Fotokromiese en gloei-in-die-donker horlosie: 12 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Hierdie horlosie gebruik 'n pasgemaakte 4-syfer-7-segment-skerm wat gemaak is van UV-LED's. Voor die skerm word 'n skerm geplaas wat óf uit fosforescerende ("gloei-in-die-donker") óf fotochrome materiaal bestaan. 'N Drukknoppie aan die bokant verlig die UV -skerm wat die skerm dan 'n paar sekondes verlig sodat dit begin gloei of van kleur verander wat dan stadig verdwyn.

Hierdie projek is geïnspireer deur die wonderlike Glow-In-The-Dark Plot Clock deur Tucker Shannon. Toe ek sy projek herbou, het ek 'n bietjie draai gegee deur die gloei-in-die-donker-skerm te vervang deur een 3D-druk van fotokromiese filament wat van kleur verander as dit aan UV-lig blootgestel word. Intussen het ek gesien dat ander mense dieselfde idee het (sien bv. Hier). Alhoewel die meganiese planningsmeganisme van die horlosie beslis wonderlik is, het dit die nadeel dat die getalle 'n bietjie skeef kom, en ek het gedink aan 'n ander manier om die getalle meer skoon te laat lyk. Ek het eers probeer om die agtergrond van 'n LCD-skerm met UV-LED's te vervang en dan 'n fotokromiese/gloei-in-die-donker skerm bo-op geplaas. Dit het egter geblyk dat die intensiteit wat deur die LCD oorgedra is, baie laag was. Daarna het ek besluit om 'n vier-syfer-7-segment-skerm met UV-LED's te bou om die skerm te verlig, wat baie beter resultate lewer.

Voorrade

Materiaal

• DS3231 RTC -module (ebay.de)
• Arduino Nano (ebay.de)
• UV -kleurveranderende filament (amazon.de)
• 96x39x1 mm plakker met gloei in die donker (ebay.de)
• 96x39x1 mm deursigtige plastiekblad (amazon.de)
• MT3608 DC DC opstapmodule (ebay.de)
• 30 stuks 5 mm UV LED (ebay.de)
• TM1637 4-syfer-7-segment-skerm (ebay.de)
• 12x12 mm kort drukknop (ebay.de)

Gereedskap

• 3D -drukker
• warm lijmpistool
• soldeerbout
• multimeter

Stap 1: 3D -drukwerk

Die volgende stl -lêers moet 3D -gedruk word. Die behuisingsonderdele is uit swart PLA gedruk, terwyl ek vir die 4digits.stl -lêer wit PLA gebruik het. Die skerm is gedruk van violet UV -kleurveranderende filament. Die soldeermok kan uit enige materiaal gedruk word.

Stap 2: Verouderde 7-segment-skerm

Ek het net die I2C-rugsak van die 4-syfer-7-segment-skerm nodig gehad, so die eerste stap was om die skerm uit die module te verwyder.

Stap 3: Berei Protoype PCB voor

Daarna het ek 'n stuk uit 'n prototipe PCB vir die UV -LED's uitgesny en die plekke gemerk waar ek die LED's volgens die soldeermik wou plaas. Op die onderste gedeelte het ek later manlike speldkopstukke vasgemaak om aan die I2C -rugsak te koppel.

Stap 4: Soldeer LED's en penkoppe

Ek het toe alle UV -LED's aan die prototipe PCB gesoldeer en ook die manlike penkoppe vasgemaak. Ek het die soldeermik gebruik om die UV -LED's uit te skakel.

Stap 5: Bedrading LED's

Vervolgens is die LED's bedraad volgens die aangehegte skema wat die uitleg van die 4-syfer-skerm wat uit die I2C-rugsak was, kopieer. Vir die verbindings van die afsonderlike segmente van 'n enkele syfer het ek 'n silwer koperdraad gebruik, terwyl die ander verbindings met 'n geïsoleerde draad gemaak is. Die hele ding lyk op die ou end nogal deurmekaar.

Stap 6: Heg I2C -rugsak aan

Daarna het ek die prototipe PCB aan die I2C -rugsak geheg. Terwyl ek albei dele direk aanmekaar gesoldeer het, sou dit verstandiger gewees het om vroulike kopstukke op die rugsak te gebruik sodat beide dele in- en uitgetrek kan word.

Vir die toets het ek teruggekoppel na 'n arduino nano en die TM167test -voorbeeld uit die TM1637 -biblioteek opgelaai.

Stap 7: Voltooi 4-syfer-skerm

Vervolgens word die 3D -gedrukte deel van 4 digits.stl bo -op die LED's geheg. Om die lig van die LED's te versprei, het ek die segmente met warm gom gevul en dit met Kapton -band verseël totdat die gom verhard is. Dit het my 'n aangename vier-syfer-7-segment vertoning gelaat.

Stap 8: Gloei in die donker

Eers het ek probeer om hierdie skerm ook 3D te druk van Glow-in-the-Dark filament. Dit blyk egter dat dit die lig te veel versprei, sodat die getalle effens uitgespoel lyk. Daarom het ek besluit om 'n plakker te gebruik wat aan 'n deursigtige plastiekskerm geheg is. Die meeste plastiek is nog steeds deursigtig genoeg vir die ~ 400 nm lig van die LED's.

Stap 9: Monteer komponente in behuising

Uiteindelik kan die komponente met baie warm gom in die 3D -gedrukte behuising gemonteer word.

Voordat u die DS3231 -module gebruik, is dit verstandig om die herlaaikring van die battery uit te skakel. Eers nadat ek verskeie horlosies met hierdie module gebou het, het ek 'n draad raakgeloop wat verduidelik dat VCC aan die muntstukbattery gekoppel is. Dit beteken dat wanneer u die module aanstuur via VCC, die spanning voortdurend op die battery aangewend word. Aangesien die module nie-herlaaibare CR2032-batterye bevat, is dit nie 'n goeie idee nie. U kan die herlaaikring maklik deaktiveer deur die diode of die weerstand wat op die aangehegte prent gemerk is, te soldeer.

Stap 10: Koppel modules

Vervolgens is die komponente bedraad met behulp van Dupont -kabels volgens die aangehegte skema. Die opstapmodule is gebruik om die voedingsspanning van die I2C -rugsak tot 7 V te verhoog, aangesien ek UV -LED's so helder as moontlik wou maak. Die spanning wat op die LED's aangewend word, is VCC-2 V, dit wil sê 5 V, terwyl dit hoër is as die aanbevole voorspanning van die LED's (3 V), moet dit dit kan hanteer, aangesien dit nie voortdurend sal brand nie.

Stap 11: Laai kode op

Ek het eers die huidige tyd in die RTC -module bepaal. Hiervoor het ek pas die SetTime -voorbeeld van die DS1307RTC -biblioteek opgelaai. Daarna kan die aangehegte kode vir die horlosie opgelaai word. As u op die knoppie druk, brand die skerm vir 5 sekondes en wys die huidige tyd.

Stap 12: Klaar klaar

Hier is nog 'n foto van die voltooide horlosie. Bedags kan die fotochrome skerm gebruik word, terwyl dit gedurende die nag met die Glow-in-the-Dark-skerm uitgeruil kan word.

Oor die algemeen is ek baie tevrede met die resultaat, alhoewel die getalle op beide skerms nog helderder kan wees. 'N Ander moontlikheid wat ek dalk wil probeer, is om gloei-in-die-donker poeier met epoxy te meng en dit dan te gebruik om die segmente in plaas van warm gom te vul. Dit sal ook lekker wees om 'n professionele PCB met SMD LED's te gebruik in plaas van die 5 mm LED's.