Ухаалаг гар утасны хяналттай хязгааргүй цаг: 5 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Би Infinite Mirrors болон Infinite Clocks -ийн зааварчилгааны олон төслүүдийг үзсэн тул өөрийн болгохоор шийдлээ. Энэ нь бусад зүйлээс огт өөр зүйл биш байж магадгүй … гэхдээ би үүнийг өөрөө хийсэн, тийм л байна!

Хэрэв та үүнийг мэдэхгүй бол:

Хязгааргүй цаг гэж юу вэ?

Хязгааргүй цаг нь толин тусгал ба хагас тусгал толины хоорондох олон тооны тусгалыг ашигладаг бөгөөд энэ нь ердөө нэг сантиметр гүн байхад асар том гүнзгий дүр төрхийг өгдөг.

Эдгээр интерфэйсүүдийн хооронд олон удаа тусдаг бөгөөд гүнзгий сэтгэгдэл төрүүлдэг LED -ээр цагийг зааж өгдөг.

Олон тооны рефлексүүд нь гүнзгий сэтгэгдэл төрүүлдэг

LED нь хаягждаг, олон өнгөтэй байдаг тул гэрэл анимац хийхэд ашиглахад хялбар байдаг.

Би үүнийг интерактив, өөрчлөхийг хүсч байсан тул Bluetooth холболтыг ашиглан ухаалаг гар утасны хяналтыг нэмсэн. Цаг ба ухаалаг гар утасны хооронд жинхэнэ хоёр талын харилцаа холбоо байдаг. Хэрэглэгч анимац, өнгө гэх мэт төрөл бүрийн параметрүүдийг өөрчлөхийн тулд HMI (Human Machine Interface) -ийг ашиглаж болно. Гэхдээ тэр жишээ нь цагийг өөрчлөхийн тулд шууд тушаалуудыг илгээж болно, цаг нь тушаалыг хүлээн зөвшөөрсөн эсвэл хүлээж аваагүй гэж хариулдаг.

HMI нь програмчлагдах Android програмыг ашиглан хийгдсэн тул би үүнийг зөвхөн дизайн хийж, Arduino талд байгаа харилцааг кодлох шаардлагатай болсон.

Одоо эхэлцгээе…

Алхам 1: Танд юу хэрэгтэй вэ?

Энэхүү хязгааргүй цагийг бүтээхийн тулд танд хэрэгтэй зүйл байна (үнэ нь тодорхой болно):

• Arduino нано (2 доллар)
• WS2812 гэрлүүд, метр тутамд 60 лед (6 доллар) гэх мэт хаягтай зурвас
• HC-05 гэх мэт Bluetooth модуль (3 доллар)
• Талхны самбар (1.5 доллар)
• 5А хүчдэл, 4А ба түүнээс дээш дамжуулах чадвартай
• Цөөн хэдэн цахилгаан утас
• Андройд үйлдлийн системтэй ухаалаг гар утас, Bluetooth Electronics програм, KeuwlSoft -аас
• Дунд зэргийн нягтралтай шилэн хавтангийн зарим хэсэг (БСХС, 3 мм зузаантай, 10 мм зузаантай)
• Ил тод плексиглас эсвэл хэтийн төлөв хавтан (ойролцоогоор 15-20 доллар)
• Толин тусгал ба хагас цацруулагч толин наалдамхай хальс (4-15 доллар)
• Холбогч, резистор ба нэг 1000µF багтаамж
• Зарим цавуу, наалдамхай тууз.

Цагийн геометрийн зарчмын диаграм

Plexi хавтан нь 2-3 мм зузаантай байх ёстой бөгөөд ингэснээр ашиглахдаа бат бэх байрлана.

Дээрх диаграммд цагны геометрийг тайлбарласан болно. Удирдсан туузыг хоёр толины хооронд байрлуулна. Мэдээжийн хэрэг, зурвас дээрх 60 ширхэг лед хэрэгтэй. Та метр тутамд 60 лед бүхий онлайн зурвасыг олох боломжтой тул тэдгээрийн нэг нь сайн байна. Дараа нь удирдсан тойргийн периметр нь 1м, диаметр нь 100/PI = 31.8 см (ойролцоогоор 12.53 инч).

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бэлтгэ

3 мм хэмжээтэй БСХС -ийн хавтан дээр ийм диаметртэй тойрог хайчилж ав. Үүнийг хийхийн тулд би орон нутгийн үйлдвэрт очиж, лазер таслагч ашиглахыг хүссэн. Тэд үүнийг чиний төлөө хийж чадна, хэрэв та эелдэгхэн асууж, самбартай хамт ирвэл хэдхэн секунд л болно. Та тэнд байхдаа plexiglass хавтан дээрээ ижил дискийг хайчилж ав.

БСХС -ийн хавтангаас та диск, дугуй нүхтэй хавтантай боллоо. Хоёуланг нь дараа байлга.

LED -ийг хэвээр нь байлгахын тулд БСХС -ийн зузаан нь ижил диаметртэй нимгэн цилиндрийг хайчилж ав. Хэт эмзэг биш бол зузаан нь чухал биш юм. LED туузыг энэ цилиндр дотор байрлуулах тул дотоод периметр нь туузны урттай ижил байх нь чухал юм. Хэт урт эсвэл хэт богино, зарим LED нь тогтмол бус зайтай байж магадгүй тул энд маш нарийвчлалтай байгаарай.

Ийм зузаан хавтанг огтлох нь нимгэн хавтанг огтлохоос арай илүү хугацаа шаардагдана. Тэдний лазер таслагч нь энэ зузааныг огтлох хангалттай хүчтэй эсэхийг fablab эзэмшигчээс асуугаарай. Миний хувьд лазер тэр хэсгийн хувьд арав гаруй удаа дамжих ёстой байсан бол нөгөө хавтангийн хувьд ердөө хоёр удаа л байсан.

Та мөн…

Мөн энд БСХС -ийн оронд тунгалаг эсвэл өнгийн plexiglass хавтанг ашиглах боломжтой. Плексиглас нь хараас шар хүртэл ногоон, нил ягаан хүртэл янз бүрийн өнгөтэй байдаг тул тэдгээрийг туршиж үзэхээс бүү эргэлзээрэй.

Fablab нь хэрхэн яаж тайрахаа мэддэг бөгөөд plexiglass огтлох нь лазер зам дээр "шатах" (лазер энергийн нөлөөгөөр өнгөө өөрчлөх гэсэн утгатай) модтой харьцуулахад маш цэвэрхэн байдаг. Толин тусгал plexiglass бас байдаг бөгөөд энэ нь таныг толин тусгал хальс худалдаж авахаас аврах болно. Зүсэх үедээ толины ар талд лазер илгээхийг санаарай.

Лазер хайчлах геометрийн файлуудыг доор харуулав.

Алхам 2: Цагийг угсарна уу

Цаг гаргахын тулд та схемийн дагуу эд ангиудыг угсрах хэрэгтэй.

Хэргийг бэлтгэ

Нэгдүгээрт, толин тусгал хальсыг БСХС -ийн диск дээр наа. Энэ нь цагийн доод хэсэг байх болно.

Хоёрдугаарт, хагас тунгалаг хальсыг плексиглас диск дээр наа. Энэ нь цагны урд шилийг бүрдүүлдэг. Энэ дискийг БСХС -ийн хавтан дээр, тойрог нүхэнд оруулах болно: шаардлагатай бол модон цавуу ашиглан нааж эсвэл силикон резин ашиглана.

Эцэст нь LED -ийг бэлтгэ. WS2812 LED нь 3 холболтын дэвсгэр ашигладаг: хүчдэлийн хангамж, газардуулга ба команд. Хэрэв аль хэдийн 3 цахилгаан утас холбогдсон бол тэдгээрийг ашиглахад л хангалттай. Үгүй бол холболтын дэвсгэр дээр 3 утсыг гагнана. LED нь туйлширсан төхөөрөмж гэдгийг санаарай: энэ нь гүйдэл зөвхөн нэг чиглэлд урсдаг гэсэн үг юм. Энэ чиглэлийг зурвас дээр сумаар зааж өгсөн болно. Дараа нь та туузны төгсгөлд сумнууд хаанаас ирэхийг гагнах хэрэгтэй (сумны зааж буй төгсгөл биш).

LED -ийг БСХС -ийн зузаан цилиндр дотор байрлуулж, 3 хэсгийг цавуу ба / эсвэл соронзон хальсаар угсарна.

Дараа нь цахим хэсэг

Arduino -ийг талхны тавцан дээр тавиад дээр үзүүлсэн схемийг үүсгэнэ үү. Бүх үндэслэл (GND) холбогдсон эсэхийг шалгаарай (Arduino-аас GND, HC-05 модуль, LED зурвас ба хангамж).

• HC-05 Bluetooth модулийн RX ба TX зүү нь Arduino-ийн D3 ба D2 зүүтэй холбогддог.
• LED зурвасын өгөгдлийн шугам нь D12 зүүтэй холбогдсон бөгөөд хэрэв танд байгаа бол 300 Ом эсэргүүцэл оруулах боломжтой.

Хэрэв та тээглүүрийг өөрчлөхийг хүсч байвал тэдгээрийн тодорхойлолтыг кодын дагуу өөрчилнө үү (ino файлын 7 ба 13 -р мөрүүд).

HC-05 модуль нь доор үзүүлсэн шиг RX зүүгээ хүчдэл хуваагч шаарддаг болохыг анхаарна уу. Тиймээс танд 1000 Ом, нэг 2000 Ом эсэргүүцэл хэрэгтэй болно.

Нийлүүлэлтийг Arduino болон LED зурвасын аль алинд нь ашигладаг. Эхлээд 1000µF конденсаторыг шураг терминал (домино) руу холбоно уу. Хэрэв танд байгаа бол хурдан холбогчийг ашиглаж болно. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс үзнэ үү.

Энэ конденсатор нь туйлширсан байж болно: + ба - хөл нь тэжээлийн + ба - хэсэгт холбогдсон эсэхийг шалгаарай. Конденсаторын зурган дээрээс харахад хөл нь том хасах тэмдэгтэй байна.

Дараа нь LED Strip болон Arduino самбарыг холбохын тулд холбогчоос цахилгааны утсыг залгаарай. Дээр хэлсэнчлэн бүх GND -ийг хооронд нь холбох ёстой. Нийлүүлэлтийн эерэг потенциалаас эхлэн туузны 5V утсыг холбож, Arduino -ийн 5V зүү рүү утас зурна уу.

Бүгдийг… хоёр удаа шалгаарай

Бүх холболтыг хоёр удаа шалгаарай … Хэрэв танд цахилгаан тасралтгүй байдлыг шалгахын тулд мультиметр ашиглана уу.

Хэрэв бүх зүйл зөв байвал таны цаг бараг бэлэн болно. Үүнийг одоогоор нийлүүлэх хэрэггүй.

Алхам 3: Кодыг байршуулах

Програм хийцгээе

Кодыг Arduino нано дээр байршуулахын тулд Arduino IDE -ийг ашиглана уу. Бүх файлуудаа Arduino фолдер дээрээ "Horloge_LED3_nano_BTOK" нэртэй хавтсанд хийнэ үү. IDE -ийг нээгээд тохирох параметрүүдийг (самбарын төрөл, COM порт гэх мэт) сонгоод байршуулах товчийг дарна уу.

Андройд ухаалаг гар утсан дээрээ Bluetooth Electronics програмыг суулгаснаар та үүнийг Google Play дээрээс хялбархан олох боломжтой. Энэхүү зааварчилгаанаас "BluetoothElectronicsCode.txt" файлыг татаж аваад өргөтгөлийг zip болгон өөрчилнө үү: та Bluetooth Electronics -тэй ажиллах ухаалаг гар утасны интерфейсийн код бүхий зип архивыг авах болно.

Та бэлэн болмогц тэжээлээ залгаарай. LED гэрэл асах болно, HC-05 модуль нь холболтыг хайхын тулд blonk болно. Андройд програмыг ажиллуулж, Bluetooth модулийг ухаалаг гар утсандаа холбохын тулд зааврыг дагана уу. Бэлэн болмогц HMI -ийг ажиллуулаарай: та тоглоход бэлэн байна!

Тэрийг тэмдэглэ…

Туузны анхны LED -ийг цагны дээд талд байрлуулах ёстой. Хэрэв та үүнийг байрлуулаагүй бол кодын офсет параметрийн утгыг өөрчилж болно (ino файлын 65 -р мөр). Үүнийг анхаарч үздэг.

Та LED зурвасыг гүехэн цилиндр дотор нааж байх үед туузыг цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг эргүүлэх 2 сонголт байсан. Хэрэв та үүнийг буруу хийсэн бол цагийн зүү буруу тийш эргэх болно! Санаа зоволтгүй. Bo_le хувьсагчийн sens_horaire утгыг үнэн болгож өөрчилнө үү (ino файлын 77 -р мөр)

Алхам 4: Сайхан амраарай

Сүүлийн тохиргоо…

Одоо цагаа тохируулаарай. Үүнийг HMI -ийн зүүн доод хэсэгт байрлах жижиг консол дээр бичдэг энгийн командуудыг ашиглан хийж болно.

• Hxx: цагийг xx болгож тохируулна уу (жишээ нь: H4)
• Myy: минут тохируулах (жишээ нь: M15)
• Szz: секундыг тохируулах (жишээ нь: S30)

Командуудыг хооронд нь од оруулах замаар гинжлэх боломжтой, жишээлбэл: H4*M15*S35

Цаг ба / эсвэл минутыг тохируулснаар секундийг тэг болгоно.

Та цагийг УЛААН LED, минутыг НОГООН LED -ээр хянаж байгааг харах болно

9:52:00 болж байна!

HMI дээрх гулсагчийг ашиглан секундын өнгийг өөрчилж болно

Гулсагчийг хөдөлгөхөд баруун талын жижиг тойрог өнөөгийн өнгийг харуулна. Гулсагч зогсоход өнгийг цаг руу илгээдэг бөгөөд секундын LED нь үүний дагуу өөрчлөгддөг.

ANIMATION болон PALETTE гулсагчийг ашиглан гэрлийн анимацыг сонгон тохируулж болно. Тэдгээрийг туршиж үзээд хэдэн жишээг видеог үзээрэй. HMI -ийн зарим тохиргоог өөрчлөх үед жижиг консол нь Arduino -ийн хариултыг харуулдаг.

Анимаци…

• 0: Зөвхөн цагийг харуулна, та гулсагч ашиглан секундын өнгийг өөрчлөх боломжтой.
• 1: Хувьсах далайцын өнгөт дэвсгэр (та өнгийг нь өөрчилж болно).
• 2: Эргэдэг солонго
• 3: Секундэд нэг эргэлт хийдэг өнгөт хамтлаг (үүнийг өөрчилж болно).
• 4: Хоёр дахь гараас үсэрч буй өнгөт тууз.
• 5: Санамсаргүй далайцын өнгөт дэвсгэр (та палитрыг өөрчилж болно).
• 6: Зөвхөн цагийг харуулна, секундын гар нь гэрлийн далайцыг өөрчилдөг.
• 7: Эргэдэг тугууд (4 боломжит тугны хооронд тугийг өөрчлөхийн тулд палитрыг өөрчлөх)

Францын туг - 7:11:51

Санамсаргүй байдлаар сонгосон анимацийн хувьд 15 секунд тутамд өөрчлөгддөг өөр нэг хөдөлгөөнт дүрс саяхан нэмэгдсэн.

MINUTES товчлуур нь цагаан өнгийн LED -ийг 5 минут тутамд асааж, унтраана.

7:11:25 болж байна

Видео болон зургийг ухаалаг гар утсаар хийсэн тул чанар муутай болохыг анхаарна уу. Өнгө нь видеон дээрх шиг харагдаж байснаас хамаагүй илүү тод, илүү нарийвчлалтай байдаг.

Өөр юу?

Энэхүү хязгааргүй цагийг хийх нь танд таалагдана гэж найдаж байна. Хийх зүйл их байна: та БСХС -ийн урд хавтанг илүү сайхан болгохын тулд будаж, цилиндрийн гадна талд өөр нэг зурвас нэмж, хананд гэрэл асаах боломжтой болно.

Алхам 5: Цагийг үнэн зөв байлгах шинэ хувилбар

Arduino нано -ийн цаг яг нарийн байдаггүй тул цаг хугацаа өнгөрөх тусам хазайдаг. Цагийг үнэн зөв байлгахын тулд би бодит цагийн цаг (RTC) ашиглан өөр хувилбар хийсэн.

RTC нь янз бүрийн загварт байдаг тул би DS3231 модулийг ашиглахыг зөвлөж байна, энэ нь маш нарийвчлалтай (DS1307 -тай харьцуулахад). Хөтөлбөрийн энэхүү шинэ хувилбар нь энд байгаа MD-DS3231 номын санг ашигладаг. Arduino фолдерт Horloge_LED3_nano_BT_RTC нэртэй шинэ хавтас үүсгээд бүх файлуудаа татаж аваарай.

DS3231 -ийг I2C төхөөрөмж болгон холбоно уу, өөрөөр хэлбэл SDA -ийг A4, SCL (эсвэл SCK) -ийг A5 -д холбоно уу.

Нэгдүгээрт, та RTC -ийн цагийг тохируулах хэрэгтэй. Жишээлбэл, энэ зааварчилгаа эсвэл энэ хичээлийг үзнэ үү.

Horloge_LED3_nano_BT_RTC.ino файлыг Arduino нано дээрээ байршуулаад ажиллуулна уу. Цагийг 30 минут тутамд шинэчилдэг тул цаг үргэлж үнэн зөв байдаг.

Мэдээжийн хэрэг та батерейг RTC модульд байлгах хэрэгтэй, учир нь энэ нь Arduino -ээс хангаагүй байсан ч RTC -ийг амьд байлгадаг бөгөөд энэ нь үнэн зөв цагийг хадгалах боломжтой юм.