Orologio digitale in legno massello: 11 passi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Come costruire un orologio digitale in legno alimentato da un atmega168 (arduino) con sveglia e giochi incorporati.

Ho pensato di realizzarlo per la prima volta quando ho visto un orologio a LED ricoperto da un'impiallacciatura di legno. Mi è piaciuto quando l'ho visto, finché non ho visto il prezzo. È stato allora che ho deciso di costruirmelo da solo, volevo che lo costruisse per molto meno, dal legno massello e per giocare!

Passaggio 1: cosa ti serve

Materiali: - 4 assi di legno da 18" x 4" x 1" (sono andato con l'acero)- 85 LED rossi- 85 LED verdi (opzionali)- 1 Demiltiplexer da 4 a 16 pin- 15 transistor NPN (come un 2N3904)- 1 Microcontrollore ATMEGA168 (o Arduino)- 1 Cristallo da 20 MHz- 1 Regolatore da 5 Volt- 2 Condensatori da 220uF (per livellamento dei picchi di potenza)- 1 Old Pocket Radio- 2 Jack audio da 1/8"- 1 Adattatore da parete 5-9V DC- 1 (o più) Vecchio controller di gioco - 4 viti per legno da 3-1 / 2 "- Filo con anima solida (più facile da lavorare)- Saldatura- Stick di colla a caldo- Colla bianca- Carta vetrata Per il controller di gioco utilizzo un joystick Atari 2600 (o anche paddle se si riprogramma), ma è anche compatibile con controller di sistema Sega Master, joystick Atari 7800 (teoricamente) o persino controller Sega Genesis. Strumenti: - Trapano a colonna - Punta piatta per hobby - Saldatore - Pistola per colla a caldo - Troncatrice

Passaggio 2: preparare il pannello frontale

Prendi il pezzo migliore della tavola 1"x4"x1-1/2' e scegli il lato migliore per essere la parte anteriore dell'orologio.

Cerca di evitare nodi o difetti visibili nel legno perché renderanno infinitamente più difficile praticare i fori dei LED. Inizia stampando il modello allegato a questo passaggio in scala 1:1. Fissalo con del nastro adesivo sul lato posteriore del pannello anteriore, in modo che il lato positivo sia rivolto verso il basso quando la stampa è rivolta verso l'alto. Prendi la tavola anteriore e posizionala con il modello rivolto verso l'alto sopra la tavola dall'aspetto peggiore. Quindi mettilo sul trapano a colonna. Prendi una punta da trapano leggermente più grande della punta per hobby a estremità piatta e regola il calibro di profondità in modo che la punta sia a soli 0,8-1 mm sopra la tavola inferiore, in modo che non attraversi completamente la tavola anteriore. Consiglio vivamente di utilizzare prima una scheda di prova per vedere se funziona. Praticare almeno 10 fori di prova (verranno utilizzati in seguito!). Una luce forte dovrebbe essere in grado di brillare attraverso il punto in cui terminava la punta del trapano. Praticare un foro in ciascuno dei cerchi sul modello come nell'immagine qui sotto.

Passaggio 3: terminare il pannello frontale

Questo passaggio è molto impegnativo, il punto è usare la punta dello strumento per hobby per rendere piatte le estremità del foro in modo che la luce risplenda uniformemente.

Inizia inserendo la punta dell'attrezzo per hobby nel trapano a colonna (assicurati di lasciare oltre 1 dal mandrino). Come nota di sicurezza, questo non è il modo in cui la punta è progettata per essere utilizzata ed è un pericolo, quindi sii extra attenzione. Regolare il calibro di profondità in modo che la punta sia appena sopra la tavola inferiore come nella terza immagine. Allineare la punta con un foro di prova e tenere premuto delicatamente per 1 secondo e rilasciare. Tenere premuto di nuovo per 1 secondo, quindi rilasciare e spegni il trapano. Il trapano è spento in modo da poter raschiare qualsiasi accumulo dal fondo della punta. Se non lo fai, brucerà il foro facendo scolorire la faccia. Ripeti finché non sei soddisfatto quanta luce traspare (vedi le immagini sotto per un riferimento). Una volta che ti senti a tuo agio con la perforazione dei fori, passa al pezzo finale di legno e pratica ogni foro. Tieni presente che questo richiede pazienza, non avere fretta o potresti bruciare un buco e dover riavviare.

Passaggio 4: preparare le schede centrali

Questo passaggio prepara le schede centrali per accogliere l'elettronica.

Se hai sbagliato nell'ultimo passaggio, il legno non è perso, usalo qui! Per questo passaggio, tutto ciò che devi fare è praticare un foro in ciascuna delle schede centrali leggermente più grande della dimensione della matrice LED, in modo che tutti i cavi e l'elettronica si adattino all'interno. L'ho fatto perforando i supporti rimanenti di un pannello frontale guasto e usando uno scalpello per pulirlo. Ripeti l'operazione per tutte le schede che desideri, io ne ho usate 2.

Passaggio 5: preparare il pannello posteriore

Per questo passaggio, utilizzare il modello allegato per forare e ritagliare i fori per il connettore DB9 utilizzato per il controller e i jack audio da 2 1/8 utilizzati per l'alimentazione e la radio.

Per intagliare la porta del controller, forare la linea interna sul modello. Quindi, intaglia la parte esterna del modello a una profondità di 10 mm usando uno scalpello (fai attenzione per questo passaggio, è affilato). Per praticare i fori per i jack da 1/8 , iniziare praticando un foro abbastanza grande da consentire l'inserimento dell'estremità del jack audio. Quindi praticare un foro più grande dall'interno della scheda fino a 3 mm dalla superficie esterna (questo dipende dal tuo jack). Ciò consente all'estremità del jack di sedersi comodamente nel foro più piccolo con il resto nascosto dietro il legno. A questo punto dovrai collegare i cavi alle porte di alimentazione, audio e controller. On la porta del controller, collegare il filo dal pin 5 al filo dal pin 6 come mostrato nell'ultima immagine, infine fissare tutte le porte alla scheda posteriore utilizzando la colla a caldo all'interno.

Passaggio 6: saldare la matrice

Per questo passaggio, posiziona uno di ciascun tipo di LED in ciascun foro in modo che si incastrino in posizione. Se hai usato 2 LED da 5 mm come me, allora dovrai allargare i fori per i LED. Fai attenzione quando lo fai, la punta del trapano può impigliarsi molto più facilmente e sollevare la tavola, facendo uscire il foro.

Se hai usato 2 LED, quando inserisci i LED nei fori, posiziona i catodi al centro del foro, in modo che i 2 lati piatti si incontrino. Per iniziare a saldare, prima piega tutti i catodi (conduttori più corti) verso il basso in modo che formino 17 colonne molto vicine alla scheda, quindi saldali insieme. Per saldare insieme gli anodi, prima piega tutti gli anodi di un colore verso l'alto e poi piegali orizzontalmente, quindi ci sono 5 file di anodi per quel colore. Piegare i cavi dell'altro colore dell'anodo verso il basso e poi orizzontalmente, in modo da formare altre 5 file di anodi. Ora salda tutte le righe insieme in modo che ce ne siano un totale di 10. La parte finale di questo passaggio consiste nel saldare i fili alle righe e alle colonne a cui collegare l'elettronica. Quando si sceglie la lunghezza del cavo, far passare il cavo dalla riga/colonna al punto in cui si desidera posizionare l'elettronica e aggiungere 5-10 cm in più con cui lavorare.

Passaggio 7: inizia ad assemblare le schede

Per questo passaggio avrai bisogno di una tavola centrale, la tavola anteriore e 2 pezzi di legno "sacrificali" (saranno notevolmente ammaccati).

Per iniziare, prendi la colla bianca e applicala sul lato anteriore del pannello centrale, non aver paura di applicarne troppo, è meglio che troppo poco. Usando un dito, strofina la colla uniformemente su tutto il lato e incollala sul lato posteriore del pannello anteriore (vedi le immagini per maggiori chiarimenti). Per creare un legame forte, posiziona un pezzo di legno "sacrificale" su entrambi i lati dei pezzi ora incollati e fissalo insieme (assicurati di allinearlo rapidamente, perché si asciuga velocemente). Per ottenere la migliore tenuta, fissalo con tutto ciò che hai (vedi la seconda immagine sotto), ma fai attenzione a non rompere il legno o far fuoriuscire i fori del LED.

Passaggio 8: programmare il microcontrollore

Questo passaggio può sembrare semplice, ma può variare, confondere non viene eseguito correttamente. Ho caricato il programma su atmega168 utilizzando un avrisp mk II per aggirare il bootloader sulla maggior parte dei chip utilizzati con Arduino. Questo perché volevo un avvio istantaneo e consente anche più spazio per il programma (anche se non molto). Per fare ciò, ci sono buone risorse qui, qui e qui per masterizzare un bootloader. Al posto del bootloader basta usare il file.hex che si trova nella cartella dell'applet della cartella sketch di arduino (che è quella che ho allegato a questo passaggio e all'introduzione). Per modificare qualsiasi aspetto del file, ho incluso anche tutto del codice commentato, fai semplicemente clic su "carica sulla scheda" (riceverai un errore a meno che tu non abbia un arduino collegato) per ricompilare e il file.hex cambierà nel nuovo codice. Le probabilità sono che il tuo cristallo non lo farà essere esattamente 20,0 Mhz, quindi dovrà essere calibrato per mantenere l'ora precisa. Per fare ciò, basta cambiare la variabile oneMin nel codice, la mia è 60116. La velocità di clock è attualmente compilata per funzionare a 20 MHz. Per cambiarlo dovrai cambiare alcuni numeri nelle preferenze di arduino e nei file di definizione della scheda, come si trova qui.

Passaggio 9: costruisci l'elettronica

Per costruire l'elettronica, seguire lo schema allegato. Ho allegato lo schema come un bmp, due diverse dimensioni di PDF e il file.ms10 originale creato nel software multisim di strumenti nazionali, per coloro che lo desiderano.

I catodi dei led si agganciano alle uscite del multiplexer, con la colonna di led di sinistra essendo la colonna 0. Il demultiplexer deve affondare i led uno alla volta, come quello della scheda tecnica allegata. Gli anodi dei LED sono collegati a un cluster di 3 transistor. Questo è così il primo transistor ha l'alimentazione direttamente dall'adattatore collegato al suo pin del collettore, il pin dell'anodo corrispondente (dal microcontrollore) è collegato al gate. Ha anche l'emettitore che va direttamente al gate del 2° transistor e, utilizzando un resistore da 1kOhm, è collegato al gate del 3° transistor. Il secondo transistor ha il suo collettore collegato al pin verde (pin 1 sull'arduino) e il suo emettitore collegato alla riga verde (o al LED più alto). Il terzo transistor ha quindi il suo collettore collegato al pin rosso (pin 0 su arduino) e il suo emettitore collegato alla corrispondente riga di LED. Va notato che ho ordinato le file di LED da 0 in alto a 4 in basso. L'alimentazione della radio è collegata al pin dell'altoparlante (pin 9 su arduino), in modo che quando suona la sveglia si accenda e si sintonizza automaticamente sulla stazione più forte. I pin del controller (pin analogici 0-5) hanno tutti una resistenza di pull-up da 200 kOhm. i pin da 0-5 (seguiti dal corrispondente numero DB9) si collegano al controller nel seguente ordine: su (1), giù (2), sinistra (3), destra (4), pulsante 1 (5 e 6), button2(9, anche facoltativo). il pin 7 sul connettore DB9 è +5V e il pin 8 è a terra. Guarda le immagini per alcuni commenti e suggerimenti, ma se qualcosa non è chiaro fammelo sapere nei commenti e farò del mio meglio per aiutarti. Per le porte e le file e le colonne di LED, suggerisco di installare prese in modo che le parti possano essere facilmente rimosse o scambiate. Ora collega il cavo ai LED, all'alimentazione e al controller e prova. Prima di inserire qualsiasi chip, assicurati che l'alimentazione che stanno ricevendo sia la corretta 5V, in modo che non vengano distrutti.

Passaggio 10: terminare l'orologio

Per questo passaggio, fissa insieme tutte le tavole, quindi, usando il modello attaccato a questo passaggio, fai i fori pilota per le 4 viti per legno (solo fino all'inizio della tavola anteriore, motivo per cui quella dietro è incollata). Se vuoi puoi svasare i fori in modo che le viti siano a filo.

Ora inserisci le viti nei fori. L'ultima cosa da fare è pulire i bordi. Prendi la troncatrice e taglia le estremità alla stessa distanza dalle viti su entrambi i lati come nel modello (fai molta attenzione a questo punto a non fare un buco sulla sega!). Ora carteggia tutti i bordi irregolari o ruvidi (non la parte anteriore) e il gioco è fatto!.

Passaggio 11: come utilizzare l'orologio

Per impostare l'ora, tieni premuto il pulsante per 3 secondi, lo schermo dovrebbe diventare nero. Per modificare il numero lampeggiante, premere su e giù. Per passare da un numero all'altro premere a sinistra ea destra. Passando da un numero all'altro, arriverai ai due punti, quando sui due punti commuta tra AM e PM spingendo su e giù, il colore cambierà tra rosso e verde (AM e PM sono quello che vuoi che siano). Premere di nuovo il pulsante per impostare l'ora. Per passare tra le varie altre funzioni premere il pulsante 1. È anche possibile premere il pulsante 2 (non nei controller atari 2600) per accendere e spegnere la radio. Per tornare all'orologio, premere e tenere premuto il pulsante 1 in qualsiasi momento. L'ordine delle funzioni del software è il seguente: Sveglia - impostata allo stesso modo dell'orologio.1-D Pong - È tutta una questione di tempismo, suonato spingendo verso l'alto /down per scegliere il numero di giocatori e premere il pulsante 1 per confermare. Per giocare premere il pulsante 1 (per il giocatore 1) o il pulsante 2 (per il giocatore 2) quando la palla sta arrivando verso di te, ma non troppo presto o tardi, altrimenti ti perderai. Labirinto - Trova la tua via d'uscita, è un labirinto, ma tutte le chiavi devono essere raccolte per aprire l'uscita. "Salta" - Un gioco di piattaforma, evita i puntini rossi e non cadere per arrivare il più lontano possibile. Se hai domande non esitare a lasciare un commento ! Fatemi sapere cosa ne pensate.