Hoe om 'n reuse -versteekte rakrandklok te bou: 27 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Ons het 'n groot ruimte op 'n deel van ons woonmuur gehad waarvoor ons nooit die regte 'ding' kon vind om daaraan te hang nie. Nadat ons etlike jare probeer het, het ons besluit om iets van ons eie te maak. Dit het na ons mening redelik goed gegaan, daarom het ek dit verander in 'n projek op my Youtube -kanaal en 'n geskrewe instruksies wat u nou lees!

Dit is 'n reuse digitale LED -horlosie wat diskreet aan die kante van 'n meetkundige rakstelsel versteek is. Dit bevat ook geïntegreerde LED -downlighters om u gunsteling items op die rakke te wys.

Aangesien die beligting LED is (met behulp van WS2821B 'Neopixels'), kan u u eie kleure kies - beide vir die horlosie en downlighters. 'N Diskrete fotoresistor is in die regter boonste hoek versteek, wat die LED's verdof wanneer die omringende ligvlakke daal - ideaal vir 'n aand in elke kamer.

Voorrade

U benodig 'n paar voorrade om u eie te bou. Hieronder is skakels na waar u die onderdele op Amazon kan vind.

■ 'n Arduino Nano (x1):

■ 'n Rol van 5 m WS2812B LED's met 60 LED's per meter:

■ 'n Fotosensitiewe weerstandsmodule:

■ 'n DS3231:

■ 'n Paar aansluitdraad - verkieslik drie verskillende kleure:

■ 'n Paar 470 Ohm -weerstande:

■ 'n Paar elektriese aansluitblokke - elk 5 blokke lank:

■ Geen 8 houtskroewe nie:

■ 'n 5V -kragtoevoer met skroefaansluitings:

■ 'n Dikker tweekernkabel

■ 'n Paar filamente vir die 3D -gedrukte dele:

■ PLA -filament met hout:

■ Houtplank van minstens 112 x 39 cm, die een wat ek gebruik het, was 138 x 60 cm (dit gee die voltooide projek 'n rand van 10 cm aan die buitekant).

Stap 1: Videogids

Ek het 'n video gemaak waarin die konstruksie van hierdie projek uiteengesit word. Die begin van die video wys die verborge klok in aksie as u dit wil sien werk. As u verkies om skriftelike instruksies in stappe te verdeel, is u op die regte plek! Lees verder en ek sal verduidelik hoe u u eie bou.

Stap 2: Druk die kernondersteunings af

Die kernsteun bied die raamwerk van die rakke, hanteer die drade van die drade en dien as 'n afwyking vir die LED's.

U sal 31 hiervan in 3D moet druk. Die lêer is aangeheg sodat u dit in u snyprogram kan gebruik.

Ek het myne met 'n laaghoogte van 0,2 mm gedruk in 'n mengsel van ABS en PLA. Aangesien dit nie in die finale projek gesien kan word nie, is dit 'n uitstekende geleentheid om kleure wat gebruik moet word, te gebruik. Ek het 'n paar filamentrolletjies gehad met 'n klein hoeveelheid, so ek het dit eers gebruik voordat ek die meeste in die heldergroen en heldergeel skakerings op die foto's hierbo afgewerk het.

Stap 3: Monteer die kernondersteunings

Daar is twee verskillende maniere waarop u die kernsteun korrek oor u agterplaas kan plaas

Ek sal eers verduidelik hoe u dit met 'n 3D -drukbare sjabloon moet doen, en dan is die tweede opsie om 'n CNC -masjien te gebruik as u toegang tot een (of iemand anders) het.

Lees verder as u die 3D -drukbare sjabloon gebruik. As u 'n CNC -masjien gaan gebruik om die gate uit te steek, slaan die volgende stap oor ….

Stap 4: Die montering van die kernondersteunings: opsie 1 - die gebruik van die sjabloon

Druk die sjabloonlêer by hierdie stap in 3D af.

U kan dan die eerste kernsteun aan u agterplank vasskroef met 'n paar M8 (of soortgelyke) houtskroewe. Maak seker dat dit gelyk en parallel is met die rand van die bord. Sodra die eerste ondersteuning beveilig is, kan u die 3D -gedrukte sjabloon daaroor laat sak. Dit sal u dan wys waar u die proefgate vir die volgende drie stutte moet boor.

Na die boor van die proefgate, verwyder die sjabloon en pas nog 'n paar stutte aan. Maak seker dat die kerf op die horisontale stutte na die onderkant van die klok wys as u dit vasskroef. Dit is waar ons ons verligte LED's later in die projek sal plak.

Hou passtukke aan totdat dit ses lank en twee hoog is; die regter boonste sal vir eers uitgelaat word.

As u die 3D -sjabloon soos genoem in hierdie stap gebruik het en nie 'n CNC -masjien gebruik nie, kan u die volgende stap oorslaan.

Stap 5: Die montering van die kernondersteunings: opsie 2 - die gebruik van CNC -masjien

As u toegang tot 'n CNC-masjien het, kan u iemand voorboor om gaten te boor sodat u vinnig en maklik die 3D-gedrukte stutte kan plaas en pas. Dit is die roete wat ek gevolg het toe ek by 'n plaaslike meubelvervaardiger gewerk het.

U kan 'n tegniese tekening vind wat die posisie van die gate wat hier afgelaai kan word, wys:

diy-machines.selz.com/item/5e6408ec701f5d0…

Sodra die proefgate geboor is, kan u voortgaan met die installering van die kernsteun.

Maak seker dat die kerf op die horisontale stutte na die onderkant van die klok wys as u dit vasskroef. Dit is waar ons ons verligte LED's later in die projek sal plak.

Hou passtukke aan totdat dit ses lank en twee hoog is; die regter boonste sal vir eers uitgelaat word.

Stap 6: Installeer die 'elektroniese hub' kernondersteuning

Die laaste kernondersteuning wat in die regter boonste hoek verskyn, is 'n aangepaste weergawe van die ander. Dit is ontwerp om die elektronika te akkommodeer (hoofsaaklik Arduino Nano, Real -Time Clock - DS3231 en fotoresistor).

Dit word 3D gedruk met dieselfde instellings as die ander kernondersteunings.

Plaas dit tydelik op die ander gaatjies en gebruik 'n pen of potlood om die reghoekige gaatjie in die basis te merk. U kan dan 'n boor gebruik om 'n gat te skep wat groot genoeg is om die kragdraad deur te trek. Ons sal dit gebruik om die klok aan te skakel sodra ons klaar is met die bou daarvan.

Sodra dit klaar is, kan u die steun met houtskroewe installeer.

Stap 7: Druk en installeer LED -houers

Ons gebruik klein 3D -gedrukte oortjies om die LED's aan die steunstruktuur te heg. Ek het dit in wit gedruk en stel voor dat u dieselfde doen om te verhoed dat enige kleur deur die voorkant van die rakke verskyn en die weerkaatsing daarvan verhoog.

Ek het myne in PLA op 'n laaghoogte van 0,3 mm gedruk.

U moet 23 hiervan druk. (Ek het myne drie op 'n slag gedruk).

Sodra dit gedruk is, gebruik 'n bietjie gue om dit aan die bokant van die stutte vas te maak, soos getoon in die aangehegte diagram.

Stap 8: Berei die horlosie -LED's voor

Ons moet 23 lengtes van 9 LED's voorberei uit ons rol LED's.

Om dit te doen, gebruik 'n skêr om deur die middel van die eerste stel koperblokkies te sny en sodoende die prop te verwyder. Herhaal dit weer na 9 LED's om ons eerste strook te gee. U moet dit dan nog 22 keer herhaal.

Sodra dit klaar is, kan ons die pads van die LED's 'blik'. Alhoewel dit opsioneel is, maak dit dit baie makliker om die drade later aan te sluit. As u die pads blik, beteken dit dat u 'n soldeerbout gebruik om 'n klein hoeveelheid soldeer op elke kussing by te voeg.

Stap 9: Berei klokdrade voor

Maak 'n paar draadlengtes in stelle van drie. Een elk vir die krag-, data- en grondaansluitings op ons LED -stroke.

Jy sal nodig hê:

• 20 stelle wat 22 cm lank is
• 2 stelle wat 37 cm lank is
• 1 stel wat 50 cm lank is

Soos voorheen, sal die verbinding aan die LED's makliker gemaak word deur aan beide kante van elke draad vas te maak.

Stap 10: Installeer die eerste LED -strook

Noudat die LED's en hul drade gereed is, kan ons dit aan die voorkant van ons horlosie begin monteer. Die volgorde waarin die stroke verbind word, en hul oriëntasie, is baie belangrik. Daar is klein pyle oor die lengte van die LED -stroke wat die rigting van die datavloei voorstel. Let goed hierop terwyl u u horlosie monteer.

Ons eerste LED -strook sit op die wit LED -houer bo die unieke steun wat ons gedruk het om die elektronika in die regter boonste hoek te huisves. Heg twee afsonderlike stelle 23 cm lange drade aan beide kante van een van die 9 lang LED -stroke van vroeër.

Verwyder die selfklevende agterkant van die LED's en plak ook 'n bietjie gom aan die bokant van die LED-houer (vir ekstra greep, want ek het gevind dat myne soms loskom sonder die ekstra gom), dan kan u die strook op sy plek plaas dat die data -rigtingpyle na die bokant van die klok wys.

Draai nou die drade op die hoek van die horlosie na onder deur die draadgeleier op die steun waarop hulle is, deur en in die aangrensende steun en op. As u drade langs die buitekant van die horlosie lei, moet u die gate aan die binnekant van die gidse gebruik. Dit beteken dat die drade heeltemal weggesteek is as ons die horlosie klaarmaak deur die 3D -gedrukte skyfies op die rakke te plaas (wat ons nog nie gedruk het nie, dus moenie skrik nie!).

Stap 11: Installeer die oorblywende LED -stroke

Vir die volgende strook, neem nog 'n stel 23 cm lange drade en soldeer dit aan die uitgaande kant (die einde waarna die datastroompyle wys) van 'n nuwe strook van nege LED's.

Soldeer die inkomende kant van die LED -strook aan die drade wat net om die hoek van die vorige strook gelei is. Die kleeflaag kan dan op hierdie strook verwyder word, 'n bietjie gom op die wit LED -houer aangebring en die strook bo -op aangebring word.

Die drade wat uit hierdie een kom, word deur die steun gelei en draai 90 grade na links na die volgende steun.

Herhaal dieselfde stappe nog vier keer volgens die pad rondom die klok soos in die diagram hierbo getoon. As u by die sewende LED -strook kom, moet u 'n stel drade van 37 cm aan die uitgaande kant heg in plaas van die gewone 23 cm -drade.

Noudat ek die eerste paar verbindings verduidelik en gewys het, kan u die res volg met behulp van die diagram wat ek hierbo bygevoeg het (die een op 'n donker agtergrond). Dit wys u watter draadlengtes waarheen u moet gebruik, die rigting van die LED -stroke en hoe u alles moet lei. Dit is baie makliker vir u om dit te volg as om vir my elke verband in woorde te verduidelik. (Boonop sou dit ook nie lekker wees om te lees nie).

Nadat u die LED's van die horlosie geïnstalleer het, moet dit soos die finale prentjie lyk.

Stap 12: Druk rakke uit

Kom ons neem 'n blaaskans van elektronika en keer terug na 3D -drukwerk. Daar is vyf verskillende style rakke om te druk, afhangende van waarheen hulle op die klok gaan.

Vir elke mou het ek die eerste paar lae in wit gedruk en daarna vir die res van die druk oorgeskakel na 'n PLA -filament met hout. Hierdie dun wit voorkant laat die diffuse lig van die LED's deurskyn.

Dit het elk ongeveer sewe uur geneem toe dit op 'n laaghoogte van 0,2 mm gedruk is. U het gewoonlik oornag drie op 'n slag gedruk. Ek het ook 'n rand bygevoeg om te verhoed dat hulle uit die bed kom. Dit kan maklik verwyder word nadat die druk voltooi is.

U moet druk:

• 9x Sleeve1.stl - Hierdie een het slegs uitsny aan die een kant.
• 6x Sleeve2.stl - Dit het uitsparings aan die een kant en 'n gat vir die LED downlighter.
• 10x Sleeve3.stl - Dit het uitsparings aan weerskante.
• 6x Sleeve4.st - Dit het uitsparings aan weerskante en 'n gat vir die LED -downlighter.
• 1x Sleeve5.stl - Hierdie een is spesifiek ontwerp vir die elektronika en bevat luggate vir ventilasie en 'n gat vir die fotoresistor.

Stap 13: Pas die Shelve -moue aan

Die rakke word geïnstalleer deur dit versigtig oor die stutte en LED's te skuif terwyl u seker maak dat die drade deur die uitsparings gaan.

Die nege moue1's wat u gedruk het, gly oor die stutte langs die onderkant en die kant van die horlosie (uitgesonderd die spesiale elektroniese ondersteuning), soos op die foto hierbo getoon.

Die ses Sleeve2's loop almal bo -op die klok met die LED -gat na onder.

Die tien Sleeve3's loop in die oorblywende vertikale posisies.

Die ses Sleeve4's vul die horisontale langs die middel met die gat vir die LED weer na onder.

Die laaste mou 5 gaan oor die oorblywende steun regs bo.

Stap 14: Koppel DS3231 aan Arduino

U moet die volgende voorberei vir hierdie stap:

• 'N Paar drade van 8 cm
• 'N Paar drade van 12 cm
• DS3231 - Real -time klok (RTC)
• Arduino Nano

Begin deur 'n 8 cm draad aan SCL te soldeer en nog 'n draad aan SDA op die RTC. Soldeer dan 'n draad van 12 cm aan VCC en nog een aan GND (grond). Ek sal voortaan rooi drade gebruik vir die positiewe/VCC -verbindings en swart drade vir die grond-/GND -verbindings, om dit makliker te maak om te verstaan watter draad moet gekoppel word aan wat.

Neem die Arduino en soldeer die draad van SCL na A5 op die Arduino, en koppel dan die draad van SDA aan A4. Ons sal later die kragdrade verbind

Stap 15: Verbind fotoresistor (ligsensor) met Arduino

U benodig die volgende vir hierdie stap:

• Fotoresistor module
• 'N Enkele draad van 10 cm
• 'N Paar drade van 14 cm

Soldeer die 10 cm draad aan AO op die module en elk van die 14 cm lange drade aan GND en VCC.

Die 10 cm AO -draad word dan gekoppel aan A0 op die Arduino Nano -bord. Weereens verbind ons later die kragdrade.

Stap 16: Berei die Nano voor om aan te sluit op krag

Berei vir hierdie stap voor:

Twee draadlengte van 12 cm

Soldeer een van die drade aan enige van die GND -verbindings op die Arduino en die ander draad aan die 5V -pen.

Stap 17: Koppel die LED's

Jy sal nodig hê:

Een weerstand van 470 ohm

Verkort die bene op die weerstand effens, aangesien dit baie langer is as wat nodig is. Soldeer die een kant van die weerstand aan die draad wat reeds aan DIN aan die binnekant van die eerste LED -strook wat ons geïnstalleer het, aan DIN gekoppel is. Dit is die een oor die 3D -gedrukte ondersteuning wat ontwerp is om al die elektronika te huisves.

Die ander kant van die weerstand word dan aan die Arduino aan D6 gesoldeer.

Stap 18: Kragwaarskuwing …

'N Vinnige waarskuwing om met u te deel. Moenie die netvoedingstelsel tegelyk aansluit terwyl u die Arduinos USB -verbinding gebruik nie. U loop die risiko om die toestel wat aan u Arduino gekoppel is, te beskadig. Dit is die rede waarom ons nog nie die netspanning gekoppel het nie, en dit sal ons nie doen totdat die projek voltooi is nie en ons hoef nie meer via USB aan te sluit nie.

Stap 19: Koppel die kragdrade

Vir hierdie stap benodig u:

• Jou twee stroke eindblokke
• 8 kort draaddraad (ek het vier in rooi en vier in swart gedoen)

Gebruik elke kort draadlengte langs die een kant van die aansluitblok tot as jumperdrade om hulle almal aan mekaar te verbind. Sodra u dit in die aansluitblokke vasgeskroef het, trek dit vas om te verseker dat hulle goed deur die skroef vasgehou word. Herhaal dit vir beide terminale stroke.

Nou kan ons al die VCC/5V -drade na ons komponente neem en dit aan dieselfde aansluitblokstrook koppel. Doen dan dieselfde vir al die GND/gronddrade met die ander aansluitblokstrook.

U behoort dit uit elk van die volgende komponente te vind:

• Arduino
• Eerste LED strook
• DS3231
• Fotoresistor

Stap 20: Laai die kode op

Koppel u Arduino aan u rekenaar via die USB -verbinding en maak die kode vir hierdie projek oop in die Arduino IDE. U kan die kode van Github aflaai:

U moet twee verskillende biblioteke in u Arduino IDE vir hierdie projek laat installeer; 'Adafruit Neopixel' en 'DS3231 Simple'.

As u dit nog nie het nie, moet u dit installeer.

Om die Adafruit -biblioteek te installeer:

Navigeer in die Arduino IDE na Skets> Sluit biblioteek in> Bestuur biblioteke en soek in die biblioteekbestuurder na die Neopixel -strook met die soekbalk. Druk installeer.

Vir die DS3231 -biblioteek, gaan na https://github.com/sleemanj/DS3231_Simple en volg die eenvoudige instruksies op die bladsy.

Ons kan eers die tyd op die klok stel deur 'n klein skrifte te gebruik wat deur die skrywer van die biblioteek verskaf is. Ons hoef dit net een keer uit te voer. Om dit te doen, gaan na 'File' >> 'Voorbeelde' >> 'DS3231_Simple' >> 'Z1_TimeAndDate' >> 'SetDateTime' stel die datum en tyd in wat u wil hê en laai dit dan op na u Arduino. Dit stel die korrekte tyd in op u RTC, wat sal voortduur wanneer die Arduino krag verloor, solank die knoppie se battery hou. Hierdie venster kan nou gesluit word en die hoofprojekskrif kan in die plek daarvan opgelaai word.

As alles tot dusver verloop het, moet u horlosie tot lewe kom en die huidige tyd verlig.

Stap 21: Voeg die LED Down -aanstekers by

Vir die LED downlighters moet u die volgende voorberei:

• 11 stelle 29 cm lange drade
• Een stel wat 48 cm lank is
• 12 individuele LED's is gesny uit die rol wat ons vroeër gebruik het
• 'N Weerstand van 470 Ohm

Moenie vergeet dat deur die pads op die LED's en die drade van die drade vas te maak, dit later baie makliker sal maak om dit saam te soldeer nie.

Die 3D -gedrukte moue vir die boonste helfte en middelste ry van die horlosie moet verwyder word sodat ons die bedrading vir die downlighters kan installeer. Om dit te verwyder, trek dit versigtig reguit na bo.

Die eerste LED -onderligter word op die horisontale steun regs bo op die wyser aangebring. Soldeer 'n stel drade van 29 cm lank aan beide kante van een van die individuele LED's en plak dit dan vas in die kerf op die middelste steunkolom. U moet nog steeds let op die rigting van die datavloei, en vir die boonste ry LED -afligters moet dit van die Arduino af wees, soos in die prent gemerk.

U kan dan die drade deur die gidse aan beide kante van die steun steek. Soldeer 'n weerstand van 470 Ohm aan die DIN -kabel wat aan die Arduino -kant van die LED is. Die ander kant van die weerstand word dan aan die D5 op die Arduino gekoppel.

Die VCC- en GND -verbinding wat na die LED gaan, kan dan by die toepaslike aansluitblokstroke gevoeg word.

Gaan voort met die byvoeging van die LED -downlighters langs die boonste ry met behulp van die 29 cm stelle drade tussen elkeen. Aan die einde van die ry (6de LED) heg die stel drade van 48 cm vas sodat ons na die volgende ry kom en dan LED's byvoeg met 29 cm lange drade tussen hulle.

Ek het 'n diagram gemaak wat hierbo aangeheg is, wat duidelik maak watter drade tussen die LED's gebruik moet word, na watter rigting die datapyltjie moet wys en hoe om die drade deur die gidse aan die onderkant van die 3D -gedrukte kernondersteunings te lei.

Stap 22: Toets die downlighters

U kan nou al die rakmoue vervang met die uitsondering van die een wat die elektronika dek.

Sluit die USB -poort op die Arduino aan op 'n USB -kragbron, en u moet agterkom dat u 'n ten volle werkende projek het!

Stap 23: Koppel die netvoeding aan

Ontkoppel die USB -kabel van die Arduino.

Voer die hoofkabel deur die gat in die bord wat ons vroeër onder die 3D -gedrukte ondersteuning gemaak het. U kan dan die positiewe kabel aan die positiewe kragblokstrook en die grond aan die grondstrook koppel.

Kontroleer of al die drade nog stewig vasgehou word deur dit saggies te trek.

Stap 24: Plaas die fotoresistor

Dien 'n bietjie gom aan die agterkant van die fotoresistor toe. Dit word dan so geplaas dat die sirkelsensor wat daaruit uitsteek, die U -vormige uitsny wat reeds in die 3D -gedrukte steun gemaak is, geleë is. Die voorkant van die sensor moet gelyk met die voorkant wees, sodat dit nie die mou belemmer as dit oor hierdie steun sak nie.

Stap 25: Maak die elektronika skoon

Op hierdie stadium kan ons probeer om die elektronika op te ruim, sodat dit alles netjies binne -in hierdie rak kan pas.

Ek het gom gebruik om die verskillende dele in die rak vas te hou met die groot agterkant van die 3D -gedrukte deel om dit aan te heg. U kan hulle in enige rangskikking pas, maar wees versigtig om nie te veel spanning op die drade te plaas nie.

Die foto's hierbo wys voor en nadat ek myne gereël het. As u klaar is, kan u die mou oor die steun skuif.

Stap 26: Voltooiing van die kragtoevoer en montering

Die ander kant van die voedingskabel kan op die skroefaansluitings aangebring word. Gee aandag aan die positiewe en negatiewe kant van die skroefaansluitings, aangesien dit myne kan uitstel.

Om my rakrandklok aan die muur te monteer, het ek 'n paar hakies vir kombuismure gebruik. Die een helfte is aan die agterkant van die klok aangebring en die ander helfte aan die muur. Die twee gly net saam.

Ek het ook sterk gom gebruik om die kragkabel uit die agterkant van die bord te hou en om te verhoed dat sy gewig die kabels belemmer waar dit met die stroke eindblokke verbind is.

Die laaste ding wat ek bygevoeg het voordat ek die rakke teen die muur aangebring het, was twee klein stukkies rekkies wat ek aan mekaar vasgeplak het. Dit dien as 'n klein buffer wat help om te voorkom dat die onderkant van die rak die muur merk, terwyl dit ook ewe 'van die muur af' staan.

'N Klein lengte kabel -netjiese plastiek is gebruik om die andersins swart kragkabel te verberg. Dit kan dan geverf word om by die muurkleur te pas.

Stap 27: Projek voltooi

Lekker, tyd om 'n koppie tee te maak en u handige werk te bewonder.:)

Ek hoop jy het dit geniet om jou eie te maak. Moenie vergeet om na 'n paar van my ander projekte te kyk nie.

Teken hier op Instructables en YouTube in om uit te vind wat my volgende projek is. Deel hierdie projek gerus met enigiemand wat u ken, en wil graag 'n eie bou, en as u een maak, sal ek graag 'n foto daarvan wil sien.

Andersins tot nou die volgende keer!

Teken in op my Youtube-kanaal:

Ondersteun my op Patreon:

Facebook:

Lewis

Groot prys in die klokwedstryd