Đồng hồ kỹ thuật số bằng gỗ rắn: 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Cách chế tạo đồng hồ kỹ thuật số bằng gỗ chạy bằng atmega168 (arduino) với báo thức và trò chơi tích hợp sẵn.

Lần đầu tiên tôi nghĩ đến việc làm điều này khi tôi nhìn thấy một chiếc đồng hồ LED được bao phủ bởi một lớp veneer gỗ. Vừa xem đã thích, cho đến khi thấy giá. Đây là khi tôi quyết định xây dựng của riêng mình, tôi muốn nó xây dựng nó với chi phí thấp hơn nhiều, từ gỗ rắn và chơi trò chơi!

Bước 1: Những gì bạn cần

Vật liệu: - Ván gỗ 4, 18 "x 4" x 1 "(tôi đi với Maple) - 85 Đèn LED đỏ- 85 Đèn LED xanh (Tùy chọn) - 1 Bộ tách kênh 4 đến 16 chân- 15 bóng bán dẫn NPN (chẳng hạn như 2N3904) - 1 Bộ vi điều khiển ATMEGA168 (hoặc Arduino) - 1 Tinh thể 20 MHz- 1 Bộ điều chỉnh 5 Volt- 2 Tụ điện 220uF (để san lấp mặt bằng công suất) - 1 Đài phát thanh bỏ túi cũ- 2 Giắc cắm âm thanh 1/8 "- 1 Bộ điều hợp treo tường DC 5-9V- 1 (trở lên) Bộ điều khiển trò chơi cũ - 4 3-1 / 2 "Vít gỗ- Dây lõi rắn (dễ làm việc hơn) - Hàn- Keo nóng- Keo trắng- Giấy cátĐối với bộ điều khiển trò chơi, tôi sử dụng cần điều khiển Atari 2600 (hoặc thậm chí paddle nếu bạn lập trình lại), nhưng nó cũng tương thích với Bộ điều khiển hệ thống Sega Master, cần điều khiển Atari 7800 (về mặt lý thuyết) hoặc thậm chí Bộ điều khiển Sega Genesis. - Súng bắn keo nóng- Cưa Mitre

Bước 2: Chuẩn bị Ban công tác Mặt trận

Lấy mảnh tốt nhất của bảng 1 "x4" x1-1 / 2 'và chọn mặt tốt nhất làm mặt trước của đồng hồ.

Cố gắng tránh bất kỳ nút thắt hoặc khuyết tật có thể nhìn thấy nào trên gỗ vì chúng sẽ khiến việc khoan các lỗ LED trở nên khó khăn hơn vô cùng. Bắt đầu bằng cách in ra mẫu được đính kèm với bước này theo tỷ lệ 1: 1. Dán nó vào mặt sau của bảng mặt trước, để mặt tốt hướng xuống khi bản in hướng lên. Lấy bảng phía trước và đặt mẫu của nó lên phía trên của bảng trông xấu nhất. Sau đó đặt nó vào máy khoan. Lấy một mũi khoan lớn hơn một chút so với mũi khoan có đầu phẳng và điều chỉnh máy đo độ sâu sao cho mũi khoan chỉ cách 0,8-1mm trên bảng dưới, điều này để nó không đi hết bảng phía trước. Tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng bảng kiểm tra trước để xem nó có hoạt động không. Khoan ít nhất 10 lỗ thử nghiệm (chúng sẽ được sử dụng sau này!). Ánh sáng mạnh phải có thể chiếu qua nơi đầu mũi khoan kết thúc. Khoan một lỗ trên mỗi vòng tròn trên mẫu như trong hình bên dưới.

Bước 3: Hoàn thành Ban phía trước

Bước này rất khó, mục đích của nó là sử dụng một chút dụng cụ theo sở thích để làm phẳng các đầu lỗ để ánh sáng chiếu qua đồng đều.

Bắt đầu bằng cách đặt mũi khoan dụng cụ sở thích vào máy khoan (đảm bảo để lại trên 1 khỏi mâm cặp). Lưu ý an toàn, đây không phải là cách mũi khoan được thiết kế để sử dụng và là một mối nguy hiểm, vì vậy hãy chú ý Hãy cẩn thận. Điều chỉnh thước đo độ sâu sao cho bit chỉ ở trên bo mạch thấp hơn như trong hình thứ 3. Đặt bit thẳng lên với một lỗ kiểm tra và nhẹ nhàng nhấn giữ trong 1 giây rồi thả ra. Nhấn giữ lại trong 1 giây rồi thả ra và tắt mũi khoan. Máy khoan được tắt để bạn có thể cạo bất kỳ phần tích tụ nào ở dưới cùng của mũi khoan. Nếu bạn không làm như vậy, nó sẽ làm cháy lỗ làm cho mặt đổi màu. Lặp lại thao tác này cho đến khi bạn hài lòng với bao nhiêu ánh sáng chiếu qua (xem các hình ảnh bên dưới để tham khảo). Khi bạn cảm thấy thoải mái với việc khoan lỗ, hãy chuyển sang miếng gỗ cuối cùng và khoan từng lỗ. Hãy cảnh báo rằng điều này cần sự kiên nhẫn, đừng vội vàng hoặc bạn có thể bị cháy một lỗ và phải khởi động lại.

Bước 4: Chuẩn bị các bảng giữa

Bước này chuẩn bị các bo mạch ở giữa để chứa các thiết bị điện tử.

Nếu bạn làm sai ở bước cuối cùng, gỗ không bị mất, hãy sử dụng nó ở đây! Đối với bước này, tất cả những gì bạn cần làm là khoét một lỗ trên mỗi bảng ở giữa lớn hơn một chút so với kích thước của ma trận LED, để tất cả dây dẫn và thiết bị điện tử đều nằm gọn bên trong. Tôi đã làm điều này bằng cách khoan các giá đỡ còn lại của bảng mạch phía trước bị hỏng và sử dụng một cái đục để làm sạch nó. Lặp lại điều này cho bao nhiêu bảng tùy thích, tôi đã sử dụng 2.

Bước 5: Chuẩn bị bảng sau

Đối với bước này, hãy sử dụng mẫu đính kèm để khoan và khoét các lỗ cho đầu nối DB9 được sử dụng cho bộ điều khiển và 2 giắc cắm âm thanh 1/8 được sử dụng cho nguồn và radio.

Để khắc cổng bộ điều khiển, hãy khoan đường bên trong trên mẫu. Tiếp theo, sử dụng một cái đục để khắc phần bên ngoài của mẫu sâu 10 mm (hãy cẩn thận ở bước này, nó rất sắc nét). Để khoan lỗ cho giắc 1/8 , hãy bắt đầu bằng cách khoan một lỗ vừa đủ lớn để đầu cuối của giắc âm thanh có thể lắp vào. Tiếp theo, khoan một lỗ lớn hơn từ bên trong bảng đến cách bề mặt bên ngoài trong vòng 3mm (điều này phụ thuộc vào giắc cắm của bạn). Điều này cho phép phần cuối của giắc cắm nằm vừa khít trong lỗ nhỏ hơn với phần còn lại được giấu sau lớp gỗ. Lúc này, bạn sẽ muốn gắn dây vào các cổng nguồn, âm thanh và bộ điều khiển. Bật cổng bộ điều khiển, kết nối dây từ chân 5 với dây từ chân 6 như trong hình cuối cùng, gắn chặt tất cả các cổng vào bo mạch sau bằng cách sử dụng keo nóng bên trong.

Bước 6: Hàn ma trận

Đối với bước này, hãy đặt một trong mỗi loại đèn LED vào mỗi lỗ để chúng khớp vào vị trí. Nếu bạn đã sử dụng 2 đèn LED 5mm như tôi, thì bạn sẽ cần phải mở rộng các lỗ cho đèn LED. Hãy cẩn thận khi làm điều này, mũi khoan có thể bắt dễ dàng hơn nhiều và kéo tấm ván lên, chọc ra lỗ.

Nếu bạn sử dụng 2 đèn LED, thì khi bạn lắp đèn LED vào các lỗ, hãy đặt các cực âm ở giữa lỗ, để 2 mặt phẳng gặp nhau. Để bắt đầu hàn, trước tiên hãy uốn cong tất cả các cực âm (dây dẫn ngắn hơn) xuống để chúng tạo thành 17 cột rất gần với bảng, sau đó hàn chúng lại với nhau. Để hàn các cực dương lại với nhau, trước tiên hãy uốn cong tất cả các cực dương của một màu lên và sau đó uốn cong chúng theo chiều ngang, để có 5 hàng cực dương cho màu đó. Uốn các dây dẫn của màu cực dương khác xuống rồi nằm ngang, để chúng tạo thành 5 hàng cực dương khác. Bây giờ hãy hàn tất cả các hàng lại với nhau để có tổng cộng là 10. Phần cuối cùng của bước này là hàn dây vào các hàng và cột để các thiết bị điện tử mắc vào. Khi chọn chiều dài của dây, hãy chạy dây từ hàng / cột đến vị trí bạn muốn đặt thiết bị điện tử và thêm 5-10cm để làm việc.

Bước 7: Bắt đầu lắp ráp các bảng

Đối với bước này, bạn sẽ cần một tấm ván ở giữa, tấm ván phía trước và 2 mảnh gỗ 'hiến tế' (chúng sẽ bị móp đáng kể).

Để bắt đầu, hãy lấy keo trắng và bôi nó lên mặt trước của tấm ván ở giữa, đừng ngại bôi quá nhiều, nó tốt hơn là quá ít. Dùng ngón tay quệt keo đều khắp cả mặt và dán lên mặt sau của mặt trước (xem hình để rõ hơn). Để tạo mối liên kết chắc chắn, hãy đặt một miếng gỗ 'hy sinh' vào hai bên của các miếng đã được dán và kẹp chúng lại với nhau (nhớ căn chỉnh nhanh vì gỗ nhanh khô). Để tạo con dấu tốt nhất, hãy kẹp nó bằng mọi thứ bạn có (xem hình thứ hai bên dưới), nhưng hãy cẩn thận để không làm vỡ gỗ hoặc chọc ra các lỗ LED.

Bước 8: Lập trình vi điều khiển

Bước này nghe có vẻ đơn giản, nhưng nó có thể gây nhầm lẫn là không được thực hiện đúng cách. Tôi đã tải chương trình lên atmega168 bằng cách sử dụng avrisp mk II để phá vỡ bộ nạp khởi động trên hầu hết các chip được sử dụng với Arduino. Điều này là do tôi muốn khởi động ngay lập tức và nó cũng cho phép nhiều không gian chương trình hơn (mặc dù, không nhiều). Thay cho bộ nạp khởi động, chỉ cần sử dụng tệp.hex được tìm thấy trong thư mục applet của thư mục sketch arduino (là tệp tôi đã đính kèm ở bước này và phần giới thiệu). Để thay đổi bất kỳ khía cạnh nào của tệp, tôi cũng đã bao gồm tất cả của mã đã nhận xét, chỉ cần nhấp vào 'tải lên bảng' (bạn sẽ gặp lỗi trừ khi bạn đã cắm arduino) để biên dịch lại và tệp.hex sẽ thay đổi thành mã mới. chính xác là 20,0Mhz, vì vậy nó sẽ cần được hiệu chỉnh để giữ thời gian chính xác. Để làm điều này, chỉ cần thay đổi biến oneMin trong mã, của tôi là 60116. Tốc độ đồng hồ hiện được biên dịch để chạy ở 20 MHz. Để thay đổi nó, bạn sẽ cần phải thay đổi một số số trong tùy chọn arduino và tệp định nghĩa bảng, như được tìm thấy ở đây.

Bước 9: Xây dựng thiết bị điện tử

Để xây dựng thiết bị điện tử, hãy làm theo sơ đồ đính kèm. Tôi đã đính kèm giản đồ dưới dạng bmp, hai kích thước khác nhau của PDF và tệp.ms10 gốc được tạo trong phần mềm multisim của nhạc cụ dân tộc, cho những ai muốn sử dụng nó.

Các cực âm của đèn LED nối với các đầu ra của bộ ghép kênh, với cột bên trái của các đèn LED là cột 0. Bộ phân kênh cần đặt chìm các đèn LED tại một thời điểm, chẳng hạn như đèn LED trong bảng dữ liệu đính kèm. Cực dương của đèn LED được gắn vào một cụm 3 bóng bán dẫn. Điều này là do bóng bán dẫn thứ nhất có nguồn điện trực tiếp từ bộ chuyển đổi được gắn vào chân thu của nó, chân cực dương tương ứng (từ bộ vi điều khiển) được gắn vào cổng. Nó cũng có bộ phát đi trực tiếp đến cổng của bóng bán dẫn thứ 2 và sử dụng điện trở 1kOhm, nó được kết nối với cổng của bóng bán dẫn thứ 3. Bóng bán dẫn thứ 2 có bộ thu của nó được gắn vào chân màu xanh lá cây (chân 1 trên arduino) và bộ phát của nó được gắn vào hàng màu xanh lá cây (hoặc đèn LED vẽ cao nhất của bạn). Sau đó, bóng bán dẫn thứ 3 có bộ thu của nó được gắn vào chân màu đỏ (chân 0 trên arduino) và bộ phát của nó được gắn vào hàng LED tương ứng. Cần lưu ý rằng tôi đã sắp xếp các hàng LED từ 0 ở trên cùng đến 4 ở dưới cùng. Nguồn radio được gắn vào chân loa (chân 9 trên arduino), để khi báo động vang lên, nó sẽ bật và tự động dò đài mạnh nhất. Các chân điều khiển (chân tương tự 0-5) đều có điện trở kéo lên 200kOhm. các chân từ 0-5 (theo sau là số DB9 tương ứng) gắn vào bộ điều khiển theo thứ tự sau: lên (1), xuống (2), trái (3), phải (4), nút 1 (5 và 6), button2 (9, cũng là tùy chọn). chân 7 trên đầu nối DB9 là + 5V và chân 8 là nối đất. Xem hình ảnh để biết một số nhận xét và gợi ý, nhưng nếu có điều gì không rõ ràng, hãy cho tôi biết trong phần nhận xét và tôi sẽ cố gắng hết sức để giúp đỡ. Đối với các cổng và các hàng và cột LED, tôi khuyên bạn nên lắp đặt các ổ cắm để các bộ phận có thể dễ dàng tháo rời hoặc hoán đổi. Bây giờ gắn dây vào đèn LED, nguồn và bộ điều khiển và kiểm tra. Trước khi bạn lắp bất kỳ chip nào, hãy đảm bảo rằng nguồn điện chúng nhận được là đúng 5V, để chúng không bị phá hủy.

Bước 10: Kết thúc Đồng hồ

Đối với bước này, kẹp tất cả các bảng lại với nhau, sau đó sử dụng khuôn mẫu được đính kèm ở bước này, khoan lỗ thí điểm cho 4 vít gỗ (chỉ lên đến đầu của bảng phía trước, đó là lý do tại sao phía sau được dán vào). Nếu bạn muốn, bạn có thể chống chìm các lỗ để các vít nằm phẳng.

Bây giờ hãy lắp các vít vào các lỗ. Điều cuối cùng cần làm là làm sạch các cạnh. Lấy cưa cắt lỗ và cắt các đầu một khoảng bằng nhau so với các vít ở hai bên như trong khuôn mẫu (lúc này phải hết sức cẩn thận để không chọc thủng lỗ trên cưa!). Bây giờ chỉ cần chà nhám bất kỳ cạnh nào không bằng phẳng hoặc gồ ghề (không phải mặt trước) và bạn đã hoàn thành !.

Bước 11: Cách sử dụng đồng hồ

Để đặt thời gian, nhấn và giữ nút trong 3 giây, màn hình sẽ chuyển sang màu đen. Để thay đổi số nhấp nháy, hãy nhấn lên và xuống. Để chuyển đổi giữa các số, nhấn sang trái và phải. Trong khi chuyển đổi giữa các số, bạn sẽ đến dấu hai chấm, khi trên dấu hai chấm chuyển đổi giữa AM và PM bằng cách nhấn lên và xuống, màu sắc sẽ thay đổi giữa màu đỏ và xanh lá cây (AM và PM là bất cứ điều gì bạn muốn). Nhấn nút một lần nữa để đặt thời gian. Để chuyển đổi giữa các chức năng khác, nút nhấn 1. Cũng có thể nhấn nút 2 (không có trong bộ điều khiển atari 2600) để bật và tắt radio. Để quay lại đồng hồ, nhấn và giữ nút 1 bất kỳ lúc nào. Thứ tự các chức năng của phần mềm như sau: Báo thức - cài đặt giống như đồng hồ.1-D Pong - Tất cả là về thời gian, Phát bằng cách nhấn lên / xuống để chọn số lượng người chơi và nút lót 1 để xác nhận. Để chơi nút ấn 1 (cho người chơi 1) hoặc nút 2 (cho người chơi 2) khi bóng đang đến với bạn, nhưng không quá sớm hoặc muộn nếu không bạn sẽ bỏ lỡ. tất cả các chìa khóa cần được thu thập để mở lối ra. "Jump" - Một trò chơi nền tảng, tránh các chấm đỏ và không rơi để đi càng xa càng tốt. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại để lại bình luận ! Cho tôi biết bạn nghĩ gì.