Изготовление деревянных светодиодных часов

Приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Об этом проекте

В этом уроке я создаю простые деревянные светодиодные часы, используя компоненты современной электроники и традиционные методы обработки дерева и металла.

Я использую светодиодную матрицу 16x9 от Adafruit в качестве цифрового циферблата, питаю ее от Arduino Nano и использую часы реального времени DS3231 (RTC) для измерения времени. Я также покажу, как сделать коробку из дерева и алюминия из переработанных материалов. И все это с помощью простых инструментов (плюс небольшой сверлильный станок). Это довольно простая сборка электроники, я предполагаю базовые знания Arduino и способность делать простую пайку. Хорошее руководство для начала работы по Arduino:https://www.instructables.com/id/BLINK-LED-USING-A ... а в руководствах есть множество отличных руководств по пайке.

Если вас больше интересует электроника, чем деревообработка

Вполне возможно сделать коробку из МДФ, использовать коробку для проекта электроники, вырезать лазером, распечатать коробку с помощью ЧПУ или 3D-печати и просто пропустить части этого урока, посвященные деревообработке.

Если вас больше интересует деревообработка, а не электроника:

Электроника для этого проекта довольно проста. Я предлагаю вам сначала познакомиться с Arduino, следуя руководству по началу работы с Arduino. Если вас не интересует электроника, вы можете вместо этого установить небольшой комплект аналоговых часов или использовать компоненты из готовых цифровых часов.

Сообщение о безопасности Этот проект включает в себя высокоскоростные сверла, роторные, металлические работы и очень острые инструменты. Всегда надевайте защитные очки при сверлении или использовании вращающегося инструмента. Также держите руки подальше от острых краев долот, ножей и рубанков. Всегда отстраняйтесь от себя. Будьте осторожны!

Шаг 1. Посмотрите видео о сборке

Я создал видео, показывающее процесс сборки этого проекта. Надеюсь, тебе понравится. Пожалуйста, посмотрите мои другие видео о сборках и подумайте о подписке на мой канал.

Шаг 2. Соберите инструменты и материалы

Для этого проекта вам потребуется:

Электроника

• Драйвер i2c для светодиодов IS31FL3731 http://amzn.to/2q1HR7q или http://amzn.to/2q1HR7q

• Тепло-белая светодиодная сетка 16x9 с квадратным уплотнением https://www.adafruit.com/product/2974

• Часы реального времени DS3231 http://amzn.to/2q1Ljzc

• Батарея CR2302 для часов реального времени:http://amzn.to/2pZnGt1

• Arduino nano:http://amzn.to/2ozz8r5

• Макетная плата без пайки для прототипирования:http://amzn.to/2p2JoKh

• Разводка макета:http://amzn.to/2pP2Iud

• Перфорированная плата для электроники для использования в качестве шаблона для сверления http://amzn.to/2rbFzG4

• Изолента

• Припой и паяльник

Деревообработка и металлообработка

• Острые стамески и молоток.

• Ручной рубанок для очистки дерева.

• Маленькая пила

• Ручной маршрутизатор

• Отделочное масло

• Наждачная бумага

• дрель или сверлильный станок с битами 1 мм и 4 мм

• металлический напильник

• вращающийся инструмент с отрезным кругом и шлифовальными дисками.

• ножовка

• пистолет для горячего клея

• Эпоксидная смола, 5 мин.

• Универсальный нож

Необходимые материалы:

• Деревянный блок для корпуса. У меня размеры 8,5 на 6,5 на 4,5 см.

• Алюминиевая пластина 5 мм. (Необязательно)

• 4 маленьких шурупа для дерева.

Шаг 3. Соберите электронику и загрузите эскиз Arduino

Припаяйте коммутационную плату светодиода IS31FL3731 к светодиодной матрице, у Adafruit есть очень подробные инструкции по этому поводу здесь.

Используя приведенную выше принципиальную схему, постройте схему на макетной плате. Эту принципиальную схему также можно посмотреть здесь.

Установите скетч Arduino

Эскиз Arduino можно скачать здесь. Загрузите и откройте его в Arduino IDE, затем загрузите в Arduino. Если все работает, светодиод 16x9 должен показывать время. Если время неверное, следуйте этому руководству, чтобы установить правильное время на RTC.

Теперь вы готовы приступить к созданию коробки.

Шаг 4. Подготовка древесины

Я использовал кусок или переработанную твердую древесину, размер которой в итоге составил 8,5 см на 6,5 см на 4,5 см, включая алюминиевый кронштейн. Распилите древесину до нужного размера, затем очистите ее острым ручным рубанком или наждачной бумагой. Пришло время просверлить сетку отверстий для светодиодов

Шаг 5:сверление сетки отверстий для светодиодов

Мне повезло с этим проектом. На печатной плате электроники отверстия расположены точно там, где находятся светодиоды. Так что выберите место на передней панели, где должна быть сетка. Приклейте перфокарт липкой лентой и замаскируйте сетку из отверстий 16x9.

Теперь с помощью дрели и сверла диаметром 1 мм очень осторожно просверлите сетку отверстий, используя перфорированную плату в качестве шаблона.

Шаг 6. Отрежьте заднюю пластину

Я отпилил часть оригинального дерева, чтобы использовать его в качестве опорной пластины. Это приводит к совпадению торца между основной частью коробки и задней пластиной. Ширина моей задней пластины составляла 1/4 дюйма. Используя небольшую пилу, отпилите этот участок и очистите следы от пилы ручным рубанком.

Шаг 7. Вырежьте середину коробки

Используя линейку и / или маркер, отметьте участок коробки, который будет высечен. Если вы не хотите использовать долото, вместо него можно использовать сверлильный станок с сверлом Форстнера или электрический фрезерный станок.

Аккуратно вырежьте материал, чтобы получилась полая коробка. Я оставил 1/4 дюйма материала со всех сторон. Очистите внутреннюю часть коробки с помощью ручного фрезера.

Примечания о долблении

Вырубка этого материала - такая же техника, как и высечка дадо. Это хороший урок о том, как вырезать дадо.

О безопасности долота

Вы можете бриться острым зубилом, поэтому безопасность важна. Фактически, бритье тыльной стороны руки - это проверка на остроту стамески! Мое правило - всегда держать руки за клинком, а не впереди.

Шаг 8. Изготовьте алюминиевый кронштейн (необязательно)

Если вы хотите сделать алюминиевый кронштейн, используйте алюминиевую пластину толщиной 5 мм и обрежьте ее по размеру ножовкой. Алюминий мягкий и легко режется. Используя сверлильный станок, просверлите внутренний прямоугольник, как показано на рисунке. Затем с помощью вращающегося инструмента с отрезным диском вырежьте внутренний прямоугольник. Очистите следы от порезов металлическим напильником.

Используя 5-минутную эпоксидную смолу, приклейте алюминиевый кронштейн к деревянной коробке. Вытрите излишки клея.

Шаг 9:Завершение коробки

Просверлите по 4 пилотных отверстия в каждом углу задней части коробки и просверлите неглубокие отверстия для раковины с помощью сверла большего размера. Прикрутите заднюю пластину небольшими шурупами для дерева. Для ввинчивания в алюминий требуется немного консистентной смазки.

Отшлифуйте все до гладкости наждачной бумагой p120, а затем p320. Завершите коробку отделкой по вашему выбору. Я использовала кипяченое льняное масло. Будьте очень осторожны при нанесении отделки на сетку отверстий, потому что вы не хотите их загораживать. Я нанесла небольшое количество масла на ткань и нанесла масло на отверстия.

Теперь вы готовы к установке электроники.

Шаг 10:припаяйте провода и установите электронику

Используйте приведенную выше принципиальную схему в качестве руководства для выбора нужной конфигурации проводов. Спаяйте вместе 12 проводов в 4 Y-образной конфигурации. Я использовал провода для прототипирования female2female. Закройте оголенный припой и провода изолентой или термоусадочной пленкой. Соберите схему без макета и убедитесь, что она работает.

Очень аккуратно приклейте горячим клеем светодиодную сетку ко дну коробки. Это необходимо сделать, когда светодиод включен, чтобы вы могли убедиться, что светодиоды совпадают с отверстиями. Я использовал синюю ленту, чтобы удерживать ее на месте при нанесении клея. Вставьте остальную электронику в коробку. Воспользуйтесь вращающимся инструментом с точильным диском, чтобы вырезать небольшую выемку в алюминии, через которую будет проходить USB-кабель.

Просверлите вентиляционные отверстия в задней панели, прикрутите ее и готово!

Шаг 11:Заключение

Спасибо, что прочитали это руководство! Мне очень нравится, как в этом проекте современная электроника сочетается с традиционной обработкой дерева и металла. Что-то, что я хотел бы изучить больше в будущем. Если вам нравится этот урок, следуйте за мной в будущих проектах. Также, если вам нравится мое видео, подпишитесь на мой канал.

Еще раз спасибо!

Андрей

Я:

Instagram:@andrew_r_jones

Youtube:@ andii1701

Twitter:@ andii1701

Код

Скетч Arduino на Github

Схема