Meganiese sewe segment -horlosie: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

'N Paar maande gelede het ek 'n tweesyferige meganiese 7 -segmentskerm gebou wat ek in 'n afteller gemaak het. Dit het baie goed uitgekom en 'n aantal mense het voorgestel om op die skerm te verdubbel om 'n horlosie te maak. Die probleem was dat ek reeds besig was met PWM IO op my Arduino Mega, en ek het nie genoeg beskikbaar vir die tweede of derde syfer nie. Ek is toe in die rigting van hierdie PCA9685 16 -kanaals PWM -bestuurders gewys wat oor 'n I2C -koppelvlak werk. Dit het dit moontlik gemaak om met die twee I2C -penne op 'n Arduino die 28 servo's wat ek nodig gehad het, te bestuur. So begin ek met die bou van 'n horlosie wat nou 'n DS1302 real -time klokmodule gebruik om die tyd te behou en twee 16 -kanaals servostuurders om die 28 servo's te bestuur wat gebruik is om die skerm te vervaardig, almal aangedryf deur 'n Arduino Uno.

As u hierdie instruksies geniet, oorweeg dit om daarvoor te stem in die klokwedstryd

Benodighede:

Benewens 'n paar basiese gereedskap benodig u die volgende benodigdhede om u horlosie te bou:

• Arduino Uno - Koop hier
• DS1302 klokmodule - Koop hier
• 2 x PCA9685 16Ch servodrywers - koop hier
• 28 x Micro Servos - Koop hier
• Lintkabel - Koop hier
• Manlike penkopstroke - koop hier
• Vroulike penkopstroke - koop hier
• 3 mm MDF - Koop hier
• Swart spuitverf - Koop hier
• 5V 5A Battery Elimination Circuit - Koop hier
• 12V kragtoevoer - Koop hier

Vir hierdie projek benodig u ook 'n paar 3D -gedrukte onderdele. As u nog nie 'n 3D -drukker het nie en dit geniet om dinge te maak, moet u dit beslis oorweeg om een te koop. Die Creality Ender 3 Pro wat hier gebruik word, is bekostigbaar en lewer prente van goeie kwaliteit vir sy prys.

• 3D -drukker gebruik - Koop hier
• Filament - Koop hier

Stap 1: Druk die plastiekkomponente 3D af

Ek het die 7 segmentskerms so eenvoudig as moontlik ontwerp. Die servo is ook die steunbeugel om die segment daarbo te hou. Daar is twee 3D -gedrukte komponente wat vir elke segment benodig word, 'n afstandhouerblok om die onderkant van die servo te ondersteun en die displaysegment wat direk op die servo -arm geplak word.

Laai die 3D -druklêers af - Meganiese 7 -segment -skermklok 3D -druklêers

Druk die servosegmente en kolletjies af met 'n helderkleurige PLA. Ek het deurskynende groen gebruik, maar rooi, oranje of geel behoort ook goed te werk. Ek het swart PLA gebruik vir die afstandhouerblokke en stipsteun sodat dit nie sigbaar is as die segmente na die af -posisie gedraai word nie.

Probeer een van die aanlyn drukdienste as u nie toegang tot 'n 3D -drukker het nie. Daar is 'n aantal bekostigbare dienste beskikbaar, wat die komponente uitdruk en binne 'n paar dae by u deur kan aflewer.

Stap 2: Berei u beheerborde en bedrading voor

U moet twee PCA9685 16 -kanaals PWM -bestuurders gebruik om u 28 -klok -servo's te bestuur. Ek het die servo's in die uur- en minuutsyfers verdeel, met elke paar syfers wat deur een bord aangedryf word. Ek het dus een bord wat die servo's vir die syfers van twee uur beheer en die tweede die servo's vir die syfers van twee minute.

Om die twee aanmekaar te koppel, moet u 'n 6 -draads lintkabelaansluiting maak en 'n tweede kopstrook aan die ander kant van die eerste servobestuurbord soldeer. U moet ook die I2C -adres op die tweede bord verander sodat dit anders is as die eerste en uniek identifiseerbaar is.

U moet ook die bedrading aansluit om die drie borde (twee servoborde en die klokmodule) aan u Arduino te koppel. U benodig 5V en GND op elke bord, sowel as die I2C -verbindings met u Arduino -penne A4 en A5 (I2C op Arduino Uno), en die klokmodule -penne CLK, DAT & RST na penne 6, 7 en 8 op u Arduino onderskeidelik.

Krag word direk aan die Arduino verskaf vanaf die 12V -kragtoevoer en aan die servo's met behulp van die 5V 5A BEC wat dan aan die twee terminale bo -aan die PWM -bestuurder gekoppel word. U hoef slegs een servo -bestuurder aan die krag te koppel, en dit sal die tweede deur die 6 -lintkabelverbinding voed.

Stap 3: Monteer die servo's

Nadat u u segmente gedruk het, moet u die agterkant en sye swart spuit sodat hulle minder sigbaar is wanneer hulle 90 grade in die af -posisie gedraai word.

U moet dan die segmente met warm smeltgom op u servo -arms plak. Dit help om dit op die servo vas te plak met die arm reeds op die servo, sodat u kan kyk of u dit reguit en gelyk plak.

U moet ook 'n afstandhouer aan die onderkant van elke servo plak.

Monteer die kolletjies deur 'n klein stokkie of kebabstokkie aan die agterkant van die kolletjies en dan in die basisblokke vas te plak. Ek het hierdie stokke ook swart gespuit sodat dit minder sigbaar is as dit uit 'n hoek gesien word.

Stap 4: Opstel en toets

Ek het al die servo's genommer en die nommer op elke lead geskryf sodat dit makliker was om dit by te hou. Ek het begin met die boonste segment op die eenhede -syfer en tot by die middelste segment op die tiene syfer gewerk. Dit is ook die volgorde waarin ek dit by die servobestuurborde ingepak het, onthou dat die identifiseerders op die borde van 0 tot 13 tel en nie van 1 tot 14 nie.

Ek sit toe die segmente op 'n tafel met genoeg spasie tussen hulle om te toets sodat hulle nie in die een en ander inbeweeg nie, terwyl ek die perke en rigtings stel. As u probeer om hulle naby aan mekaar te plaas, sal u waarskynlik een of twee in die verkeerde rigting probeer beweeg of op 'n stadium oor reis kan beweeg en 'n ander kan raak wat die segment, servo -arm of die ratte op die servo kan beskadig.

Stap 5: Laai die kode op

Die kode lyk met die eerste oogopslag ingewikkeld, maar dit is eintlik relatief eenvoudig danksy die twee gebruikte biblioteke. Daar word ook baie herhaal, want daar is vier verskillende 7 -segmentskerms wat bygewerk moet word.

Hier is 'n samevattende beskrywing van die kode, kyk na die volledige gids vir 'n meer gedetailleerde verduideliking en 'n skakel om die kode af te laai - Mechanical 7 Segment Display Clock

Ons begin met die invoer van twee biblioteke, virtuabotixRTC.h vir die klokmodule en Adafruit_PWMServoDriver.h vir die servostuurders. Die Adafruit -biblioteek kan direk afgelaai en geïnstalleer word deur die biblioteekbestuurder in die IDE.

Ons skep dan 'n voorwerp vir elke bedieningsbord met die relevante adres, een vir die uur syfers en een vir die minute syfers.

Ons het dan vier skikkings om die aan en af posisies vir elke servo op te slaan. U moet hierdie getalle in die komende stappe aanpas om seker te maak dat u servo's regop staan as hulle aan is, 90 grade gedraai het as hulle af is en nie te veel reis nie.

'N Syferreeks stoor die posisies van elke segment vir elke syfer wat vertoon moet word.

Ons stel dan die klokmodule op en skep veranderlikes om die huidige en verby individuele syfers te stoor.

In die opstelfunksie begin en stel ons die PWM -beheerborde op, en werk die kloktyd by indien nodig. Ons loop dan deur 'n lus om die skerm op 8 8: 8 8 te stel sodat ons die beginposisie van al die servo's ken. Dit word ook gebruik om die servo's op te stel sodat hulle almal na bo wys.

In die hooflus kry ons die opgedateerde tyd van die klokmodule, mors dit in die vier syfers en kyk dan of die tyd verander het van die laaste tjek. As die tyd verander het, werk ons die skerm op en werk die vorige syfers by.

In die opdateringsvertoningsfunksie skuif ons eers die middelste segmente. Dit word eers gedoen omdat daar 'n mate van logika nodig is om die twee boonste segmente aangrensend aan die middelste segment 'n bietjie uit die pad te skuif voordat die middelste segment beweeg, anders kan dit daarteen stamp. Sodra die middelste segmente verskuif is, word die oorblywende segmente na die regte posisies verskuif.

Stap 6: Monteer die klok op die agterkant

Nadat ek klaar was met die toetsing, het ek die servo's op die agterkant gemonteer met die bogenoemde uitleg as 'n riglyn.

Die wit area is die totale bordgrootte, die ligter grys is die gebied rondom elke syfer waarheen die servosegmente beweeg en die buitelyn op die donkergrys gebied is die middellyn vir die buitenste 6 segmente vir elke syfer.

Ek sny die bord, merk die uitleg en plak dan die syfers vas om die horlosie te vorm.

Ek boor toe gate naby elke servo en voer die drade aan die agterkant van die bord sodat hulle minder sigbaar is.

Ek het die elektronika aan die agterkant van die klok vasgemaak met dubbelzijdige band.

Stap 7: Finale opstelling en werking

Sodra die servo's gereed was, het ek al die servo -arms verwyder vir die finale aanpassing van die posisies van die segmente. U moet die Arduino in hierdie toestand aanskakel sodat 8 8: 8 8 vertoon word en dan die krag ontkoppel. as moontlik.

U moet dan u Arduino opeenvolgend aanskakel en u segment aan- en uitposisies in u vier skikkings aanpas, sodat die servo's perfek vertikaal is as hulle aan is en 90 grade draai as hulle uit is sonder om te veel te reis. Hierdie stap is baie tydrowend en verg 'n bietjie geduld, maar die eindresultaat is die moeite werd!

Die klok kan met die 12V -kragtoevoer en 5V BEC daaraan gekoppel word. As die krag ondergaan, sal die battery op die RTC -module die tyd behou sodat die klok outomaties na die regte tyd herstel word wanneer die krag herstel word.

As u hierdie instruksies geniet het, stem dan daarvoor in die klokwedstryd en laat weet my van verbeterings of voorstelle wat u in die kommentaarafdeling hieronder kan voorstel.

Tweede prys in die klokwedstryd