Ленивый 7 / Один: 12 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Ленивый 7 / Один

Функции / инструкции такие же, как и в других проектах, основанных на том же эскизе, вот еще одно видео (также связанное с инструкциями по эскизу на шаге 10).

Обновление - 2020/07/30 Корпус электроники STL разделен и добавлена еще одна крышка (B) с отверстием. Если вы хотите создать 4-значную версию, это может быть лучшим выбором для настенного монтажа.

Обновление - 2020/06/02 Добавлен черновик скетча v6, который можно скомпилировать для nodeMCU / ESP8266. Он был добавлен к шагу 10. Для получения подробной информации, пожалуйста, взгляните на шаг 11 моего S7ripClock.

Как раз тогда, когда я подумал, что наконец закончил с 7-сегментными модулями…. кто-то пришел с особыми требованиями к одному. В итоге мы построили какую-то сетку, но это заставило меня задуматься:

Есть ли простой способ увеличить количество светодиодов в моих 7-сегментных модулях без масштабирования модели до безумных размеров? Или использовать полосы с 144 светодиодами / м, которые связаны с другими проблемами? да.

После смешивания некоторых элементов моих Lazy Grid Clock и 7-сегментных модулей это то, к чему я пришел. В основном я работал над другим модулем, но мне просто пришлось создать эту меньшую версию, имея в виду еще один вопрос:

Можно ли упростить сборку еще больше по сравнению с моими другими 7-сегментными часами?

Да, это тоже можно сделать. В этих часах используется одна полоска светодиодов, всего 252 светодиода. Внутри деталей рамы всего одна длинная деталь (4,2 м) и все. 8 светодиодов внутри каждого сегмента, 56 на цифру.

Ширина: 40,7 см

Высота: 14,8 см, глубина: 3,8 см.

252 светодиода, 1 сплошная полоса (WS2812B, 60 светодиодов / м, 4,2 м)

Или 388 светодиодов, если речь идет о 6-значной версии (6,47 м)…

Шаг 1: информация / примечания

Это скорее «доказательство концепции». Идея, лежащая в основе 7-сегментных модулей, заключалась в расширенных конфигурациях, в которых модули будут устанавливаться прямо на платы и получать соответствующее питание, чтобы использовать все эти светодиоды.

Для повседневного использования в гостиной это должно работать примерно с 1.0A - 2A, вам нужно будет настроить ограничение мощности по умолчанию внутри эскиза в соответствии с калибром проводов и источником питания, который вы используете.

Хотя он будет работать прямо из коробки, используя 750 мА (ограничение по умолчанию внутри эскиза), вы почти не заметите никакой разницы между настройками яркости, и некоторые цветовые палитры могут немного потемнеть, когда точки между цифрами загорятся.

Будьте осторожны: зажгите все светодиоды на полную яркость / белый цвет и запустите их на номинальном максимальном токе (60 мА), вы в конечном итоге столкнетесь с максимальным потреблением 75,6 Вт (15,12 А при 5 В).

Если вы планируете использовать его там, где требуется высокая яркость, убедитесь, что вы используете соответствующие материалы. Когда часы выставлены на белый цвет и установлен предел мощности 7,5 А, детали заметно нагрелись в течение 10 минут после тестирования …

Скетч основан на моем "S7ripClock", так что зайдите туда, чтобы получить более подробные инструкции по электронике, кнопкам и так далее - электроника / схемы точно такие же, за исключением того, что есть только одна полоска светодиодов.;)

S7ripClock - Базовая версия

О, и не удивляйтесь, глядя на количество файлов STL. 6 из них всего на два типа диффузоров…;)

Изменить: добавлен настенный крючок / крепление, которое можно разместить над корпусом электроники. Взгляните на 6-значное расширение, есть визуализированное изображение, на котором вы можете увидеть, что два из них установлены (в версии 6d).

Шаг 2: Необходимые детали

Печатные части:

• 1x L7One_Frame_A. STL
• 1x L7One_Frame_B. STL
• 1x L7One_Frame_C. STL
• 1x L7One_Cover_A. STL
• 1x L7One_Cover_B. STL
• 1x L7One_Cover_C. STL
• 4x L7One_Front_AC. STL
• 1x L7One_Front_B. STL
• 1x L7One_Elec_Case. STL
• 1x L7One_Cable_Cover_A. STL
• 1x L7One_Feet. STL

Я предлагаю напечатать все вышеперечисленное, используя черный материал.

Распылители должны быть напечатаны из прозрачного материала:

• 28x L7One_Diffuser_AC_Type_1 или 2 (пусто)
• 2x L7One_Diffuser_B_Type_1 или 2 (пусто)

Также есть комплекты всех диффузоров (30 шт.) Для Типа 1 и 2 в одном STL.

Также есть дополнительная «прокладка» для разделения rtc / arduino внутри корпуса электроники, вы можете ее использовать.

Самая большая часть (x / y) для печати - 187,3 x 147,6 мм, поэтому ее можно распечатать на большинстве принтеров.

Другие части, которые вам понадобятся для сборки часов, как показано на рисунке:

• 252 светодиода WS2812B, полосы 60 шт. / М, 5 В, каждый светодиод с индивидуальной адресацией, ширина 10 мм (IP65 / 67, покрытые / прорезиненные не подходят!)
• 1x Arduino Nano или Pro Mini (atmega328, а не 168,5 В, а не 3,3 В)
• Модуль DS3231 RTC (ZS-042, DS3231 для Pi или аналогичный)
• 2x кнопки 6x6 мм (высота кнопки не имеет значения, рекомендуется 3-6 мм)
• Некоторые провода (рекомендуется AWG 26 мин.)
• 1x USB-кабель / настенное зарядное устройство USB (1 А мин.)
• 12 винтов M3, 8-10 мм (Примечание: абсолютная максимальная длина винта составляет 10,25 мм! 8 мм может быть немного короче при соединении ножек / настенного крюка)

Для загрузки скетча вам понадобится рабочая среда Arduino IDE. Также вы должны знать о разнице между компиляцией и загрузкой скетча или установкой необходимых библиотек. Если вы новичок в leds / arduino, я рекомендую сначала проработать что-нибудь вроде Adafruits Neopixel Guide.

В скетче используется библиотека FastLED. Таким образом, можно использовать другие светодиоды, но это руководство не будет включать такие модификации. То же самое касается использования ESP8266 без переключателей логического уровня и WS2812B.

Для связи RTC используется библиотека DS3232 от JChristensen. Так что поддерживаются и другие модели (DS1307), просто без сильного дрейфа я еще не встречал… ^^

Энергопотребление / ток ограничены 750 мА внутри скетча. Вы можете отрегулировать это при необходимости, и проводка / блок питания справятся с этим.

Шаг 3: файлы STL / параметры печати

Стены кратны 0,5 мм. Поэтому я рекомендую использовать ширину экструзии / ширину линии 0,5 мм (я сам использую сопло 0,4 мм).

Я напечатал все с высотой слоя 0,25, хороший компромисс между скоростью и внешним видом.

Никаких опор не требуется. Максимальный угол свеса 45 °.

Шаг 4: Дополнительная информация

Оставил это поле пустым на случай, если я что-то забыл … ^^

Шаг 5: светодиодные рамки / светодиодная лента

Для этого вам понадобятся Frame_A, B и C. Вставляя светодиодную ленту, вы будете смотреть на часы сзади. Таким образом, входные данные на левой стороне - это то, что будет правой и первой цифрой при просмотре готовых часов.

Важно выровнять их в правильном порядке, иначе вы столкнетесь с проблемами при достижении определенной точки.

Frame_A закрывается с левой стороны, а выемки для обрезки на лицевых частях обращены к вам / на нижних сторонах внешних стен.

Frame_B симметричен и не заботится о его ориентации. Вероятно, он никогда не слышал о подобном.

Frame_C закрыт с правой стороны, открыт в центральной части слева. Здесь выемки для обрезки на лицевых частях будут видны / от вас.

Большинство светодиодных лент состоит из частей по 50 см, спаянных вместе, чтобы получить длину до 5 метров. Таким образом, каждые 30 светодиодов будет одно из этих паяных соединений, которые нельзя согнуть на 90 ° или 180 °, как требуется в некоторых местах. Если вы отрежете первую из новой полосы, у вас должно быть первое паяное соединение между светодиодами №29 и №30. Если это так, то уже неважно, все последующие стыки без особых проблем поместятся внутрь.

Между каждой цифрой / точкой будет 4 неиспользуемых светодиода, всего 16 (28 при использовании 6 цифр). Если вам нужны эти светодиоды, вам придется настроить segArray внутри скетча и соответственно переопределить SPACING_LEDS. Для удаления этих 16 (28) светодиодов потребуется несколько десятков паяных соединений, поэтому я думаю, что для простоты сборки их стоит оставить.

Светодиодная полоса входит в левую часть Frame_A. Убедитесь, что вы не смешиваете Frame_A и Frame_C здесь, вам придется удалить полосу в какой-то момент, если вы это сделаете.

Проведите полосу вдоль внешних стенок через 3 верхних сегмента. Затем сделайте поворот на 180 ° и вернитесь через 3 верхних сегмента, на этот раз следуя внутренним стенкам.

Затем проложите провод по верхней стене от центрального сегмента. Сделайте то же самое для второй цифры.

Достигнув конца Frame_A, поместите Frame_B на место и проведите полосу через верхнюю точку, следуя внешним стенам.

Frame_C похож на Frame_A - верхние 3 сегмента внешней / внутренней стены, верхняя стенка центрального сегмента для обеих цифр. После центрального сегмента от второй цифры внутри Frame_C полоса должна перейти в нижний правый сегмент.

Теперь все вышесказанное повторяется, просто повернувшись на 180 °. Итак, теперь это 3 нижних сегмента, сначала внешние стены, затем внутренние стены, заканчивающиеся на нижних стенках от центральных сегментов / нижней точки.

Отрежьте полоску после последнего / четвертого светодиода внутри центрального сегмента на самой левой цифре.

Рекомендую сейчас проверить светодиоды …

Примечание. Когда я делал снимки, я использовал старый центральный модуль с 16 светодиодами. Это очень раздражало, так как размер был таким же, как у обычной «1», поэтому я изменил центральные точки, чтобы они были немного меньше (12 светодиодов). Вы можете увидеть текущую версию (12 светодиодов) внутри галереи, и более поздние изображения / видео будут отображать ее.

Шаг 6: Тестирование светодиодов

Тестовый эскиз ограничен 500 мА, поэтому вы можете безопасно запустить его при питании Arduino от USB и просто подключите светодиоды к + 5V / GND. Вход данных идет на контакт 6.

На тестовом скетче будут отображены все 252 светодиода, как это видно на видео. Здесь будет гореть каждый светодиод, поэтому не обращайте слишком много внимания на утечку света из неиспользуемых позже светодиодов между цифрами / точками.

После этого происходит демонстрация отображения 0–9 на каждой позиции и отсчета от 0–99 слева / справа.

Если вы планируете использовать отображение ЧЧ: ММ в своих проектах, вы готовы к работе. Все, что вам нужно, находится внутри тестового эскиза, включая определения сегментов и цифр и процедуры для их легкого отображения.

Если вы хотите построить часы, как показано, перейдите к следующему шагу …

Примечание:

Тестовый скетч v1 заменен на v2. Он может быть скомпилирован для Arduino или nodeMCU / ESP8266 и может использоваться для 4 или 6 цифр.

Шаг 7: Передние / диффузоры

Просто вставьте диффузоры по вашему выбору внутрь передних частей и закрепите их на цифрах / точках. Следите за ориентацией цифр, две из них (MM) имеют выемки для защелок на нижних стенках, два из них (HH) - на верхних. Передние части симметричны, достаточно повернуть их на 180 °.

Хотя запечатлеть реальное впечатление от светодиодов довольно сложно, я попытался добавить сравнение типа A / B. Тип B предлагает почти какой-то эффект Френеля при движении головы, начиная с расстояния примерно 4 м разница между A / B едва заметна.

Шаг 8: Сборка

В дополнение к трем проводам из теста вам нужно будет добавить питание на другой конец полоски. В зависимости от вашего выбора источника питания / кабеля вам нужно будет пропустить провод через отверстие внутри крышки Frame_A, как я это сделал при подключении провода USB.

После этого наденьте все крышки на рамки светодиодов.

Положите корпус электроники на заднюю часть и вкрутите все 8 винтов. Я рекомендую начать с тех, которые подключают корпус к центральному модулю. Есть небольшие допуски, поэтому постарайтесь сдвинуть модули вместе, удерживая их прямыми при затягивании винтов.

Если вы устанавливаете ножки / настенный крюк, я бы посоветовал сделать это после того, как все выровняли и затянули винты. Если для крепления ножек / настенного крюка откручены только два винта, выравнивание должно быть сохранено, но выравнивание всего с ножками на месте немного утомительно.

Все отверстия для винтов имеют диаметр 2,85 мм. Они достигают только 7,5 мм внутри деталей рамы, поэтому не используйте ничего длиннее 10 мм, когда все на месте. Верхние 1,5 мм крепления для винтов составляют 3,25 мм, чтобы винт не закручивался под углом, это помогает удерживать его «прямо вниз».

Установите основание для крышки кабеля. Он использует только один винт, а другая сторона удерживается на месте корпусом электроники. Выведите провода внутрь от корпуса электроники и наденьте крышку кабеля. Вам нужно будет надеть его под углом сбоку, а затем, дотянувшись до футляра, надавить на него.

На этих фотографиях нет белой бумаги, при съемке других крышки кабеля еще не существовало… также не было прокладки между rtc и arduino, которую можно увидеть на последнем снимке. А настенный крючок все еще не … ^^

Вставьте винт № 10 в крайнее правое внешнее отверстие, чтобы зафиксировать крышку.

Шаг 9: Электроника

Корпус должен соответствовать различным комбинациям Arduino Pro / Nano и RTC (DS3231 для Pi, DS1307, DS3231). Или другие микроконтроллеры, если хотите.

Схема и соединения точно такие же, как на моем S7ripClock, так что подробности - хорошее место для изучения.

В зависимости от желаемых уровней яркости и источника питания вы можете добавить конденсаторы рядом со светодиодной лентой и Arduino.

Шаг 10: Lazy 7 / One - эскиз часов Arduino

Эскиз программного обеспечения находится в версии 6. Это потому, что он очень близок к тому, который я использовал для некоторых других своих проектов, поэтому я не хотел путать это из-за переработанного "оборудования" вокруг него …

Основное использование:

• Кнопка A: выберите яркость
• Кнопка A (долгое нажатие): переключение цветового режима (на цифру / на светодиод)
• Кнопка B: выбрать цветовую палитру
• Кнопка B (длительное нажатие): переключение режима 12ч / 24ч
• Кнопка A + B: войти в настройки

В настройках: ButtonB -> Увеличить +1, ButtonA -> Принять / Далее

Или просто посмотрите видео, инструкции по использованию начинаются примерно с 01:38.

После загрузки эскиза (и, возможно, настройки ограничения мощности поверх него) все готово и можно начинать. В случае каких-либо проблем установите последовательную консоль на 74880 бод и посмотрите, что происходит. Если часы сразу входят в настройку и ничего не показывают, вероятно, кнопки укорочены / подключены неправильно.

Для получения дополнительной информации вы, возможно, захотите взглянуть на другие мои проекты, некоторые из них (крошечное издание) также предлагают инструкции на немецком языке.

v6 при желании предлагает поддержку nodeMCU / ESP8266 и WiFi / ntp. Это один эскиз для 4 или 6 цифр на Arduino или nodeMCU (с использованием rtc или ntp).

Шаг 11. (Необязательно) 6 цифр - предварительные требования

Если вы хотите добавить еще две цифры и центральный модуль для отображения ЧЧ: ММ: СС, вот как это сделать.

Пока это сработает, вам понадобится еще один набросок. Исходный пришлось изменить по разным причинам. Многие переменные пришлось изменить, потому что теперь светодиодов больше 255. Также у скетча сейчас довольно мало памяти (88% с включенной отладкой). Ничто из этого не препятствует его использованию, но если вы планируете внести изменения, вам может потребоваться оптимизировать использование памяти (или использовать что-то еще, кроме Arduino с 2048 байтами ОЗУ, где уже 1164 используется для светодиодного массива (388 светодиодов x 3 байта (r / g / b)).

Примечание:

Ситуация с RAM не меняется, но, начиная с v6, есть один эскиз для 4/6 цифр, поэтому используйте тот, который был на шаге выше. Также v6 может быть скомпилирован для nodeMCU / ESP8266 для использования WiFi / ntp, если это необходимо. Старый отдельный эскиз был удален. Раскомментируйте "#define use6D" внутри скетча, чтобы использовать 6 цифр.

Ох… и при использовании 6 цифр я рекомендую использовать это по крайней мере с 1,5 А, иначе вы заметите, что все цифры потемнеют, а центральные точки загорятся (24 светодиода) даже при самой низкой настройке яркости.

Для 6 цифр необходимо следующее:

STL из этого раздела:

• 1x L7One_Frame_D. STL
• 1x L7One_Cover_D. STL
• 1x L7One_Diffs_D. STL (предоставляется только тип 1, 14x AC и 2x B)
• 1x L7One_Connector. STL

STL из раздела исходных файлов выше:

• 1x L7One_Frame_B. STL
• 1x L7One_Front_B. STL
• 1x L7One_Cover_B. STL
• 2x L7One_Front_AC. STL

Другой:

• 136 светодиодов WS2812B
• 8x винтов M3

Светодиодная лента (и)

Frame_D не заботится об ориентации, как и Frame_B. Так что смотреть на это нужно только при надевании передних частей, чтобы зажимы совпадали.

Как и раньше, начните с левого верхнего сегмента. Но на этот раз поместите первый светодиод в рамку до начала первого сегмента. Проведите полосу через 3 верхних сегмента, как и раньше, оставив первую цифру после прохождения вдоль верхней стены от центрального модуля.

Повторите это для второй цифры и проведите полоску через верхнюю точку от дополнительного центрального модуля, когда дойдете до конца. После этого отрежьте полоску, как это видно на картинках.

Теперь просто поверните все на 180 ° и начните с Data In в центральной части. Затем по первым 3 верхним сегментам от первой цифры и так далее…

Когда вы закончите, у вас должен получиться Frame_D с одной полосой, проходящей через верхнюю половину, а другая - через нижнюю половину. Верхний начинается с Data In с левой стороны, нижний начинается с правой стороны. Вставьте диффузоры в передние части и закрепите их. Готово, теперь давайте все подключим …

Шаг 12: (Необязательно) 6 цифр - сборка

Снимайте все с часов, пока вы не сможете безопасно снять крышку с правого (если смотреть сзади) модуля и с центрального модуля.

Примечание: при этом я рекомендую вынуть монетоприемник из RTC!

Теперь обрежьте светодиодную ленту прямо там, где она выходит из центрального модуля, перед тем, как войти в правый модуль.

Отодвиньте правый модуль подальше, пока не сможете разместить между ними дополнительный Frame_D и центральный модуль.

Спаяйте все восемь свободных концов вместе и соберите все вместе (возможно, сейчас самое подходящее время для загрузки 6-значного совместимого эскиза из предыдущего шага).

Пластина, удерживающая модули с правой стороны на месте, отличается от той, что я загрузил. Теперь есть несколько небольших стенок для поддержки ножки, которые я переместил из корпуса электроники на правую сторону.