Diese erstaunliche LED-Uhr ist ein ziemlich einfaches Projekt, das fast jeder machen kann.
Da die Ping-Pong-Bälle nicht in der Matrix ausgerichtet sind, musste der Autor einen guten Weg finden, um die Zahlen anzuzeigen. Das Design, bei dem er anhielt, verwendet 12 Kugeln für jede Figur. Nach einigen Experimenten stellte sich heraus, dass dies die klarste Darstellung der Zahlen ermöglichte.
Insgesamt wurden 128 Bälle für das gesamte Display verwendet.
Schritt 1: Materialien / Werkzeuge:
- MDF 80 * 30 cm (Sie können MDF durch ein Laminat oder eine Faserplatte ersetzen)
- 128 Tischtennisbälle (weiß, vorzugsweise milchig weiß)
- Kleine Möbelnägel
- Altes USB-Kabel (zur Stromversorgung Arduino nano)
- Kabel mit Stecker von unnötigen Geräten
- Stromversorgung 5V 10A
- Arduino Nano
- LED-Streifen ws2812b (5 m, 30 LEDs / Meter, IP30-Klasse)
- DS3231 Echtzeituhrmodul
- 3-adriger Draht (2+ Meter)
Die Werkzeuge:
- Gehrungssäge (oder ein ausreichendes Maß an Geschick, um ohne sie genau bei 30 Grad zu schneiden)
- Bügelsäge
- Lötkolben
- Bohrer oder Schraubendreher
- 32 mm Krone
- Holzleim
- Heißklebepistole (mit Kleber)
- Taschenlampe
- Schleifpapier
Vorwort
Die Auswahl der Bälle ist ein wichtiger Teil. Ping-Pong-Bälle haben typischerweise eine Naht, die die beiden Hemisphären miteinander verbindet. Dies ist an sich kein Problem, da diese Naht bei korrekter Anordnung der Kugeln letztendlich nicht auf dem Display sichtbar ist. Auf den Bällen befindet sich jedoch häufig ein Logo der Firma des Herstellers, das dabei ausgeschnitten wird. Sie müssen darauf achten, dass das Logo nicht auf der Naht liegt, sondern auf einer Seite der Halbkugel. Farbige Kugeln sind ebenfalls nicht geeignet. Es ist ratsam, nahtlose Tischtennisbälle ohne Druck zu verwenden, aber nicht alle können gekauft werden.
Schritt 2: Kugeln schneiden
Jeder Ball hat eine eigene LED. Um die beste Lichtdurchlässigkeit und gute Streuung zu erzielen, müssen die Kugeln einerseits abgeschnitten werden, um eine Art Schatten zu erzeugen (Beispiel: wie bei Straßenlaternen). Diese Löcher sollten groß genug sein (ca. 30 mm), da die LEDs nicht immer genau in der Mitte angeordnet werden können.
Dazu wird ein Loch mit einem Durchmesser von 32 mm in ein Stück dichtes Material gebohrt, eine Kugel gegen dieses Loch gedrückt und andererseits das hervorstehende Teil mit einer Bügelsäge geschnitten. Das Logo sollte auf den abgeschnittenen Teil gelangen, falls vorhanden, und um sicherzustellen, dass die Naht nicht auf die „Vorderseite“ des Lampenschirms fällt, wird der Ball mit einer Taschenlampe hervorgehoben.Dies erschwert die Aufgabe, weshalb es wünschenswert ist, nahtlose Kugeln zu verwenden.
Schritt 3: Kleben Sie die Kugeln in Reihen
Nachdem alle Ping-Pong-Bälle Löcher gemacht haben, müssen sie in Reihen zusammengeklebt werden (2 Reihen mit 17, 18 und 19 Bällen und eine Reihe mit 20 Bällen). Diese Reihen sollten so gerade wie möglich sein und es sollte keine Lücke zwischen den Kugeln geben. Es ist zweckmäßig, die Kugeln zwischen die beiden Schienen zu legen und sie mit den Löchern nach oben zu platzieren. Danach werden die Kugeln mit einer kleinen Menge Heißkleber auf jeder Seite zusammengeklebt. Es sollte etwas Kleber sein, sonst ist es am Ende sichtbar.
Schritt 4: Zeilen verbinden
Dies geschieht wieder mit Hilfe von Schienen, aber jetzt sind zwischen ihnen bereits Reihen. Auch hier müssen Sie sicherstellen, dass wenig Kleber vorhanden ist. Wenn alle 4 Fugen Klebstoff aufgetragen wird, werden die Reihen gegeneinander gedrückt, so dass am Ende keine Lücken entstehen.
Schritt 5: Rahmen
Der Rahmen ist eine längliche Bienenwabe und besteht aus 6 Segmenten. Gemäß den Normen sollte ein Ping-Pong-Ball einen Durchmesser von 40 mm haben. Die Hersteller halten sich jedoch nicht immer strikt an diese Standards. Daher muss die Größe des Rahmens anhand der Bälle berücksichtigt werden, die Sie erhalten haben. Es ist auch unwahrscheinlich, dass das Kleben von Kugeln ideal ist, daher wird die Größe des Rahmens empirisch bestimmt.
Nachdem die Flächen des Rahmens erstellt wurden, werden sie zusammengezogen und Zeilen eingefügt, um sicherzustellen, dass alles konvergiert und gegebenenfalls finalisiert wird.
Schritt 6: Löten des LED-Streifens
Der LED-Streifen muss in Segmente geschnitten werden (ein Teil von 1 LED, eine von drei LEDs, eine von 5 LEDs und 17 von 7 LEDs). Die Segmente sind gemäß Bild per Kabel verbunden (1 LED, dann 5, dann sind alle Segmente 17 und am Ende befinden sich 3 LEDs).
Schritt 7: Rückwand
Aus dem MDF oder der Faserplatte entlang des Innenumfangs des zusammengebauten Rahmens wird die Rückwand ausgeschnitten, auf die der LED-Streifen geklebt wird. Die Position der LEDs auf dem Band und ihre Übereinstimmung mit den Kugeln ist in der folgenden schematischen Abbildung zu sehen.
Schritt 8: Installieren Sie den LED-Streifen
Die Drähte, die die Segmente des Bandes verbinden, stören die normale Installation der Kugelplatte, so dass sie sich zurückziehen. Zu diesem Zweck werden Löcher in die hintere Abdeckung gebohrt, die etwas größer als die Breite des Bandes sind, und ein Band wird in sie eingeführt. Nachdem Sie sichergestellt haben, dass jede LED auf ihre eigene Kugel trifft, können Sie das Substrat der Klebebandschicht entfernen und auf die Basis kleben.
Schritt 9: Kleben Sie die Kugeln auf den Rahmen
Die Platte wird mit der Vorderseite nach unten gelegt und an jedem Kontaktpunkt mit einem kleinen Tropfen Schmelzklebstoff fixiert.
Schritt 10: Installieren des LED-Panels
Das LED-Panel wird darauf gelegt. Die Tafel ist mit mehreren kleinen Nelken befestigt, nach dem Prinzip, wie es in den Rahmen eines Bildes oder Fotos festgelegt ist. Dies erleichtert das Zerlegen der Struktur für den Fall, dass etwas ausfällt, und bietet Möglichkeiten für weitere Änderungen.
Schritt 11: Elektronik
Die Anschlüsse der PLS- "Mutter" wurden an die Arduino-Anschlüsse gelötet, an die das Taktmodul, die Stromversorgung und der LED-Streifen angeschlossen sind. Das Band wird direkt von der 5V 3A-Stromversorgung gespeist, die "Daten" werden über einen 300-500-Ohm-Widerstand (optional, aber sehr wünschenswert) mit dem Arduino verbunden. Das Arduino selbst wird von derselben Einheit gespeist, es ist jedoch nicht erforderlich, die Bandleistung an das Arduino anzuschließen. Es ist nicht erforderlich, dass hohe Ströme entlang der Arduino-Pfade fließen. Die Stromversorgung des Bandes ist übrigens vorzugsweise auf beiden Seiten des Bandes angeschlossen.
Schritt 12: Code
Stellen Sie beim Herunterladen des Codes sicher, dass das Gerät ausgeschaltet ist!
Zunächst müssen Sie die Zeit am Modul einstellen. Wie es geht Lesen Sie zum Beispiel hier.
Danach können Sie den Hauptcode herunterladen. Unten sehen Sie den Code, der im angehängten Video und in den meisten Bildern verwendet wurde. (TimeWhiteBackgroundRainbow.ino)
Der Autor stellte auch andere Programme zur Verfügung. Das Programm 'CycleThroughDigits.ino' zählt einfach bis 9999, um zu demonstrieren, wie alle Zahlen aussehen.OnlyTime.ino zeigt einfach die Uhrzeit ohne farbigen Hintergrund an. Schließlich ist 'FastledExampleCode.ino' der von der FastLED-Bibliothek bereitgestellte Code, der einige einfache Animationen demonstriert. Alle Dateien können am Ende des Artikels in einem Archiv heruntergeladen werden.
Dieses Projekt kann mehr als eine normale Uhr sein. Sie können beispielsweise eine Tastensteuerung hinzufügen, die Helligkeit je nach Beleuchtung ändern, nur einige Farben anzeigen, auf Musik reagieren und eine Verbindung zu Wi-Fi herstellen. Da das Projekt in Arduino zusammengestellt ist, sind die Möglichkeiten groß.
Von mir. Vielleicht hat nicht jeder verstanden, wie es funktioniert. Das Projekt verwendete keinen normalen RGB-LED-Streifen, sondern ein spezielles Band mit einer Adresse für jede LED. Das heißt, jede LED hat einen eigenen Chip mit einer individuellen Adresse, sodass jede LED als „Pixel“ der Anzeige verwendet werden kann.
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Das ist alles, viel Glück für alle in Ihrer Arbeit!