Cómo crear un reloj LED minimalista: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Todos esos relojes de pared digitales pueden estar tan ocupados, ¿no es así? Realmente no desea que una gran pantalla brillante de 7 dígitos abarrote su pared, interponiéndose en el camino, ¿verdad? Incluso los relojes analógicos, aunque más simples, todavía tienen feos números negros y manecillas en su periferia. Y el tic-tac, a veces puede volverte loco.

Permítame presentarle el reloj led para resolver todos sus problemas. En lugar de una pantalla fea o manos ruidosas y desgarbadas, puntos de luz silenciosos rodean el perímetro, lo que significa segundos, minutos y horas. Totalmente personalizable, puedes hacer la cara de cualquier cosa. Madera, acrílico, incluso mármol. No importa el hogar, el reloj LED puede adaptarse a la estética. ¿Le gustaría una pizarra blanca y limpia, con azules suaves que avanzan poco a poco alrededor del borde? Usted puede. ¿O tal vez prefieres un aspecto más rústico, una cara de madera con luces naranjas? ¿Una cara negra con luces verdes? Todo lo que puedas imaginar, puedes crearlo con este diseño simple.

El proceso a continuación es una guía. Si lo desea, puede crear el reloj en la imagen. Si desea algo más grande, puede hacerlo. Siga fielmente o haga suyo el diseño. Después de todo, es tu reloj.

Suministros

Los materiales utilizados para el reloj son:

Acrílico blanco (translúcido, aunque funcionaría igual de bien con material opaco)

Tira de LED WS2812B, 144 LED por metro

Arduino Pro Mini, 16 Mhz, 5 V

Adaptador USB a TTL (para programar el Arduino)

Pulsador táctil (x2)

USB (más información en el paso de cableado)

Conectar cable

Alambre de varios núcleos (con dos alambres en su interior)

Barra de chocolate. No se usa necesariamente para el reloj, pero de todos modos es importante …

Las herramientas que necesitará son (sin ningún orden en particular):

Un rompecabezas

Un soldador, soldadura y una esponja.

Una pistola de pegamento caliente

Un compás

Super pegamento

Paso 1: Resumen y proceso de diseño

Seré honesto, el marco del reloj LED es algo que armé en dos semanas, con todo lo que tenía en casa mientras estaba encerrado. De ninguna manera es perfecto, y definitivamente lo volveré a visitar más adelante en el año. Dicho esto, veamos el por qué.

El principio básico detrás de esto es que, si bien existen los relojes LED NeoPixel, todos iluminan sus LED directamente (directamente en tu cara). Me parece un poco agresivo (sin mencionar que distrae), así que se me ocurrió una idea mejor: brillar la luz en la pared. Esto crea algunos efectos de iluminación muy agradables, además de tener el efecto secundario involuntario de crear una iluminación suave en la cara.

El marco es totalmente personalizable y, aunque no recomiendo tener más de 60 LED, si desea un reloj más grande, la programación es capaz de manejarlo. Debería ser sencillo para la mayoría de las personas, incluso para los principiantes, personalizarlo, y le explicaré cómo hacerlo en el siguiente paso. Para aquellos de ustedes que tienen algo de experiencia con Arduino, mucho de lo que digo será obvio, pero para las personas que nunca han tocado uno en sus vidas, me he esforzado por hacerlo lo más sencillo posible.

Leer el reloj es lo mismo que leer un reloj analógico, lo que para muchos adolescentes (como yo) requerirá algo de práctica. Los diferentes colores representan diferentes manecillas, siendo el predeterminado azul durante horas, verde durante minutos y rojo durante segundos. Dicho esto, ¡comencemos!

Paso 2: Programación Parte 1: Configuración

Programar el reloj es relativamente sencillo, hice la parte difícil por ti y la escribí. Dirígete al sitio de Arduino y descarga el instalador. No es la aplicación. Eso es importante. Una vez que esté descargado, continúe e instálelo. Agarra un vaso de agua mientras eso sucede, tienes que mantenerte hidratado. Una vez que esté instalado, debería poder abrir el archivo "ClockV2.ino" adjunto.

Paso 3: Programación Parte 2: Instalación de bibliotecas

Una vez que haya verificado que el software Arduino está instalado, debe obtener la biblioteca FastLED.zip desde aquí. Si está en Windows, coloque la carpeta en Documentos / Arduino / bibliotecas.

En una Mac, abra el software Arduino y, en la parte superior de la ventana, haga clic en 'boceto'. En el menú desplegable, coloque el cursor sobre 'incluir biblioteca' y haga clic en 'Agregar biblioteca. ZIP'. Seleccione el. ZIP que acaba de descargar y haga clic en abrir.

Ese es este paso hecho. Eso fue fácil, ¿no?

Paso 4: Programación Parte 3: Personalización del código

Ahora viene la parte divertida: ¡personalización! Todo en el código ha sido comentado, por lo que incluso si tiene la comprensión más rudimentaria de la programación, podrá ver lo que está sucediendo. Sin embargo, las partes que quizás desee cambiar son las siguientes.

#define NUM_LEDS 60

Este es bastante simple, ¿cuántos LED hay en tu tira? Yo, personalmente, recomiendo reducirlo a 60 porque es agradable y simple. También es el único número con un LED por segundo (para un conteo suave y agradable).

FastLED.setBrightness (255);

El control de brillo se puede encontrar cerca de la parte superior. Esto aceptará un número entre 1 y 255, siendo 1 el más suave y 255 el brillo total.

leds [ledMins] = CRGB:: Verde;

leds [ledSecs] = CRGB:: DarkRed; leds [ledHrs] = CRGB:: Azul;

Estos se pueden encontrar justo al final del código. Todo lo que hacen es decirle al programa en qué color configurar cada 'mano'. Experimente, vea lo que le gusta. Si no desea la segunda mano (por razones que se me escapan), incluso podría eliminar la segunda línea y deshacerse de esa 'mano' por completo.

Paso 5: Programación Parte 4: Carga

Casi hemos terminado con el aspecto del código de este proyecto, solo un paso más: obtener el código de su computadora al Arduino. Esto puede parecer un poco abrumador al principio, pero si puede conectar puntos, entonces puede hacerlo. Primero, suelde los pines a su Arduino. Solo necesita la fila inferior, que se doblará a 90 grados.

En su adaptador USB a TTL, busque los pines RX, TX, 5V, RST y GND. Conecte los pines del adaptador a los pines en la parte inferior del Arduino. RX a RX, TX a TX, 5V (o VCC) a VCC, GND a GND. Nota: algunos adaptadores tendrán un pequeño puente para controlar el voltaje. Ajústelo a la posición de 5V.

Una vez hecho esto, continúe y conéctelo a su computadora. Espere unos minutos mientras se instalan los controladores (nuevamente, beba un poco de agua). Una vez hecho esto, abra el software Arduino. En la parte superior, haga clic en 'herramientas' (o 'boceto' en una Mac) y cambie la 'placa' a "Arduino Pro o Pro Mini". Después de eso, cambie el 'procesador' a "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

El 'puerto' es una cuestión de experimentación. Cuando desconecta el adaptador, ¿qué puerto desaparece? Cuando lo conectas, ¿vuelve a aparecer? Usa ese. Con todo conectado, presione la flecha en la parte superior izquierda de la pantalla y presione el botón cerca de la parte superior del Arduino. Espere un minuto más o menos y aparecerá un mensaje en la parte inferior de la pantalla que dice "terminado de cargar". Si falla por cualquier motivo, inténtelo nuevamente, presionando el botón después de un período de tiempo diferente, hasta que funcione. ¡Y eso es todo! ¡el software está terminado!

Paso 6: Electrónica

Hay cuatro pasos principales para ordenar la electrónica. La base, los LED, el cableado y el enchufe. Sin embargo, lo primero es lo primero.

El anillo

Hay dos opciones para esto: puede imprimir la base en 3D o puede cortarla en madera. La impresión 3D es mucho menos complicada de crear, pero obviamente un inconveniente si no tiene una impresora 3D. Sin embargo, en el caso de que tenga uno, se adjunta el archivo.stl.

Hacerlo también es simple. Es simplemente un anillo cortado de madera contrachapada de 12 mm, 132 mm de diámetro (si está usando más de 60 LED, tendrá que calcular el diámetro usted mismo). Luego se pega una placa en el cuarto superior, con una muesca recortada de él para acomodar el clavo (o la tira de comando, si así lo desea) de la que cuelga. Consulte el modelo a continuación para obtener una representación visual.

Bastante simple, ¿verdad? Tenga en cuenta que el grosor de la pared no es particularmente importante si lo está haciendo de madera, solo lo hice delgado para ahorrar filamento.

La tira de LED

La tira de LED es el meollo del proyecto. Aunque viene con adhesivo industrial preaplicado en la parte posterior, descubrí que no era lo suficientemente fuerte para mantenerlo en su lugar. Puede que funcione perfectamente para ti, pero te recomiendo que uses superglue para mantenerlo bajo. Por si acaso.

Las longitudes normales que puedes comprar son 50 cm y 1 m, en cualquier caso tendrás que cortar la tira a medida. Cuente 60 LED y corte a lo largo de la línea negra. Cuente con MUCHO cuidado, no querrá tener que comprar más LED.

Tenga en cuenta las flechas en la tira. Esta es la dirección en la que girarán las 'manos'. Gire el anillo de modo que la placa de la muesca quede hacia abajo. Alinee el primer LED con la parte superior de la muesca colgante y presiónelo firmemente. Envuelva los LED en el sentido de las agujas del reloj, metiendo los cables hacia abajo a través de la muesca. Los LED deben envolver completamente, terminando justo antes del primer LED. El LED en la posición de las seis en punto necesita alguna modificación. Coge tu cuchillo artesanal y con mucho cuidado haz una muesca en la tira. La muesca debe ser lo suficientemente ancha para acomodar su cable de alimentación (alambre de doble núcleo) pero no más ancha que el espacio entre los dos contactos de cobre. La regla que utilizo es tratar de cortar la flecha de la tira. También es imperativo que no corte los puntos de soldadura de los LED.

El cableado

El cableado del reloj es tan simple como podría hacerlo. Hay tres tipos de cables involucrados: cable de conexión, para el reloj mismo, cable más grueso, que viene preoldado a los LED, y cable de doble núcleo, para llevar la energía al reloj.

El diagrama anterior puede parecer un poco abrumador para empezar, pero todo lo que necesita hacer es conectar los puntos. A continuación se muestra mi foto del proceso, para que tenga una idea de cómo debe verse. La conexión USB se realiza a través del cable de doble núcleo, de modo que se vea lo más ordenado posible.

El enchufe

Debido al alto consumo de energía del sistema, tenemos que tenerlo enchufado en algún lugar. Con suerte, arreglaré esto más adelante, pero por ahora, tenemos que conformarnos. Elegí un enchufe USB porque es conveniente, todos tienen un bloque de alimentación de repuesto y no tenemos que desmontar ningún transformador (léase: no quiero que nadie se lastime al hacer esto siendo estúpido y lamiendo un capacitor).

Después de buscar, encontré un viejo cable de carga de un helicóptero de juguete. Seguramente todos tenían uno de esos helicópteros RC de $ 15 que se rompieron después de un mes.

Si no lo hace, por el motivo que sea, tendrá que comprar un conector USB macho y una cubierta. En cualquier caso, quité la carcasa de mi cargador y, he aquí, se rompió fácilmente.

Después de desoldar dos conexiones, el enchufe se desprendió. Todo lo que necesita hacer ahora es soldarlo al cable de doble núcleo. Si sostiene el USB con los contactos apuntando hacia usted y las pestañas hacia abajo, el cableado es el siguiente: Energía, Señal, Señal, Tierra. Como no usaremos los dos conectores de señal, solo conectamos los cables a los dos exteriores. El cable que va a GND en el Arduino va al conector de tierra (derecha) y el VCC uno va a Power (izquierda).

Esos dos cables doblados hacia atrás simplemente estaban allí porque el cable que encontré era de cuatro núcleos, en lugar de doble núcleo, no les hagas caso. Todo lo que queda por hacer ahora es volver a colocar la carcasa alrededor del enchufe y llenarla de pegamento caliente.

Conéctelo para probarlo. Compruebe si aparecen las 'manecillas' de los minutos, las horas y los segundos. Si es así, perfecto.

¡ADELANTE! ¡Al siguiente paso!

Paso 7: esfera del reloj

Aquí viene la parte realmente complicada: cortar un círculo perfecto a mano. Bueno, perfecto es opcional, pero ambos sabemos que no podrás vivir contigo mismo si haces un reloj defectuoso. La esfera es solo un círculo, 162 mm de diámetro (o aproximadamente 15 mm más grande que el anillo en cada lado, si está haciendo un reloj más grande). Tome una brújula, márquela y prepárese para cortar.

Si decides utilizar algún material que no sea acrílico, te deseo suerte. Puedo decirte de primera mano que el acrílico de 6 mm es resistente. Me lastimé el codo al descubrir esto. Después de unos veinte minutos de corte sólido, finalmente terminé con un disco de acrílico impresionantemente uniforme (si lo digo yo mismo). Dos consejos. Primero, ve despacio. Tómate tu tiempo, si te equivocas tendrás que empezar de nuevo. En segundo lugar, use una máscara. Estás cortando un compuesto que probablemente no quieras en tus pulmones.

Ahora es el momento de tener esa barra de chocolate, después de mucho trabajo. Te lo mereces. Aprovecha también para beber un poco más. Después del corte, todo lo que realmente se necesita es ensamblar. Pero lime el borde de tu disco para asegurarte de que esté correctamente redondeado antes de continuar.

Paso 8: Pegado (y mucho)

Ahora estamos en la recta final, solo quedan algunas cosas más. Primero, tome su disco que cortó en el último paso. Trace un círculo en él, un poco más grande que el diámetro de su anillo (o un poco más pequeño que el diámetro interior, si lo imprimió en 3D).

(Sí, lo sé, esa es una línea hermosa y hábilmente dibujada)

Alinee su anillo con él lo mejor que pueda, a menudo es una buena idea tener una luz brillante justo encima de su trabajo para eliminar cualquier sombra que pueda confundirlo. Una vez que esté seguro de que está en el lugar correcto, simplemente péguelo alrededor del interior (para reducir la posibilidad de empañar los LED).

El último paso es pegar los componentes para minimizar las posibilidades de que algo se rompa. El pegamento caliente hará el truco aquí.

Aaaand, ¡ya terminaste! ¡todo lo que queda es probarlo! El siguiente paso cubre eso.

Paso 9: Terminando

Lo último que se debe hacer con este reloj es aplicar una solución de muy alta tecnología a un problema. Es posible que haya notado que el Arduino tiene una luz de potencia notablemente brillante, notablemente roja que brilla a través del acrílico (si es que tiene acrílico). Puede resolver esto con el recurso increíblemente simple de cortar un pequeño cuadrado de cinta aislante y pegarlo. el LED. Blu-Tack también funcionaría. O pintar. Solo cubre la luz. Para configurar el reloj, simplemente presione el botón superior para incrementar las horas y el inferior para incrementar los minutos.

Puede encontrar que el reloj gana o pierde tiempo, esto se debe al hecho de que el cristal en el Arduino solo es confiable alrededor del 90% del tiempo. Normalmente puede ajustar esto cambiando la 'segunda' variable, cerca de la parte superior. 1013 milisegundos fue lo que funcionó para mí, pero es posible que necesite ajustes. Una vez que lo cambie, vuelva a cargarlo y espere un día para ver si sigue siendo correcto.

Eso es todo de mi parte, ahora sabes cómo hacer un reloj minimalista personalizado de forma única que, francamente, se ve muy, muy bien. Las fotos no le hacen justicia, es mucho más fascinante en persona. Definitivamente planeo volver a visitarlo en el futuro, con características como un chip de reloj dedicado, atenuación por la noche, modo centinela (donde solo se enciende si hay alguien cerca) y carga completa de la batería. Manténganse al tanto.