Arduino字时钟的制作教程

第1步：收集必要的材料

案例

对于这种情况，您需要以下内容项目。您应该能够在本地硬件商店中获得大部分这些组件（所有测量单位均为mm！）：

1。丙烯酸/玻璃前面板（270×270 ［mm］）

2。 Lasercut表面（1.5毫米黑色哑光纸板）

我是从ponoko.com订购的

3。木材：

2x 300x80x15 ［mm］

2x 270x80x15 ［mm］

2x 270x40x10 ［mm］

2x 250x40x10 ［mm］

4。胶合板面板

2x 270x270x5 ［mm］

5。泡沫板

将用作间隔物并为时钟上的字构成网格，因此光线不会渗透到其他不打算照明的字母上。这些很难找到，我从亚马逊那里得到它们。

电子产品

对于你需要的电子产品：

1。带WS2812B或类似集成控制器的LED灯条

1米（60个LED）

2。 330欧姆电阻（或接近它的东西，仅用于短路保护）

3。 RTC Modul

我从banggood.com得到了这个

重要！

你可以使用你想要的任何LED灯条，只要LED可以单独寻址，也可以构建自己的控制器，从而打开不同的段。我已经编制了一个类似LED条带控制器的列表。你可以在这里下载。

第2步：下载和表面

模板字体

首先，您需要找到一个漂亮的等宽字体，模板字体。这意味着，所有字符都具有相同的宽度并且完全连接。不幸的是，当我制作我的时钟时，我并没有想到这一点，所以有些字母缺少它们的内部部分。但是，我喜欢这种字体。但随意使用您喜欢的任何字体。

表面

接下来，您需要创建一个表面。在这个过程中，我只输入了12行乱码，每行12个字符。之后我添加了必要的单词（它是，四分之一，一半，一，二，。..。..，等等）。 （见图1）。

完成后，我复制了所有文字并将其粘贴到了photoshop中。如果你没有photoshop，你也可以在这里使用GIMP。在photoshop中，您需要将字体更改为先前下载的模板字体并将所有内容都放在外面，以便在270x270mm图像上看起来很漂亮（这将是我们前面的位置），如图2和图3所示。

然后将文本转换为路径并将所有内容导出为激光切割的矢量图形。请参阅激光切割服务有关如何正确执行此操作的指南，因为这因服务而异。

固件

只需在此处下载即可。你稍后会需要这个，我将在稍后的这个教程中讨论它。

第3步：组装案例

完整的外壳由两个正方形组成，内部正方形应完全适合外部正方形。它们共同构成了完整的案例。内部充当LED板的间隔物和安装位置。如图1所示，将木块粘在一起。

表壳中央应有250×250的空白区域。这是泡沫分离器稍后放置的地方。我建议您首先构建外壳，然后在构建内框时使用前面板和表面作为导向，这样您就可以在这个过程中稍后安装这两个组件。这样，它们将与木质外壳的边缘齐平，完成后看起来很棒，如图2所示。不要忘记在这里考虑激光切割表面的厚度。简单地说，取决于所选择的材料。

从后面看，外壳看起来应该如图3所示。不要伪装成直流插孔或电缆的切口在案例中，最好在底部。

第4步：电子设备

这是我花了很长时间才做的部分。这不难做到，但你必须手工完成所有的接线，所以要做好至少两个小时的焊接准备！

首先，从两个胶合板面板中选择一个和你的前面板 - 面并对齐它们，使正面位于面板上。然后拿起一支笔，将你想要点亮的字母转移到胶合板上。之后它应该如图1所示。 （注意：我使用的是泡沫板而不是胶合板，但我建议使用木材，因为泡沫在焊接时容易融化，这可能对火灾和健康造成危害。）

Afterwads lay把面板上的LED灯条拿出来。尝试在单词上均匀分布LED。我使用了条带上的所有60个LED，但如果你愿意，可以使用更少的LED。但是，每个单词使用的越多，它在结尾处的效果就越好，因为该单词的所有字母都会均匀亮起。图2显示了我如何分配它们。

当您对布局感到满意时，剥去LED灯条背面的保护膜并安装LED。尝试将它们放在每个单词的中心位置。如果您的条带不是自粘条，请使用常规胶水并使其干燥。

确保将它们放在正确的方向上。我的条带上有一个小箭头，指示控制信号将采取的方式（见图3）。对齐所有条带，使箭头始终指向同一方向。

完成此操作后，您需要钻两个2mm的小孔。在每个LED条形钻头的两侧，在条带上的铜触点附近有三个孔，如图4所示。从背面看，安装板在图5中应该看起来像我的。

现在是一个棘手的部分：你必须将LED条带连接在一起，这样它们才能再次形成一个长条带。这意味着：将每排LED灯条连接在一起（GND - 》 GND，5V - 》 5V，数据 - 》数据）。

如图5所示，我连接了所有电源线和我在安装板的左侧和右侧做了一个共用的+ 5V和公共GND导轨。因此，条形件在一条线上连接在一起，每条线的最后一条连接到左侧的GND，每条线的第一条线连接到+ 5V。

之后我连接了数据一行的每个条带的行和最后一行的输出到下一行的第一个输入。然后我在面板上测试了面板。这可以在图6中看到。

我使用柔性黄色线将一根线的末端与下一根线和硬铜线连接起来，以便在LED条带之间建立连接，这些连接在同一条线。之后我通过运行测试脚本来测试连接，当我看到一切正常时，我用热胶固定黄色线，所以它们不会飞到整个盒子的地方，我添加了一条红色和黑色的线电源导轨。

如果您使用DC-Jack进行电源连接，请立即连接。我使用了手机充电器并将其连接到位。

第5步：最终装配

当您确定一切正常时，将带有LED的电路板安装在外壳中，使LED朝前。它应该如图1所示。

您可以用螺丝固定它或只使用胶水。我决定使用第二个选项，因为我不打算再将其删除。

完成此操作后，我开始创建泡沫网格，以防止不需要的字母在正面照亮。首先，我从泡沫板上切下11个250 x 40毫米的碎片并将它们粘在LED板上。在正面的单行文本之间粘贴这些文本，你的构建应该看起来像我的图2所示。

现在将泡沫切成小块，在线条和位置之间切割他们在必要时。它应该在图3中看起来像我的。

这样你就可以为每个单词创建单个单元格，最后会点亮。完成后，让一切都干燥，切出250 x 250毫米的羊皮纸或类似的东西。我用它来散射来自LED的光。将它放在泡沫网格上并用一些胶水固定。尽量不要将它放在木制部件上。

然后将激光切割的正面胶粘到位，然后用玻璃正面完成。记得取下任何保护膜。成品应该如图4所示。

现在放入剩下的所有电子元件并进行必要的连接。 LED条的数据线连接到我的第二个引脚（引脚2）上的Arduino，我添加了一个330欧姆的电阻以提供额外的保护。

然后将RTC模块连接到Arduino的SDA和SCL引脚以及Arduino上的5V和GND。

然后用剩下的胶合板面板关闭外壳，你就完成了这个案例！

步骤6：固件

对于固件，我使用了Arduino的fastled和Sodaq-DS3231库。

只有使用相同的LED条，此固件才能正常工作控制器，就像我一样。如果您想使用不同的代码，则可能需要更改代码，以使其适合您的部件。我尝试使代码尽可能易于理解，因此您可以根据前面或LED布局快速更改代码。如果您只使用了不同的LED控制器，那么只需在setup（）中更改此行就可以了。 - 方法：

FastLED.addLeds（leds， NUM_LEDS）;

但是，如果你做了一个不同的前板，改变程序开头定义的LED数量。我认为代码应该相对容易理解，我添加了注释。

我承认，程序写得不好（一切都是硬编码的），并没有优化，但我尝试过保持尽可能简单易懂。

第7步：结论

这是我的第一个指导我希望你喜欢它。如上所述，我也有一个网站，我发布更多这样的有趣的东西。随意访问它。

如果您更喜欢观看它，也可以在第一步附加视频，而不是阅读。

有了这个教练，我想告诉你，在没有任何专业工具或材料的情况下，仍然可以在家里制作便宜的字时钟。好吧，好吧你还需要一个激光切割的正面，但如果你有耐心和时间单独剪掉每个字母，你可以自己动手。

最好的事情是：从外面看，没有人能从里面看到它是多么简单，所以你仍然可以假装成为工程主脑，当人们来到你家时，即使你不打算这样做，你仍然会有一个很好的方式代表当前时间！