სმარტფონის კონტროლირებადი უსასრულო საათი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

მე მინახავს Infinity Mirrors– ის და Infinity Clocks– ის მრავალი პროექტი Instructables– ზე, ამიტომ გადავწყვიტე ჩემი გამეკეთებინა. შეიძლება ის დიდად არ განსხვავდება სხვათაგან … მაგრამ მე თვითონ გავაკეთე, ასეც არის!

თუ თქვენ ეს უკვე არ იცით:

რა არის უსასრულობის საათი?

უსასრულობის საათი იყენებს მრავალ ანარეკლს სარკესა და ნახევრად ამრეკლ სარკეს შორის, რათა მისცეს ილუზია დიდი სიღრმისა, როდესაც ის მხოლოდ ერთი სანტიმეტრია!

დრო მითითებულია LED- ებით, რომლებიც ბევრჯერ აისახება ამ ინტერფეისებს შორის და ქმნის ამ სიღრმის შთაბეჭდილებას.

მრავალი რეფლექსია ქმნის სიღრმის შთაბეჭდილებას

LED- ები არის მიმართული და მრავალფერიანი, ამიტომ მათი გამოყენება ადვილია მსუბუქი ანიმაციების შესაქმნელად.

მინდოდა გამეხადა ინტერაქტიული და ცვალებადი, ამიტომ დავამატე სმარტფონის კონტროლი Bluetooth კომუნიკაციის გამოყენებით. არსებობს ნამდვილი ორი გზა კომუნიკაცია საათსა და სმარტფონს შორის. მომხმარებელს შეუძლია გამოიყენოს HMI (Human Machine Interface) სხვადასხვა პარამეტრების შესაცვლელად, როგორიცაა ანიმაციები, ფერები. მაგრამ მას ასევე შეუძლია პირდაპირი ბრძანებების გაგზავნა, მაგალითად, დროის შესაცვლელად, ხოლო საათი პასუხობს, რომ ბრძანება მიღებულია თუ არა.

HMI გაკეთდა პროგრამირებადი Android პროგრამის გამოყენებით, ამიტომ მე უბრალოდ უნდა შემემუშავებინა იგი და დამეწერა კომუნიკაცია არდუინოს მხარეს.

დავიწყოთ ახლა…

ნაბიჯი 1: რა გჭირდებათ?

ამ უსასრულობის საათის შესაქმნელად, აქ არის ის, რაც გჭირდებათ (ფასები მითითებულია):

• Arduino nano (2 აშშ დოლარი)
• მიმართვის მქონე LED ზოლები, როგორიცაა WS2812 leds, 60 leds მეტრზე (6 აშშ დოლარი)
• Bluetooth მოდული, როგორიცაა HC-05 (3 აშშ დოლარი)
• პურის დაფა (1.5 აშშ დოლარი)
• 5V მიწოდება, რომელსაც შეუძლია 4A ან მეტი მიწოდება
• რამდენიმე ელექტრო მავთული
• სმარტფონი Android- ით და Bluetooth Electronics აპლიკაციით, KeuwlSoft– დან
• საშუალო სიმკვრივის ბოჭკოვანი დაფის ზოგიერთი ნაჭერი (MDF, ერთი 3 მმ სისქით და ერთი 10 მმ სისქით)
• გამჭვირვალე პლექსიგლასი ან პერსპექსის ფირფიტა (დაახლოებით 15 დან 20 დოლარამდე)
• სარკე და ნახევრად ამრეკლ სარკის წებოვანი ფილმები (4-დან 15 დოლარამდე)
• კონექტორები, რეზისტორები და ერთი 1000μF ტევადობა
• რამდენიმე წებო და წებოვანი ლენტი.

საათის გეომეტრიის პრინციპის დიაგრამა

პლექსის ფირფიტა უნდა იყოს 2 -დან 3 მმ -მდე სისქის, ასე რომ ის მყარად რჩება ადგილზე გამოყენებისას.

ზემოთ დიაგრამა განმარტავს საათის გეომეტრიას. წამყვანი ზოლი მოთავსებულია ორ სარკეს შორის. რასაკვირველია, თქვენ გჭირდებათ 60 მათგანი LED ზოლებიდან. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ონლაინ led ზოლები 60 leds მეტრზე, ასე რომ ერთი მათგანი კარგია. შემდეგ წამყვანი წრის პერიმეტრია 1 მ, მისი დიამეტრი 100/PI = 31.8 სმ (დაახლ. 12.53 ინჩი).

მოამზადეთ თქვენი კომპონენტები

ამ დიამეტრის წრე გაჭერით 3 მმ MDF დაფაზე. ამისათვის მივედი ადგილობრივ ქარხანაში და ვთხოვე ლაზერული საჭრელის გამოყენება. მათ შეუძლიათ ამის გაკეთება თქვენთვისაც კი, თუ თქვენ გულთბილად ითხოვთ და დაფაზე მოხვალთ: ამას სულ რამდენიმე წამი სჭირდება. სანამ იქ ხართ, გაჭერით იგივე დისკი თქვენს პლექსიგლასის თეფშზე.

MDF ფირფიტიდან თქვენ გაქვთ დისკი და ფირფიტა წრიული ხვრელით. შეინახეთ ორივე მოგვიანებით.

LED- ების შესანარჩუნებლად, 1 სმ სისქის MDF- ში გაჭერით იგივე დიამეტრის თხელი ცილინდრი. სისქე არ არის მნიშვნელოვანი მანამ, სანამ არ არის ძალიან მყიფე. LED ზოლები განთავსდება ამ ცილინდრის შიგნით, ამიტომ მნიშვნელოვანია, რომ შიდა პერიმეტრი იყოს იგივე, რაც ზოლის სიგრძე. ძალიან გრძელი ან ძალიან მოკლე და ზოგიერთი led შეიძლება იყოს არარეგულარულად დაშორებული, ასე რომ აქ იყავით ძალიან ზუსტი.

ასეთი სქელი ფირფიტის მოჭრას შეიძლება ცოტა მეტი დრო დასჭირდეს, ვიდრე თხელს. ჰკითხეთ fablab– ს მფლობელს, არის თუ არა მათი ლაზერული საჭრელი საკმარისად ძლიერი ამ სისქის დასაჭრელად. ჩემთვის, ლაზერმა ათჯერ უნდა გაიაროს ამ ნაწილისთვის, დანარჩენი ფირფიტისთვის მხოლოდ ორჯერ.

Ასევე შეგიძლიათ…

ასევე შესაძლებელია MDF- ის ნაცვლად აქ გამჭვირვალე ან ფერადი პლექსიგლასის დაფების გამოყენება. პლექსიგლასი არსებობს სხვადასხვა ფერებში, შავიდან ყვითელიდან მწვანემდე და მეწამულად, ასე რომ ნუ მოგერიდებათ მათი ცდა.

ფაბლაბმა იცის როგორ გაჭრა ისინი და პლექსიგლასის მოჭრა ძალიან "სუფთაა" ხესთან შედარებით, რომელიც შეიძლება "დაწვა" (ლაზერული ენერგიის გამო ფერის შეცვლას ვგულისხმობ) ლაზერულ გზაზე. სარკის პლექსიგლასი ასევე არსებობს, რამაც შეიძლება გიხსნათ სარკის ფილმის ყიდვისგან. დაიმახსოვრე მისი გაჭრისას ლაზერი სარკის უკანა მხარეს …

ქვემოთ მოცემულია გეომეტრიული ფაილები ლაზერული ჭრისთვის.

ნაბიჯი 2: ააწყვეთ საათი

საათის გასაკეთებლად, თქვენ უბრალოდ უნდა შეაგროვოთ ნაწილები, სქემატური მიხედვით.

მოამზადეთ საქმე

პირველი, წებოს სარკის ფილმი MDF დისკზე. ეს იქნება საათის ბოლოში.

მეორე, დააწებეთ ნახევრად გამჭვირვალე ფილმი პლექსიგლასის დისკზე. ეს ქმნის საათის წინა მინას. ეს დისკი იქნება ჩასმული MDF ფირფიტაში, წრის ხვრელში: საჭიროების შემთხვევაში წებოთი ხის წებოს გამოყენებით, ან გამოიყენეთ სილიკონის რეზინი.

ბოლო, მოამზადეთ LED- ები. WS2812 LED- ები იყენებენ 3 შესაერთებელ ბალიშს: ძაბვის მიწოდება, მიწა და ბრძანება. თუ უკვე არის 3 ელექტრო მავთული დაკავშირებული, უბრალოდ გამოიყენეთ ისინი. წინააღმდეგ შემთხვევაში შეაერთეთ 3 მავთული დამაკავშირებელ ბალიშებზე. გახსოვდეთ, რომ LED- ები პოლარიზებული მოწყობილობებია: ეს ნიშნავს, რომ დენი მიედინება მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ეს მიმართულება მითითებულია ზოლზე ისრით. შემდეგ, თქვენ უნდა შეაერთოთ მავთულები ზოლის ბოლოს, საიდანაც ისრები მოდიან (არა ბოლომდე, რომელზეც ისრები მიუთითებენ).

მიამაგრეთ LED- ები სქელი MDF ცილინდრის შიგნით და შეაგროვეთ 3 ნაწილი, წებოთი და / ან ლენტით.

შემდეგ ელექტრონული ნაწილი

განათავსეთ არდუინო დაფაზე და შექმენით წრე, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ. დარწმუნდით, რომ ყველა საფუძველი (GND) არის დაკავშირებული (GND Arduino– დან, HC-05 მოდული, LED ზოლები და მიწოდება).

• HC-05 Bluetooth მოდულის RX და TX ქინძისთავები დაკავშირებულია Arduino– ს D3 და D2 ქინძისთავებთან
• LED ზოლის მონაცემთა ხაზი უკავშირდება pin D12- ს, თქვენ შეგიძლიათ ჩადოთ 300 Ohms რეზისტორი მათ შორის, თუ გაქვთ ერთი.

თუ გსურთ ქინძისთავების შეცვლა, შეცვალეთ მათი განმარტებები კოდში შესაბამისად (ინო ფაილის სტრიქონები 7 და 13).

გაითვალისწინეთ, რომ HC-05 მოდული მოითხოვს ძაბვის გამყოფს მისი RX პინისთვის, როგორც ქვემოთ მოცემულია. ასე რომ თქვენ გჭირდებათ ერთი 1000 Ohms და ერთი 2000 Ohms რეზისტორი.

მიწოდება გამოიყენება როგორც არდუინოსთვის, ასევე LED ზოლისთვის. ჯერ დააკავშირეთ 1000μF კონდენსატორი ხრახნიან ტერმინალში (დომინო). თუ გაქვთ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სწრაფი კონექტორი. იხილეთ აქ უფრო დეტალურად.

ეს კონდენსატორი ასევე შეიძლება იყოს პოლარიზებული: დარწმუნდით, რომ + და - ფეხები უკავშირდება მიწოდების + და - - ს. როგორც კონდენსატორის გამოსახულებაზე ჩანს, ფეხი მონიშნულია დიდი მინუს ნიშნით.

შემდეგ კონექტორიდან, შეაერთეთ ელექტრული მავთულები LED ზოლებისა და არდუინოს დაფის დასაკავშირებლად. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ყველა GND უნდა იყოს დაკავშირებული ერთმანეთთან. მიწოდების პოზიტიური პოტენციალიდან დააკავშირეთ ზოლის 5V მავთული და მიამაგრეთ მავთული არდუინოს 5V პინზე: დატოვეთ ის ამ მომენტისთვის დაუკავშირებელი, თქვენ დააკავშირებთ ბოლოს.

შეამოწმეთ ყველაფერი … ორჯერ

ორჯერ შეამოწმეთ ყველა კავშირი… გამოიყენეთ მულტიმეტრი თუ გაქვთ ერთი ელექტრული უწყვეტობის შესამოწმებლად.

თუ ყველაფერი სწორია, თქვენი საათი თითქმის მზად არის. ნუ მიაწოდებ მას ახლავე.

ნაბიჯი 3: ატვირთეთ კოდი

მოდით დავგეგმოთ

Arduino nano– ში კოდის ასატვირთად გამოიყენეთ Arduino IDE. განათავსეთ ყველა ფაილი საქაღალდეში სახელწოდებით "Horloge_LED3_nano_BTOK" თქვენს არდუინოს საქაღალდეში. გახსენით IDE, შეარჩიეთ შესაბამისი პარამეტრები (დაფის ტიპი, COM პორტი და სხვა) და დააწკაპუნეთ ატვირთვის ღილაკზე.

თქვენს Android სმარტფონზე, დააინსტალირეთ Bluetooth Electronics პროგრამა, შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ იგი Google Play– ში. ჩამოტვირთეთ ფაილი "BluetoothElectronicsCode.txt" ამ ინსტრუქციიდან და შეცვალეთ გაფართოება zip- ში: თქვენ მიიღებთ ZIP არქივს სმარტფონის ინტერფეისის კოდით, რომელიც მუშაობს Bluetooth Electronics– ით.

როდესაც მზად იქნებით, შეაერთეთ წყარო. LED- ები ანათებს, HC-05 მოდული ასევე დაბნელდება კავშირის მოსაძებნად. გაუშვით Android აპლიკაცია და მიჰყევით ინსტრუქციას Bluetooth მოდულის თქვენს სმარტფონთან დასაწყვილებლად. როდესაც მზად იქნებით, გაუშვით HMI: თქვენ მზად ხართ სათამაშოდ!

Ჩაინიშნე…

ზოლის პირველი LED უნდა განთავსდეს საათის თავზე. თუ ის იქ არ მოათავსეთ, შეგიძლიათ შეცვალოთ ოფსეტური პარამეტრის მნიშვნელობა კოდში (ინო ფაილის სტრიქონი 65). ამაზე ზრუნავს.

როდესაც LED ზოლები დააწებეთ არაღრმა ცილინდრში, იყო ორი ვარიანტი: ან ზოლი მოტრიალდა საათის ისრის მიმართულებით, ან საწინააღმდეგოდ. თუ თქვენ არასწორად მოიქეცით, საათის მობრუნება არასწორი მიმართულებით მოხდება! Არაფერია სანერვიულო. უბრალოდ შეცვალეთ ლოგიკური ცვლადის sens_horaire მნიშვნელობა true (ინო ფაილის სტრიქონი 77)

ნაბიჯი 4: ისიამოვნეთ

ბოლო პარამეტრი…

ახლა, დანიშნეთ დრო. ეს შეიძლება გაკეთდეს მარტივი ბრძანებების გამოყენებით, რომელსაც აკრიფებთ პატარა კონსოლში HMI ქვედა მარცხენა ნაწილში.

• Hxx: დააყენეთ საათები xx (მაგ: H4)
• Myy: დააყენეთ წუთი (მაგ.: M15)
• Szz: წამების დაყენება (მაგ.: S30)

ბრძანებების შეჯაჭვულობა შესაძლებელია მათ შორის ვარსკვლავის ჩასმით, მაგალითად: H4*M15*S35

საათების და / ან წუთების დაყენება წამებს ნულამდე დააბრუნებს.

ამის შემდეგ დაინახავთ, რომ საათს თვალყურს ადევნებს წითელი LED, წუთი - მწვანე LED:

უკვე 9:52:00 საათია!

წამების ფერი შეიძლება შეიცვალოს HMI სლაიდერის გამოყენებით

სლაიდერის გადაადგილებისას, პატარა წრე მარჯვენა მხარეს აჩვენებს მიმდინარე ფერს. როდესაც სლაიდერი ჩერდება, ის აგზავნის ფერს საათზე და შესაბამისად იცვლება წამების LED.

ANIMATION და PALETTE სლაიდერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას საათის სინათლის ანიმაციების შესარჩევად და მოსაწესრიგებლად. შეამოწმეთ ისინი და შეხედეთ ვიდეოს რამდენიმე მაგალითისთვის. როდესაც თქვენ შეცვლით ზოგიერთ პარამეტრს HMI– ზე, პატარა კონსოლი აჩვენებს პასუხს Arduino– დან.

ანიმაციები…

• 0: უბრალოდ აჩვენებს დროს, თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ წამების ფერი სლაიდერის გამოყენებით.
• 1: ფერადი ფონი (შეგიძლიათ შეცვალოთ ფერი) ცვლადი ამპლიტუდის.
• 2: მბრუნავი ცისარტყელა
• 3: ფერადი ბენდი (რომელიც შეიძლება შეიცვალოს), რომელიც წამში ერთ ბრუნს აკეთებს.
• 4: ფერადი ზოლი, რომელიც ხვდება მეორე ხელიდან.
• 5: ფერადი ფონი (შეგიძლიათ შეცვალოთ პალიტრა) შემთხვევითი ამპლიტუდის.
• 6: უბრალოდ აჩვენებს დროს, წამიანი ცვლის მის მანათობელ ამპლიტუდას.
• 7: მბრუნავი დროშები (შეცვალეთ პალიტრა დროშის შესაცვლელად 4 შესაძლო დროშას შორის)

საფრანგეთის დროშა - ეს არის 7:11:51

ცოტა ხნის წინ დაემატა კიდევ ერთი ანიმაცია, რომელიც იცვლება ყოველ 15 წამში შემთხვევით შერჩეული ანიმაციისთვის.

MINUTES ღილაკი ჩართავს და გამორთავს თეთრ LED- ებს საათში ყოველ 5 წუთში.

ეს არის 7:11:25

გაითვალისწინეთ, რომ ვიდეო და ფოტოები გადაღებულია სმარტფონით და, შესაბამისად, დაბალი ხარისხისაა. ფერები საათზე გაცილებით კაშკაშა და ზუსტია, ვიდრე ვიდეოში ჩანს …

Სხვა რა?

იმედი მაქვს მოგეწონებათ ამ უსასრულობის საათის გაკეთება. გასაკეთებელი კიდევ ბევრია: თქვენ შეგიძლიათ შეღებოთ MDF– ის წინა ფირფიტა, რომ გახადოთ ის უფრო ლამაზი, დაამატოთ კიდევ ერთი led ზოლი ცილინდრის გარეთა მხარეს, რათა კედელზე იყოს გადაღებული ანიმაციური შუქი და ა.

ნაბიჯი 5: ახალი ვერსია ზუსტი დროის შესანარჩუნებლად

არდუინო ნანოს საათი დროთა განმავლობაში მოძრაობს, რადგან მას არ აქვს ზუსტი საათი. მე გავაკეთე სხვა ვერსია რეალური დროის საათის (RTC) გამოყენებით ზუსტი დროის შესანარჩუნებლად.

RTC არსებობს სხვადასხვა მოდელში, მე გირჩევთ გამოიყენოთ DS3231 მოდული, რომელიც ძალიან ზუსტია (DS1307– თან შედარებით). პროგრამის ეს ახალი ვერსია იყენებს MD-DS3231 ბიბლიოთეკას, რომელიც აქ არის შესაძლებელი. უბრალოდ შექმენით ახალი საქაღალდე სახელწოდებით Horloge_LED3_nano_BT_RTC თქვენს Arduino საქაღალდეში და გადმოწერეთ ყველა ფაილი.

შეაერთეთ DS3231 როგორც I2C მოწყობილობა, ანუ SDA A4 და SCL (ან SCK) A5

პირველ რიგში, თქვენ უნდა დაადგინოთ RTC დრო. იხილეთ მაგალითად ეს ინსტრუქციები ან ეს სახელმძღვანელო.

ატვირთეთ Horloge_LED3_nano_BT_RTC.ino ფაილი თქვენს Arduino ნანოზე და გაუშვით. დრო განახლდება ყოველ 30 წუთში, ამიტომ საათი ყოველთვის ზუსტი რჩება.

რა თქმა უნდა, თქვენ უნდა გქონდეთ ბატარეა RTC მოდულზე, რადგან ის იცავს RTC– ს მაშინაც კი, თუ ის არ არის მოწოდებული Arduino– ს მიერ და მას შეუძლია შეინარჩუნოს ზუსტი დრო.