DIY Arduino Wordclock: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Mi versión de un word clock no contará con una pantalla de matriz de LED de 12 × 12. En cambio, está hecho con tiras de LED y solo las palabras significativas en el reloj pueden iluminarse. Con este método no puede mostrar mensajes personalizados, pero la compilación completa tampoco le costará tanto.

Este instructivo es una copia casi exacta de mi artículo, que se publica aquí.

Paso 1: Reúna los materiales necesarios

El caso

Para el caso, necesitará los siguientes elementos. Debería poder conseguir la mayoría de estos componentes en su ferretería local (¡todas las medidas en mm!):

1. Panel frontal de acrílico / vidrio (270 × 270 [mm])

2. Esfera de reloj cortada con láser (cartón negro mate de 1, 5 mm)

Lo pedí en ponoko.com

3. Madera:

2x 300x80x15 [mm] 2x 270x80x15 [mm] 2x 270x40x10 [mm] 2x 250x40x10 [mm]

4. Paneles de madera contrachapada

2x 270x270x5 [mm]

5. Tableros de espuma

Se utilizará como espaciador y para formar una cuadrícula de las palabras del reloj, de modo que la luz no se traspase a otras letras que no estén destinadas a iluminarse. Estos pueden ser difíciles de encontrar, los obtuve de Amazon.

La electronica

Para la electrónica, necesitará:

1. Tira de LED con WS2812B o controlador integrado similar

1 metro (60 LED)

2. Resistencia de 330 ohmios (o algo cercano, solo para protección contra cortocircuitos)

3. Módulo RTC

Conseguí este de banggood.com

Importante: puede usar cualquier tira de LED que desee, siempre que los LED se puedan direccionar por separado o usted cree su propio controlador, que enciende los segmentos separados. He compilado una lista con controladores de tiras de LED similares. Puedes descargarlo aquí.

Paso 2: Descargas y Watchfaces

Fuente de plantilla

Primero necesitas encontrar una bonita fuente de plantilla monoespaciada. Lo que significa que todos los caracteres tienen el mismo ancho y están completamente conectados. Desafortunadamente, no pensé en eso cuando construí mi reloj, por lo que a algunas letras les faltan sus partes internas. Sin embargo, me gusta esta fuente. Pero siéntete libre de usar cualquier fuente que te guste.

La esfera del reloj

A continuación, deberá crear una esfera de reloj. Para este proceso, simplemente escribí 12 líneas de galimatías que constan de 12 caracteres por línea. Luego agregué las palabras necesarias (Es, cuarto, medio, uno, dos,…, en punto y así sucesivamente). (ver figura 1).

Una vez hecho esto, copié todo mi texto y lo pegué en Photoshop. También puede usar GIMP aquí, si no tiene Photoshop. En Photoshop, debe cambiar su fuente a la fuente de la plantilla que descargó anteriormente y diseñar todo, para que se vea bien en una imagen de 270x270 mm (este será el tamaño de nuestro frente), como se muestra en las figuras 2 y 3.

Luego, convierta el texto en una ruta y exporte todo como gráficos vectoriales para corte por láser. Consulte las pautas de su servicio de corte por láser sobre cómo hacer esto correctamente, ya que esto varía de un servicio a otro.

El firmware

Simplemente descárguelo aquí. Lo necesitará más tarde y lo discutiré más adelante en este instructivo.

Paso 3: ensamble el estuche

La caja completa está hecha de dos cuadrados y el interior debe encajar perfectamente en el exterior. Juntos forman el caso completo. El interior actúa como espaciador y lugar de montaje para las placas LED. Pegue las piezas de madera juntas como se muestra en la figura 1.

Debe haber un espacio en blanco de 250 × 250 en el centro de la caja. Aquí es donde se colocarán los separadores de espuma más adelante. Le recomiendo que primero construya la carcasa exterior y luego use la placa frontal y la esfera del reloj como guías cuando construya el marco interior, para que obtenga un pequeño borde donde estos dos componentes se puedan montar más adelante en el proceso. De esta manera, quedarán al ras con los bordes de la caja de madera y se verá genial cuando esté terminada, como se muestra en la figura 2. No olvide tener en cuenta el grosor de la esfera de su reloj cortada con láser aquí. Simplemente agregue eso, dependiendo del material elegido.

Desde la parte posterior, la carcasa debe verse como la mía que se muestra en la figura 3. No falsifique hacer un corte para un conector de CC o un cable en algún lugar de la carcasa, preferiblemente en la parte inferior.

Paso 4: la electrónica

Esta fue la parte que me tomó mucho tiempo hacer. No fue difícil de hacer, pero tendrás que hacer todo el cableado a mano, ¡así que prepárate para al menos dos horas de soldadura!

Primero, tome uno de los dos paneles de madera contrachapada y su cara frontal y alinéelos, de modo que la cara frontal se asiente sobre el panel. A continuación, tome un bolígrafo y transfiera las letras, que desea iluminar más tarde, al panel de madera contrachapada. Debería verse como se muestra en la figura 1 a continuación. (Nota: utilicé una tabla de espuma en lugar de la madera contrachapada, pero recomendaría usar madera, porque la espuma tiende a derretirse al soldar y es un incendio potencial y un peligro para la salud).

Afterwads coloque la tira de LED en este panel. Intente distribuir uniformemente los LED sobre las palabras. Usé los 60 LED que venían en la tira, pero podría usar menos, si lo desea. Sin embargo, cuanto más use por palabra, mejor se verá al final, porque todas las letras de esa palabra se iluminarán uniformemente. La Figura 2 muestra cómo los distribuí.

Cuando esté satisfecho con el diseño, retire la película protectora de la parte posterior de la tira de LED y monte los LED. Intente colocarlos centrados en cada palabra. Si su tira no es autoadhesiva, use un poco de pegamento regular y déjela secar.

Asegúrese de colocarlos en la dirección correcta. Mi tira tenía una pequeña flecha, indicando el camino que tomará la señal de control (ver fig. 3). Alinee todas las tiras, de modo que la flecha apunte siempre en la misma dirección.

Una vez hecho esto, deberá perforar algunos orificios de 2 mm. En ambos lados de cada tira de LED, taladre tres orificios cerca de los contactos de cobre en la tira, como se muestra en la figura 4. Desde la parte posterior, la placa de montaje debe verse como la mía en la figura 5.

Ahora viene la parte complicada: tendrás que conectar las piezas de la tira de LED para que formen una tira larga de nuevo. Eso significa: Conecte las piezas de la tira de LED en cada fila juntas (GND -> GND, 5V -> 5V, Data -> Data).

Como puede ver en la figura 5, conecté todas las líneas eléctricas e hice un riel común de + 5V y GND común a la izquierda y derecha de la placa de montaje. Entonces, las tiras están conectadas juntas en una línea y la última pieza de cada línea está conectada a GND a la izquierda y cada primera pieza de una línea está conectada a + 5V.

Luego conecté las líneas de datos de cada tira de una línea y la última salida de una línea a la primera entrada de la siguiente línea. Luego probé el panel en el estuche. Esto se puede ver en la figura 6.

Usé cables amarillos flexibles para conectar el extremo de una línea con la siguiente y cables de cobre duro para hacer las conexiones entre las piezas de la tira de LED, que están en la misma línea. Luego probé las conexiones ejecutando el script de prueba y cuando vi que todo funcionaba, aseguré los cables amarillos con pegamento caliente, para que no volaran por todos lados en la carcasa y agregué un cable rojo y negro para los rieles de energía.

Si utilizó un conector de CC para su conexión de alimentación, conéctelo ahora. Usé un cargador de teléfono y lo conecté en su lugar.

Paso 5: Ensamblaje final

Cuando se haya asegurado de que todo funciona, monte la placa con los LED en la carcasa, de modo que los LED miren hacia adelante. Debería verse así como se muestra en la figura 1.

Puede asegurarlo con tornillos o simplemente usar pegamento. Me conformé con la segunda opción, ya que no planeo quitarla de nuevo.

Una vez hecho esto, comencé a crear la cuadrícula de espuma que evitará que las letras no deseadas se iluminen en la cara frontal. Entonces, primero corté once piezas de 250 x 40 mm de las tablas de espuma y las pegué en la placa LED. Pegue estos entre las líneas individuales de texto en la parte frontal y su construcción debería verse como la mía que se muestra en la figura 2.

Ahora corta la espuma en trozos más pequeños, que vayan entre las líneas y colócalos donde sea necesario. Debería verse como el mío en la figura 3.

De esta manera, crea celdas individuales para cada palabra, que se iluminarán al final. Una vez hecho esto, deje que todo se seque y corte un trozo de papel pergamino de 250 x 250 mm o algo similar. Lo usé para difundir la luz proveniente de los LED. colóquelo sobre la rejilla de espuma y fíjelo con unas gotas de pegamento. Trate de no colocarlo sobre las partes de madera.

Luego pegue la cara frontal cortada con láser en su lugar y luego termínela con la cara frontal de vidrio. Recuerde quitar las películas protectoras. El producto terminado debe verse como la figura 4.

Ahora coloque todos los componentes electrónicos que quedan y haga las conexiones necesarias. La línea de datos de la tira de LED está conectada a mi Arduino en su segundo pin (pin 2) y agregué una resistencia de 330 Ohm para protección adicional.

Luego, conecte el módulo RTC a los pines SDA y SCL de Arduino y a 5V y GND en Arduino.

Luego, cierre la caja con el panel de madera contrachapada restante y ¡ya está con la caja!

Paso 6: el firmware

Para el firmware utilicé las bibliotecas fastled y Sodaq-DS3231 para Arduino.

Este firmware solo funcionará correctamente si usa el mismo controlador de tira de LED, como lo hice yo. Si desea utilizar uno diferente, es posible que deba cambiar el código para que se ajuste a sus piezas. Traté de hacer que el código fuera lo más fácil de entender posible, para que pueda cambiarlo rápidamente de acuerdo con su disposición frontal o LED. Si solo usó un controlador LED diferente, debería ser bueno cambiando solo esta línea en la configuración () - Método:

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS);

Sin embargo, si hizo una placa frontal diferente, cambie los números de los LED, que se definen al principio del programa. Creo que el código debería ser relativamente fácil de entender y agregué comentarios.

Admito que el programa no está bien escrito (todo está codificado) y de ninguna manera está optimizado, pero traté de mantenerlo lo más simple y fácil de entender posible.

Paso 7: Conclusión

Este fue mi primer instructable y espero que les haya gustado. Como se mencionó anteriormente, también tengo un sitio web donde publico cosas más interesantes como esta. No dudes en visitarlo.

También hay un video adjunto en el primer paso, si prefiere verlo, en lugar de leerlo.

Con este instructivo, quería mostrarte que todavía es posible construir un reloj de palabras barato en casa sin herramientas o materiales profesionales. Bueno, de acuerdo, todavía necesitará una cara frontal cortada con láser, pero puede hacerlo usted mismo si tiene la paciencia y el tiempo para cortar cada letra individualmente.

Lo mejor de esto es: desde afuera, nadie puede ver lo simple que es desde adentro, por lo que aún puedes fingir que eres el genio de la ingeniería cuando la gente visita tu casa e incluso si no planeas hacer esto., aún tendrás una buena forma de representar la hora actual.