Reloj de muselina - LED NeoPixel: 6 pasos

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

El diseño y la creación de este instructable fue creado con el propósito de un documento de Diseño Abierto y Fabricación Digital en la Universidad de Massey, Nueva Zelanda. Basado en el Fab Lab WGTN, el objetivo del artículo era utilizar metodologías de diseño abierto y herramientas de fabricación digital para producir un proyecto de diseño abierto. El diseño se inspiró en este instructable y se adaptó tanto en código como en forma. Este instructivo le brindará las herramientas y la información necesarias para crear su propio Reloj LED NeoPixel.

Si desea ver más de mi proceso general mientras crea este instructivo, puede consultar mi blog. He publicado todas las fuentes de investigación que utilicé para ayudarme a comprender el proyecto y la tecnología.

Paso 1: Cosas que necesitará

Circuito electrónico y producción

• Software Arduino 1.8.8
• Arduino Nano 3.0 (versión Pro) * 1x Nano 3.0 Atmel ATmega328 Mini placa USB (compatible con Arduino) - DS130
• RTC
• Batería CR 2032 3V RTC (compré la marca Eclipse)
• Cables macho a macho
• Cable de carga micro USB (Samsung)
• 1x Tira de Neopixel de 60 LED

Marco de reloj

• Una hoja de madera contrachapada de 4 mm (1200 mm por 600 mm)
• 4 tornillos Chicago de 10 mm
• Tela, muselina (1000 mm por 1000 mm doblado en x4 capas)

Máquinas y aplicaciones

• Cortador láser
• Ilustrador
• Soldador y soldadura
• Pistola de silicona
• Cinta adhesiva
• Perforadora industrial (si corresponde)

Código, controladores y bibliotecas

• Código de reloj de tira de NeoPixel
• Código de actualización de RTC
• Illustrator, documento cortado con láser
• Controlador: descargue este controlador si está utilizando una Mac. Esto asegurará que el Arduino Nano 'Clone' sea compatible con su dispositivo. Si está utilizando Windows, deberá encontrar un controlador diferente.
• Bibliotecas- Adafruit DMA Neopixel Library- DS1307RTC

Paso 2: Arduino Nano, RTC y LED NeoPixel Strip

Este reloj indica la hora a través de la tira LED NeoPixel, presentando segundos, minutos y horas. Antes de que pueda usar el software Arduino para codificar sus neopixels, deberá configurar y dar energía a sus 3 componentes principales, Arduino Nano, RTC y LED NeoPixel Strip. Para hacerlo, necesita usar una placa de pruebas para insertar todos sus cables o puede soldarlos en su lugar siguiendo el diagrama. Cambié mi fuente de alimentación al propio Arduino para que se pudiera encender a través de un cable USB, para esto me aseguré de que el cable rojo pasara a 5, negro a tierra y azul en PIN8.

Una vez que todos los cables estén en su lugar, puede conectar el cable de carga micro USB a su computadora y al Arduino Nano. A lo largo de este circuito electrónico estamos suministrando energía al Arduino Nano a través del cable de carga. Desde aquí, puede insertar su código y cargarlo en la tira de píxeles neo (consulte el siguiente paso).

* Una vez que haya cargado el código en el Arduino Nano, puede cambiar de enchufarlo desde su computadora portátil / computadora a un adaptador de pared para colgar el reloj.

Paso 3: configuración del código

Hay algunos pasos que deberá seguir antes de poder ejecutar el código a través del software Arduino. Primero deberá instalar el controlador y las bibliotecas (se pueden encontrar en el primer paso). Una vez que haya hecho esto, puede abrir el software Arduino y luego el archivo comprimido de mi código, "NeoPixel Strip Clock Code". Luego deberá cambiar la placa a Arduino Nano y cambiar el puerto y el procesador. Tengo mi puerto configurado en la opción que aparece después de conectar el usb, /dev/cu.usbserial-1420 pero también puede usar este puerto /dev/cu.wchusbserial1410 o /dev/tty.wchusbserial14210. Mi procesador está conectado a ATmega328P (antiguo cargador de arranque).

El siguiente paso es asegurarse de que su (#define) PIN esté configurado en el número correcto correspondiente a cómo lo configuró en el Arduino Nano: en mi caso, PIN 8.

Para cambiar los colores de tus LEDS puedes actualizar el código con diferentes valores hexadecimales. Puede hacer esto cambiando esta parte del código:

strip.setPixelColor (hora, 0xFF5E00);

Al cambiar los 6 dígitos antes de 0x, puede crear una variedad de colores fríos para mostrar sus segundos, minutos y horas. * Si no está seguro de cuál es el código correspondiente para un color, puede echar un vistazo en el paso de fuentes donde He vinculado un generador de color. También puede cambiar el brillo de sus LED cambiando este segmento de código:

strip.begin (); strip.show (); // Inicializar todos los píxeles en 'off' strip.setBrightness (150);

Al ajustar el número en la última línea, puede cambiar el brillo de sus LED de 0 a 255. Encuentro que ajustar el brillo de la tira cambia por completo el color de mis LED, ¡pruébalo!

Una vez que haya jugado y haya verificado y compilado su código, debe abrir el código de actualización de RTC en su software Arduino. Luego, debe verificar y cargar este código en el Arduino Nano. Esto actualizará el RTC para que se vincule con la hora establecida en su computadora portátil. Después de hacer esto, puede volver a cargar su código de reloj de tira de NeoPixel en el Arduino, creando un reloj LED de tiempo preciso.

Paso 4: construcción del marco del reloj

Para este Instructable, creé un documento de impresión láser en Illustrator que incluye los 5 componentes / partes que necesitará imprimir para producir la forma del reloj. Los cinco componentes son el anillo exterior, el soporte trasero, el soporte interior, el soporte exterior y la caja de cables. Todos los componentes lograron caber en un archivo ilustrador que es de 1219.2 x 609.6 mm (ya que este es el tamaño de la cama láser que estaba usando). Es posible que deba imprimir las piezas por separado si su cortadora láser tiene una cama más pequeña o si su pieza de tela no es lo suficientemente grande. Cada parte se crea en una línea roja 255RGB y 0.1 para garantizar que la configuración sea correcta para el cortador láser.

Una vez que haya impreso todas sus piezas, ahora puede encajar todo junto. Comience con el anillo, ahora puede alinear el soporte exterior dentro del anillo (como puede ver en las imágenes), conectando las 4 pestañas. Después de hacer clic en En las 4 pestañas, querrá probar su apoyo interno. Inserte el soporte interior de modo que descanse contra el soporte exterior. Deberá asegurarse de que todos los orificios de los tornillos estén alineados.

Ahora que los soportes interior y exterior están en su lugar y se sientan cómodamente, puede comenzar a trabajar con el componente de tela del reloj. Después de obtener su pieza de tela de muselina, puede doblarla por la mitad y nuevamente por la mitad para que tenga 4 capas. Deberá ser lo suficientemente grueso para ocultar el Arduino Nano y los cables. Después de hacerlo, deberá:

• Coloque el anillo y el soporte exterior (encajado) hacia abajo de modo que el anillo quede plano en el suelo
• Coloque la tela a lo largo del marco y empújela hacia el interior del anillo
• Inserte su soporte interior dentro del soporte exterior y la tela.
• Marque donde los orificios de los tornillos se unen x4
• Corta o perfora un pequeño agujero de tela donde los agujeros de los tornillos se unen x4
• Coloque sus tornillos Chicago a través del soporte interior: tela y soporte exterior. Atornillar y asegurar todo en su lugar
• Asegúrate de estirar la tela para crear una cara abierta sin costuras (depende de la apariencia que quieras crear).
• Pegue la tira de LED a lo largo del soporte interior lo más cerca posible de la tela
• Pegue Arduino Nano, RTC y cables al soporte trasero
• Conecte el cable USB a Arduino y colóquelo a través del orificio en el soporte trasero (para conectarlo a un enchufe de pared)
• Recorta y dobla la tela en el centro del reloj.
• Fije el soporte para la espalda a sus cuatro pestañas y asegúrese de que el cable USB esté corriendo por la pieza trasera en la parte provista.
• Conéctelo a un enchufe de pared

* Necesitará usar cinta a lo largo de este proceso, esto lo ayudará a asegurar todo paso a paso. * También usé pegamento caliente cuando fue necesario para asegurar los soportes al anillo donde está abultado fuera de lugar debido a la presión del estirado tela y madera * Si tuvo problemas para cortar la madera contrachapada, consulte solución de problemas * Tenga en cuenta que las dos últimas imágenes del diseño están impresas en cartón, pero es de esperar que aclare la idea de la forma.

Paso 5: resolución de problemas

Debido a que la madera contrachapada a menudo se deforma en su estructura, hay un par de consejos útiles que puede usar si su cortadora láser no está cortando todo el diseño. Pesé mi madera contrachapada con largas reglas de acero, pegándolas a la capa y la capa a la máquina. También vertí y froté pequeñas cantidades de agua sobre la capa mientras se imprimía, esto evitó que el diseño se quemara con láser. Este paso es especialmente útil si tiene que volver a imprimir su archivo ilustrador después de que ya se haya impreso (para cortarlo por completo).

No pude averiguar cómo tener los tres LED en lote durante la hora para cruzar de 12-1. Este sería un gran elemento para implementar en el código.

Las dimensiones del documento cortado con láser no son perfectas, para obtener un producto final más uniforme, será necesario ajustarlas.

Paso 6: Fuentes y agradecimientos

Controlador: descargue este controlador si está utilizando una Mac para que el 'clon' de Arduino Nano sea compatible con su dispositivo.

Bibliotecas -

• Biblioteca Adafruit DMA Neopixel
• DS1307RTC

Instructable original: en lo que basé mi diseño, específicamente el código para el microcontrolador y el RTC.

Selector de color: elija sus colores hexadecimales desde aquí

Living Hinge: donde encontré el patrón que usé para crear mis soportes internos y externos. Cambié la forma de estos a rectángulos largos y agregué en mis pestañas y agujeros para tornillos.

Fab Lab WGTN: a lo largo de este proyecto trabajé en Wellington Fab Lab para crear mi diseño. Trabajé con el personal (Wendy, Harry) a través de cualquier ajuste que no estaba seguro de hacer.

Diseño abierto y fabricación digital, Universidad de Massey

NOTA: Debido a la adaptación de la muestra Living Hinge en mi propio diseño, cumplo con su licencia CC para mi propio diseño.

Espero que hayas logrado encontrar todo a lo largo de mi instructable para que puedas hacer tu propio LED NeoPixel Clock. Avísame si necesitas más información