Ora e pafund e kontrolluar nga smartphone: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Unë kam parë shumë projekte të Infinity Mirrors dhe Infinity Clocks on Instructables, kështu që vendosa të bëj timen. Mund të mos jetë shumë ndryshe nga të tjerat … por e bëra vetë, kështu është!

Nëse nuk e dini tashmë:

Çfarë është një orë pafundësi?

Një orë pafundësi përdor reflektime të shumta midis një pasqyre dhe një pasqyre gjysmë-reflektuese për të dhënë iluzionin e thellësisë së madhe ndërsa është vetëm një centimetër i thellë!

Koha tregohet nga LED që reflektojnë shumë herë midis këtyre ndërfaqeve dhe japin këtë përshtypje të thellësisë.

Reflekset e shumta japin përshtypjen e thellësisë

LED -të janë të adresueshëm dhe shumëngjyrësh, kështu që është e lehtë t'i përdorësh ato për të bërë animacione të lehta.

Doja ta bëja atë interaktive dhe ndryshuese, kështu që shtova një kontroll Smartphone duke përdorur komunikimin Bluetooth. Ekzistojnë dy mënyra të vërteta komunikimi midis orës dhe smartphone -it. Përdoruesi mund të përdorë HMI (Human Machine Interface) për të ndryshuar parametrat e ndryshëm, si animacionet, ngjyrat. Por ajo gjithashtu mund të dërgojë komanda direkte për shembull për të ndryshuar kohën, dhe ora përgjigjet për të thënë se komanda është pranuar apo jo.

HMI u bë duke përdorur një aplikacion të programueshëm Android, kështu që më duhej ta hartoja dhe kodoja komunikimin në anën Arduino.

Le të fillojmë tani…

Hapi 1: Çfarë ju nevojitet?

Për të ndërtuar këtë orë pafundësie, ja çfarë ju nevojitet (çmimet janë indikative):

• Një Arduino nano (2 dollarë)
• Një shirit led i adresueshëm, siç janë ledet WS2812, 60 led për metër (6 USD)
• Një modul bluetooth, siç është HC-05 (3 USD)
• Një pjatë buke (1.5 dollarë)
• Një furnizim 5V, i aftë të japë 4A ose më shumë
• Disa tela elektrikë
• Një smartphone me Android dhe aplikacioni Bluetooth Electronics, nga KeuwlSoft
• Disa pjesë të fibrave me densitet të mesëm (MDF, një e trashë 3 mm dhe një e trashë 10 mm)
• Një plexiglas transparent ose pjatë perspex (rreth 15 deri në 20 dollarë)
• Pasqyra dhe një film ngjitës pasqyre gjysmë reflektues (nga 4 në 15 dollarë)
• Lidhës, rezistorë dhe një kapacitet 1000 μF
• Disa zam dhe shirit ngjitës.

Diagrami i parimit të gjeometrisë së orës

Pllaka pleksi duhet të jetë e trashë 2 deri në 3 mm në mënyrë që të qëndrojë fort në vend kur është në përdorim.

Diagrami i mësipërm shpjegon gjeometrinë e orës. Shiriti i udhëhequr vendoset në mes të dy pasqyrave. Sigurisht, keni nevojë për 60 prej atyre llambave në shirit. Mund të gjeni shirita led në internet me 60 led për metër, kështu që një prej tyre është i mirë. Pastaj perimetri i rrethit të udhëhequr është 1m, diametri i tij është 100/PI = 31.8 cm (përafërsisht 12.53 inç).

Përgatitni përbërësit tuaj

Pritini një rreth të këtij diametri në tabelën MDF 3 mm. Për ta bërë këtë, unë shkova në fablab lokal dhe kërkova të përdor prestar lazer. Ata madje mund ta bëjnë atë për ju, nëse kërkoni me mirësi dhe vini me tabelën: duhen vetëm disa sekonda. Ndërsa jeni atje, prerë të njëjtin disk në pjatën tuaj të pleksiglasit.

Nga pllaka MDF, tani keni një disk dhe pllakën me vrimën rrethore. Mbajini të dy për më vonë.

Për të mbajtur LED -et në vend, prerë edhe në MDF të trashë 1cm një cilindër të hollë me të njëjtin diametër. Trashësia nuk është e rëndësishme për sa kohë që nuk është shumë e brishtë. Brezi LED do të vendoset brenda këtij cilindri, kështu që është e rëndësishme që perimetri i brendshëm të jetë i njëjtë me gjatësinë e shiritit. Shumë e gjatë ose shumë e shkurtër, dhe disa led mund të jenë të distancuar në mënyrë të parregullt, kështu që jini shumë të saktë këtu.

Prerja e një pjate kaq të trashë mund të zgjasë pak më shumë sesa prerja e asaj të hollës. Pyesni pronarin e fablab nëse prerësja e tyre me lazer është mjaft e fuqishme për të prerë atë trashësi. Për mua, lazeri duhej të kalonte më shumë se dhjetë herë për atë pjesë, krahasuar me vetëm dy për pllakën tjetër.

Ju gjithashtu mund të…

Alsoshtë gjithashtu e mundur që në vend të MDF të përdorni pllaka pleksiglasi transparente ose me ngjyrë. Plexiglas ekziston në ngjyra të ndryshme, nga e zeza në të verdhë në jeshile dhe vjollce, prandaj mos hezitoni t'i provoni.

Fablab di si t'i presë ato, dhe prerja e pleksiglasit është shumë "e pastër" në krahasim me drurin i cili mund të "digjet" (dua të them të ndryshojë ngjyrën për shkak të energjisë së lazerit) në rrugën e lazerit. Ekziston edhe pleksiglasi i pasqyrës, i cili mund t'ju shpëtojë nga blerja e filmit të pasqyrës. Vetëm mbani mend gjatë prerjes së tij, për të dërguar lazer në anën e pasme të pasqyrës …

Më poshtë janë skedarët gjeometrikë për prerjen me lazer.

Hapi 2: Mblidhni Orën

Për të bërë orën, ju vetëm duhet të mblidhni pjesët, sipas skemës.

Përgatiteni rastin

Së pari, ngjiteni filmin e pasqyrës në diskun MDF. Do të jetë fundi i orës.

Së dyti, ngjiteni filmin gjysmë transparent në diskun e pleksiglasit. Kjo formon xhamin e përparmë të orës. Ky disk do të futet në pllakën MDF, në vrimën e rrethit: ngjiteni duke përdorur zam druri nëse është e nevojshme, ose përdorni gome silikoni.

Së fundi, përgatitni LED -et. LED -të WS2812 përdorin 3 jastekë lidhës: furnizim me tension, tokëzim dhe komandë. Nëse tashmë janë lidhur 3 tela elektrikë, thjesht përdorni ato. Përndryshe lidhni 3 tela në jastëkët e lidhjes. Mos harroni se LED janë pajisje të polarizuara: kjo do të thotë që rryma rrjedh vetëm në një drejtim. Ky drejtim tregohet në shirit me një shigjetë. Pastaj, duhet të lidhni telat në fund të shiritit nga vijnë shigjetat (jo fundi në të cilin tregojnë shigjetat).

Ngjitni LED -të brenda cilindrit të trashë të MDF dhe montoni 3 pjesët, me zam dhe / ose shirit.

Pastaj pjesa elektronike

Vendoseni Arduinon në tabelën e bukës dhe krijoni qarkun siç tregohet më sipër. Sigurohuni që të gjitha bazat (GND) janë të lidhura (GND nga Arduino, moduli HC-05, shirit LED dhe furnizim).

• Kunjat RX dhe TX të modulit Bluetooth HC-05 janë të lidhur me kunjat D3 dhe D2 të Arduino
• Linja e të dhënave të shiritit LED është e lidhur me pin D12, mund të futni një rezistencë 300 Ohms në mes nëse keni një të tillë.

Nëse dëshironi të ndryshoni kunjat, ndryshoni përkufizimet e tyre në kod në përputhje me rrethanat (rreshtat 7 dhe 13 të skedarit ino).

Vini re se moduli HC-05 kërkon një ndarës të tensionit për kunjin e tij RX, siç tregohet më poshtë. Pra, keni nevojë për një rezistencë 1000 Ohms dhe një rezistencë 2000 Ohms.

Furnizimi përdoret si për Arduino ashtu edhe për shiritin LED. Së pari lidhni kondensatorin 1000µF në një terminal me vidë (domino). Mund të përdorni lidhës të shpejtë nëse keni disa. Shih këtu për më shumë detaje.

Ky kondensator gjithashtu mund të jetë i polarizuar: sigurohuni që këmbët + dhe - të jenë të lidhura me + dhe - të furnizimit. Siç mund të shihet në imazhin e kondensatorit, këmba është etiketuar me një shenjë të madhe minus.

Pastaj nga lidhësi, lidhni telat elektrikë për të lidhur LED Rripin dhe bordin Arduino. Siç u tha më lart, të gjithë GND duhet të lidhen së bashku. Nga potenciali pozitiv i furnizimit, lidhni telin 5V të shiritit dhe tërhiqni një tel në kunjin 5V të Arduino: lini atë të palidhur për momentin, do ta lidhni në fund.

Kontrolloni gjithçka … dy herë

Kontrolloni të gjitha lidhjet dy herë … Përdorni një multimetër nëse keni një për të kontrolluar vazhdimësinë elektrike.

Nëse gjithçka është e saktë, ora juaj është gati gati. Mos e furnizoni tani për tani.

Hapi 3: Ngarko kodin

Le të programojmë

Për të ngarkuar kodin në Arduino nano, përdorni Arduino IDE. Vendosini të gjithë skedarët në një dosje të quajtur "Horloge_LED3_nano_BTOK" në dosjen tuaj Arduino. Hapni IDE, zgjidhni parametrat e duhur (lloji i bordit, porta COM, etj) dhe klikoni në butonin e ngarkimit.

Në smartphone tuaj Android, instaloni aplikacionin Bluetooth Electronics, mund ta gjeni lehtësisht në Google Play. Shkarkoni skedarin "BluetoothElectronicsCode.txt" nga kjo Instructable dhe ndryshoni shtesën në zip: do të merrni një arkiv zip me kodin për ndërfaqen e smartphone -it për të funksionuar me Bluetooth Electronics.

Kur të jeni gati, lidhni furnizimin. LED-të do të ndizen, moduli HC-05 gjithashtu do të zbehet për të kërkuar lidhjen. Nisni aplikacionin Android dhe ndiqni udhëzimet për të çiftuar modulin Bluetooth me smartphone tuaj. Kur të jeni gati, filloni HMI: jeni gati për të luajtur!

Vini re se…

LED e parë e shiritit duhet të vendoset në krye të orës. Nëse nuk e keni vendosur atje, mund të ndryshoni vlerën e parametrit të kompensuar në kod (rreshti 65 i skedarit ino). Kujdeset për këtë.

Kur ngjitët Rripin LED brenda cilindrit të cekët, kishte 2 mundësi: ose shiriti të kthehej në drejtim të akrepave të orës, ose në drejtim të kundërt. Nëse e keni bërë atë në mënyrë të gabuar, akrepat e orës do të kthehen në drejtim të gabuar! Mos u shqeteso. Thjesht ndryshoni vlerën e ndryshores boolean sens_horaire në true (rreshti 77 i skedarit ino)

Hapi 4: Shijoni

Një cilësim i fundit…

Tani, caktoni kohën. Kjo mund të bëhet duke përdorur komanda të thjeshta që shkruani në tastierën e vogël në pjesën e poshtme të majtë të HMI.

• Hxx: vendosni orët në xx (p.sh.: H4)
• Myy: caktoni minutat (p.sh.: M15)
• Szz: vendosni sekondat (p.sh.: S30)

Komandat mund të lidhen me zinxhirë duke futur një yll midis tyre, për shembull: H4*M15*S35

Vendosja e orëve dhe / ose minutave do t'i rivendosë sekondat në zero.

Atëherë do të shihni që ora ndiqet nga një LED i KUQ, minutat nga një LED i Gjelbër:

9shtë 9:52:00!

Ngjyra e sekondave mund të ndryshohet duke përdorur rrëshqitësin në HMI

Kur lëvizni rrëshqitësin, rrethi i vogël në anën e djathtë tregon ngjyrën aktuale. Kur rrëshqitësi ndalon, ai dërgon ngjyrën në orë dhe LED i sekondave ndryshon në përputhje me rrethanat.

Rrëshqitësit ANIMATION dhe PALETTE mund të përdoren për të zgjedhur dhe personalizuar animacionet e dritës në orë. Provojini ato dhe shikoni videon për disa shembuj. Kur ndryshoni disa cilësime në HMI, tastiera e vogël tregon përgjigjen nga Arduino.

Animacione…

• 0: Thjesht shfaq kohën, mund të ndryshoni ngjyrën e sekondave duke përdorur rrëshqitësin.
• 1: Një sfond me ngjyrë (mund të ndryshoni ngjyrën) me amplituda të ndryshueshme.
• 2: Ylber rrotullues
• 3: Një brez me ngjyrë (që mund të ndryshohet) që bën një kthesë në sekondë.
• 4: Një shirit me ngjyrë që kërcen nga dora e dytë.
• 5: Një sfond me ngjyrë (mund të ndryshoni paletën) e amplituda e rastësishme.
• 6: Thjesht shfaq kohën, dora e sekondave ndryshon amplituda e saj shkëlqyese.
• 7: Flamujt rrotullues (ndryshoni paletën për të ndryshuar flamurin midis 4 atyre të mundshëm)

Flamuri Francez - është 7:11:51

Një animacion tjetër u shtua kohët e fundit, që ndryshon çdo 15 sekonda për një animacion të zgjedhur rastësisht.

Butoni MINUTES ndez dhe fik LED -et e bardhë në çdo 5 minuta në orë.

7shtë 7:11:25

Vini re se videoja dhe fotot janë bërë me një smartphone dhe për këtë arsye janë të një cilësie të dobët. Ngjyrat janë shumë më të ndritshme dhe më të sakta në orë sesa duken në video…

Çfarë tjetër?

Shpresoj se do t'ju pëlqejë ta bëni këtë orë pafundësie. Mbetet shumë për të bërë: ju mund të pikturoni pllakën e përparme të MDF për ta bërë atë më të bukur, shtoni një shirit tjetër led në anën e jashtme të cilindrit për të hedhur pak dritë të animuar edhe në mur, etj.

Hapi 5: Version i ri për të mbajtur kohë të saktë

Ora e Arduino nano tenton të zhvendoset në kohë, pasi nuk ka një orë të saktë. Kam bërë një version tjetër duke përdorur një orë në kohë reale (RTC) për të mbajtur një kohë të saktë.

RTC ekzistojnë në modele të ndryshme, unë rekomandoj të përdorni një modul DS3231, i cili është shumë i saktë (në krahasim me DS1307). Ky version i ri i programit përdor bibliotekën MD-DS3231, të disponueshme këtu. Thjesht krijoni një dosje të re të quajtur Horloge_LED3_nano_BT_RTC në dosjen tuaj Arduino dhe shkarkoni të gjithë skedarët.

Lidhni DS3231 si një pajisje I2C, pra SDA në A4 dhe SCL (ose SCK) në A5

Së pari, duhet të vendosni kohën e RTC. Shih për shembull këtë Instructables ose këtë tutorial.

Ngarko skedarin Horloge_LED3_nano_BT_RTC.ino në Arduino nano tuaj dhe drejtojeni atë. Koha rifreskohet çdo 30 minuta, kështu që ora mbetet e saktë gjatë gjithë kohës.

Sigurisht, ju duhet të keni baterinë në modulin RTC, sepse e mban RTC -në gjallë edhe nëse nuk furnizohet nga Arduino, dhe mund të mbajë kohën e saktë.