slot di bagian Belakang Miring
7. Pastikan bahwa Port USB disejajarkan melalui celah belakang pada Angled Back
8. Tempatkan Angled Mid di atas elektronik dan sejajarkan dengan Angled Back, lalu masukkan elektronik
9. Tempatkan matriks LED di atas elektronik, panel harus sejajar pada slot Angled Mids.
10. Tempatkan rakitan Miring ke Depan Standar dan masukkan sekrup M3 35mm
11. Kencangkan sekrup dan letakkan 4 kaki karet di alasnya
12. Selamat Anda telah menyelesaikan perakitan, waktu untuk menyalakannya lihat waktu!

Langkah 7: Pelajaran & Kesimpulan

Secara keseluruhan saya senang dengan hasil proyek ini tetapi tentu saja ada beberapa hal yang bisa dilakukan untuk memperbaikinya.

masalah 1

Modul RTC DS1307 cukup membuat frustrasi untuk disetel dan terlihat tidak sinkron dengan cepat yang berarti Anda harus memprogram ulang perangkat untuk menyinkronkannya kembali.

Edisi 2

CAD, saya mungkin akan mendesain enklosur sedikit berbeda untuk meningkatkan proses perakitan dan benar-benar memiliki tempat untuk memasang Arduino.

Edisi 3

Mengapa tidak memiliki Wi-Fi? Ini akan menjadi solusi yang bagus untuk Edisi 1!

Ketika saya memulai proyek ini, saya tidak memiliki pengalaman dengan ESP8266 / ESP32 tetapi jika saya memulai proyek ini lagi atau melakukan Rev2, saya akan sangat mempertimbangkan untuk mengadaptasi kode untuk menggunakan Wifi untuk mendapatkan waktu saat ini daripada DS1307.

Ini juga dapat mengaktifkan banyak fitur lain seperti menyesuaikan warna tampilan berdasarkan ramalan cuaca atau hal-hal keren seperti ini.

Terima kasih semuanya telah sampai di akhir panduan saya, jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk berkomentar atau mengirim pesan langsung kepada saya!