8 (800) 350-30-16

Буквенные часы на Arduino

Дата: / Категория: Переводы / Автор: DOC_tr

На данную статью я наткнулся, ища различные проекты на Arduino, и она мне так понравилась, что я захотел ею поделиться с вами.

Перевод будет не точный. Некоторые места, которые мне показались простыми для зарубежных изобретателей, и сложными для наших людей, я буду заменять на то, что мне кажется более практичным, и то, что я использовал в своей практике.

Если вы хотите почитать оригинал без моих дополнений, то его вы можете найти здесь.

Не слишком интересные места я пропускал, но постарался сделать перевод так, чтобы не выбросить из текста ничего полезного.

Далее в статье идет описание от имени автора.

Оригинальный проект (подробнее о нем вы можете узнать здесь) я создал с использованием микроконтроллера Microchip PIC (16F877), потому что именно он лежал в моем гараже. После публикации довольно много людей, в том числе и мой сосед (Спасибо Mikal), спрашивали меня - почему я не использовал Arduino. Никогда не использовав его, я спросил "Что это?". Так я сделал для себя открытие, что Arduino это супер платформа. Уникальный дизайн, простота в использовании и низкий порог входа, делают ее потрясающей. Я заказал себе одну на eBay и использовал в разработке данных часов.

Кроме того, я хотел избежать использования переменного тока в данных часах. Они используют источник питания постоянного тока на 12V, так что его можно запустить даже от батареек.

И наконец, я разработал дополнительную плату, которая не привязана к определенной Arduino. Если вам понадобится Arduino для следующих проектов, то вы можете легко ее отсоединить и использовать дальше.

Схема сборки

Оригинальные часы используют дискретные транзисторы для управления массивом светодиодов. Это отлично подходит для меня, для проектов, которые разрабатываются и поддерживаются одним человеком, но в тоже время это делает его более сложным для понимания других. Именно поэтому я использовал микросхемы ULN2003A. (Микросхема ULN2003A — это сборка из семи независимых транзисторных пар Дарлингтона в одном корпусе. Пара Дарлингтона — каскад из двух биполярных транзисторов)

Я сделал новую плату, для упрощения процесса установки микросхем и для упрощения подключения платы Arduino.

Схема в PDF

Аппаратное обеспечение - Сделайте плату контроллера

 

Ну что ж, приступим. Если вы хотите вытравить плату сами, то загрузите прилагаемый PDF файл и следуйте инструкциям, которым следовал и я.

Я перевел страницу на переводную бумагу и использовал старый ламинатор для переноса изображения на кусок PCB. После чего я вытравливал PCB в смеси соляной кислоты и перекиси водорода. Есть прекрасная инструкция на эту тему.

Безопасность превыше всего - убедитесь что вы носите защитные очки и старую одежду.

После завершения травления все тщательно нужно промыть под проточной водой.

После окончания просверлите все необходимые отверстия под ноги микросхем.

Аппаратное обеспечение - Заполняем плату контроллерами

Теперь, когда у нас есть плата, можно начать припаивать к ней все необходимые клеммы и микросхемы.

Я припаял все компоненты, используются трафарет в качестве справки. Начал с монтажа шести перемычек, для которых нежно место, так как я использовал одностороннюю плату. После припаял клеммы, гнезда IC, резисторы, диоды и разъемы для микросхем. После, добавив в разъемы микросхемы, я закончил данный шаг.

Обратите внимание на небольшое изменение - 2 резисторы (R2 и R3) фактически установлены ниже, чем предполагалось.

Матрица светодиодов


Перед тем, как делать трафарет, нужно выяснить мощность и интенсивность светодиодов. В данном проекте я использовал светодиоды высокой интенсивности. Они имеют ширину луча около 10 градусов, а это значит, что расстояние от светодиода до трафарета должно быть около 30 мм, чтобы получить равномерное освещение.

Я решил сделать основу дисплея из стекловолокна, установив светодиоды в предварительно просверленные отверстия. Вы же можете использовать любой материал - от акрила до фанеры. Главное, чтобы светодиоды были хорошо закреплены.

Расчертив лист сеткой 13х9 (интервал точек - 1х1.5 см) я начал аккуратно сверлить 5 мм отверстия.

Аккуратно, убедившись в том, что все светодиоды направлены точно в одну сторону, я капнул на каждый горячего клея, и закрепил их на стекловолокне.

После подрезаем провода и начинаем собирать по схеме. Не забудьте, при зажигании 2х светодиодов нужен резистор в 360 Ом, а при 3х - 36 Ом для уравновешивания яркости.

Данный блок достаточно важен, но хотя бы примерно перевести затрудняюсь.

As an update, I have been using Blue Flat Top LEDs, with a forward voltage drop of about 3.3v @ 20mA.  The supply that I was using was about 10.5VDC.  With the original design, with 2 LEDs, the voltage drop across the LEDs was 6.6v, meaning that 3.9v was being dropped across the resistor (11-6.6).  With a 360R resistor, this limited the current to 10.8mA, and with 3 LEDs, the voltage drop across the LEDs was 9.9v, meaning that 0.6v was being dropped across the resistor (11-6.6).  With a 36R resistor, this limited the current to 16mA.

What I have subsequently discovered is that with supply voltages of 12V, the current through the leds ends up being way too high (15 & 58mA), which is a problem.

In my most recent versions, I have setled on 680R for the 2 Leds and 360R for the 3 Leds, providing 7.9 and 7.8 mA respectively.  Much lower current, and still ample illumination.

И, наконец, припаиваем ленточный кабель на 26 выходов.

Кнопки часов

 

Далее необходимо установить пару кнопок на картон. Весь процесс установки и соединения хорошо показан на фотографиях.

Скетч и первые тесты

После переноса скетча (его вы можете найти в конце статьи) на Arduino, мы должны увидеть то, что можно увидеть на следующей гифке.

В наборе, который я заказал на eBay из 500 светодиодов, 8% были не рабочие, что меня немного расстроило.

Словесный трафарет и дефлекторы

 

В соответствии с матрицей делаем трафарет и вырезаем из фанеры или непрозрачного оргстекла.

Как уже было написано, расстояние от светодиодов до трафарета расстояние должно быть около 30 мм, и следовательно нам нужны перегородки.

Их можно приклеить на трафарет с помощью горячего клея или супер клея.

Доработка корпуса

 

Стены я сделал из фанеры, и скрепил винтами. Их лучше не склеивать, для того чтобы иметь доступ к внутренностям наших часов

Требуемые материалы

Controller

  • Arduino 1 шт.
  • ULN2003A Driver 4 шт.
  • Сдвиговый регистр 3 шт.
  • 5 мм красный светодиод 3 шт.
  • 1 КОм резистор 1 шт.
  • 1N4004 диод 1 шт.
  • 2 клеммы 1 шт.
  • 3 клеммы 1 шт.
  • 26 x Штырьковые соединители 1 шт.
  • 8 x Штырьковые соединители 2 шт.
  • 6 x Штырьковые соединители 2 шт.
  • Гнездо для микросхемы 7 шт.
  • PCB плата

Дисплей

  • 5 мм синий светодиод 117 шт.
  • 360 Ом резистор 25 шт.
  • 36 Ом резистор 25 шт.
  • 26 жильный кабель 2 шт.
  • Основа для матрицы

Кнопки

  • Кнопки 2 шт.
  • Провода

Корпус - фанера, ДСП, в общем любой материал на ваш выбор.

Необходимые схемы

 

От переводчика

Данная статья меня очень заинтересовала, так что в ближайшем будущем я попробую воссоздать все то, что сделал автор, только часы будут на русском языке. 

Повторюсь - перевод не точный. Некоторые места, которые мне показались простыми для зарубежных изобретателей, и сложными для наших людей, я буду заменять на то, что мне кажется более практичным, и то, что я использовал в своей практике.

Все замечания можете по поводу статьи можете оставлять в комментариях.

Теги: #Arduino, #Часы

Ваша оценка:

Рейтинг: 10.0 (Оценок: 2)

Комментарий:

Copyright © RobOM.ru 2016 г. Все права защищены