Arduino Binäruhr - 3D gedruckt - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Ich suche seit einiger Zeit nach Binäruhren für meinen Schreibtisch, aber sie sind ziemlich teuer und / oder haben nicht viele Funktionen. Also beschloss ich, stattdessen einen zu machen. Ein zu berücksichtigender Punkt bei der Herstellung einer Uhr ist, dass Arduino / Atmega328 über längere Zeiträume nicht sehr genau ist (einige Leute haben in 24 Stunden mehr als 5 Minuten Fehler gesehen), daher verwenden wir für dieses Projekt eine RTC (Real Time). Uhr) Modul zum Halten der Zeit. Diese haben auch den zusätzlichen Vorteil, dass sie über eine eigene Backup-Batterie verfügen, damit die Zeit bei einem Stromausfall nicht verloren geht. Ich habe mich für das DS3231-Modul entschieden, da es auf 1 Minute pro Jahr genau ist, aber Sie könnten auch ein DS1307 verwenden, aber es ist nicht so genau. Offensichtlich müssen Sie nicht alle diese Funktionen verwenden, Sie können einfach die grundlegende binäre Uhr erstellen und dabei vielleicht 10 bis 12 Pfund sparen. Ich habe mich für ein 12-Stunden-Uhrformat entschieden, um die Größe gering zu halten und die LED-Anzahl zu reduzieren und es ist auch einfacher zu lesen. (Gewöhnlicher Menschenverstand ist alles, was Sie normalerweise brauchen, um herauszufinden, ob es AM oder PM ist!)

Ich benutzte:

1 x Arduino Nano (eines der billigen eBay-Modelle) - Ca. £ 3

1 x RTC-Modul (i2C) - ca. £ 3

1x RHT03 Temperatur- / Feuchtigkeitssensor - Ca. £4

1x 0,96 OLED-Bildschirmmodul (i2C) - ca. £ 5

11 x blaue Strohhut-LEDs - ca. £ 2

11 x 470 Ohm Widerstand - Ca. £ 1

1 x 10KOhm Widerstand - Ca. £0.30

1 x 3D-gedrucktes Gehäuse - Ca. £12

plus eine kleine Menge Platine und Lötzinn

Gesamtbaukosten = £30

Schritt 1: Bauen Sie die LED-Module

Die LED-Module bestehen aus 3 oder 4 LEDs, bei denen die positiven Schenkel miteinander verbunden sind und die negativen Schenkel mit einem 470Ohm-Widerstand verbunden sind. Dieser Widerstand begrenzt den Strom durch die LED auf etwa 5 mA. Die maximale Anzahl von LEDs, die jederzeit eingeschaltet werden können, beträgt 8, daher beträgt die maximale Stromaufnahme des Arduino etwa 40 mA ein- und 40 mA aus, also insgesamt 80 mA - weit im Komfortbereich des Arduino.

Anschließend werden die Anschlusskabel angelötet und die Widerstände mit Schrumpfschläuchen abgedeckt.

Schritt 2: Binäre Taktschaltung

Der Mittelpunkt dieses Projekts ist der Arduino Nano. Wir werden die meisten seiner Pins hier verwenden. Das RTC-Modul und der Bildschirm befinden sich beide am i2C-Bus, sodass sie alle Verbindungen teilen können. Verbinden Sie einfach die 5V-, 0V-, SDA- und SCL-Anschlüsse mit beiden Modulen (ich habe meine verkettet, um die Verkabelung niedrig zu halten). SDA wird dann mit Pin A4 des Arduino verbunden und SCL wird mit Pin A5 verbunden.

Als nächstes schließen Sie das RHT03 (DHT22) an. wieder war dies für 5V- und 0V-Verbindungen verkettet, aber Pin 2 wurde direkt mit dem Arduino-Pin D12 verbunden. Vergessen Sie nicht, den 10KOhm-Widerstand zwischen 5V und dem Signalanschluss hinzuzufügen, wie im Diagramm gezeigt.

Als nächstes schließen Sie die LED-Module an. Die Stromversorgung für jedes Modul wird an die Pins 9, 10 oder 11 angeschlossen (egal welche, da sie nur ein PWM-Signal zur Anpassung der LED-Helligkeit liefern).

Verbinden Sie die negative Seite jeder LED mit den entsprechenden Pins im Diagramm.

Schritt 3: Entwerfen und drucken Sie das Gehäuse

Vermessen Sie zunächst alle Ihre Module, damit Sie die Einbaulagen und Öffnungsgrößen ermittelt haben.

Ich habe die 3D-CAD-Software DesignSpark Mechanical verwendet, um meine Uhr und meine Basis zu erstellen, aber Sie können auch jede gute 3D-Software verwenden. DesignSpark Mechanical kann kostenlos heruntergeladen und verwendet werden, und es gibt viele Tutorials dazu. Eine weitere kostenlose 3D-Software ist SketchUp, auch hier gibt es viele Online-Tutorials, sodass so ziemlich jede Aufgabe abgedeckt wird.

Am Ende benötigen Sie eine Ausgabedatei im. STL-Format, damit sie gedruckt werden kann. Ich habe meine Dateien der Einfachheit halber beigefügt.

Wenn Sie nicht das Glück haben, einen 3D-Drucker zu besitzen, können Sie 3D-Drucke über das Internet erstellen lassen. Es gibt einige Online-Drucker zu sehr günstigen Preisen. Ich habe eine Website namens 3Dhubs verwendet und es kostete knapp 15 £, um beide Teile drucken zu lassen.

Ich habe beide Teile in technischem ABS drucken lassen, da die Schrumpfrate im Vergleich zu anderen Materialien sehr gering ist.

Sobald Sie von den Druckern zurück sind, müssen Sie die Teile reinigen und möglicherweise ein leichtes Schleifen erforderlich machen. Ich habe meinem auch einen leichten Anstrich mit Sprühfarbe gegeben, aber ich wollte den "gedruckten" Look behalten, also habe ich mich nicht zu sehr auf das Schleifen konzentriert.

Schritt 4: Montage

Passen Sie einfach alle Module / Schaltungen in das gereinigte gedruckte Gehäuse ein. Eine kleine Menge Klebstoff ist erforderlich, um sie auf den internen Positionierungsstiften zu befestigen. Eine kleine Menge Kleber wurde auch verwendet, um die LED-Module an Ort und Stelle zu verkleben. (ja, das ist der blaue Tack, den Sie auf dem Bild sehen können. Ich habe ihn verwendet, um die Module zu halten, während der Kleber abbindet)

Vergessen Sie nicht, die Batterie während der Montage auf das RTC-Modul zu setzen

Dann schieben Sie den Arduino in Position, so dass der Mini-USB-Anschluss nur durch die Rückseite der Uhr stößt.

Bringen Sie schließlich die Basis an und schrauben Sie sie fest (Achten Sie auf gute Lochgrößen für die Schrauben, damit sie nicht zu stark in den Kunststoff beißen, da er leicht bricht)

Schritt 5: Einschalten und Einstellen der Zeit

Vor dem Einschalten müssen Sie einige Arduino-Bibliotheken besorgen, damit dies funktioniert.

Du brauchst:

RTClib

DHT22-Bibliothek

OLED-Bildschirmbibliothek (möglicherweise benötigen Sie auch die adafruit GFX-Bibliothek)

Sie können viele Online-Tutorials zum Hinzufügen dieser Bibliotheken finden, sodass ich hier nicht darauf eingehen werde.

Die Uhr wird über den Mini-USB-Anschluss auf der Rückseite mit Strom versorgt. Verbinden Sie diese einfach mit Ihrem Computer und öffnen Sie die Arduino-Skizze 'Binary_Clock_Set.ino'

Dieser Sketch nimmt das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit, die zum Zeitpunkt des Kompilierens des Sketches auf dem PC eingestellt sind, und lädt sie in die Uhr in der Setup-Schleife. Laden Sie diese auf die Uhr hoch und die Uhrzeit wird eingestellt. Ohne die Uhr zu trennen (damit die Setup-Schleife nicht erneut gestartet wird), öffnen Sie die andere Arduino-Skizze 'Binary_Clock.ino' und laden Sie sie in die Uhr. Dies ist die normale Laufskizze

Wenn die Stromversorgung (USB) zwischen diesen beiden Schritten ausfällt, müssen Sie beide wiederholen, da die Zeit falsch ist.

Der Sketch 'Binary_Clock_Set.ino' wird jetzt nur noch benötigt, wenn die Uhr neu gestellt werden muss, z. B. Sommerzeit etc.