Inicialmente, la carcasa impresa en 3D del “pxlDigits” no estaba destinada a ser “sólo” una pantalla de 7 segmentos con WLAN.
Originalmente construí una especie de temporizador a partir de una pantalla de 7 segmentos de dos dígitos para un amigo mío. Ella es maestra de escuela primaria y tenía el problema de que necesitaba una pantalla de tiempo para sus alumnos que también pudiera ser leída por estudiantes que aún no son capaces de leer números y/o estimar períodos de tiempo.
En este caso, por supuesto, no es adecuado mostrar los números en el display de 7 segmentos. Es por eso que la pantalla se amplió para incluir una tira de LED de 1 m de largo hecha de LED WS2812 y un codificador rotatorio. Luego puede utilizar el codificador giratorio para establecer el período de tiempo que debe expirar.
Tan pronto como se establece un tiempo, éste se agota automáticamente. Al principio, la tira de LED se ilumina por completo. A medida que pasa el tiempo, se reduce el número de LED iluminados en la tira de LED. Además, el color de la tira de LED cambia de verde a rojo.
En principio, esta tira de LED muestra visualmente el paso del tiempo. Similar a una barra de carga en una computadora. Esto significa que los estudiantes que todavía tienen dificultades con los números pueden leer el tiempo restante de una tarea escolar.
En el siguiente artículo se describe cómo recrear este temporizador llamado “time_timy”.
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
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Requisitos
Para la construcción, debe dominar las tareas de soldadura SMD. Los siguientes artículos proporcionan consejos sobre cómo hacer esto.
- Electrónica - Mi amigo el soldador
- Electrónica – Soldar componentes THT a mano
- Electrónica: suelde componentes SMD a mano
Herramienta requerida:
Material requerido:
Reúne las piezas que necesitas
Para construir tu propio time_timy, primero debes recolectar las piezas necesarias.
Necesitará las siguientes piezas para ensamblar.
- 2x dígitos de siete segmentos completamente ensamblados. Para esto ver: Electrónica: cree “pxlDigit” de siete segmentos a partir de LED WS2812
- 1x estuche impreso en 3D
- 1x tapa impresa en 3D
- 1x Arduino Nano
- 1 codificador rotatorio
- Cable de cinco núcleos de 10-15 cm
- 2 insertos de rosca M3
- 1x cable de conexión para tiras LED WS2812
- Tornillo avellanado 6x M3x6
- Posiblemente zumbador de 5V
diagrama de circuito
A continuación, puede ver el diagrama de circuito de cómo se conectan entre sí los componentes individuales.
Resumen de todo el diagrama del circuito.
Primer plano de la pantalla de siete segmentos.
Primer plano del Arduino Nano, incluidos los componentes conectados.
Primer plano del Arduino Nano, incluidos los componentes conectados.
Inserte inserciones roscadas en la base.
Para que luego la carcasa pueda cerrarse con una tapa, ésta ya está preparada.
Agregue los insertos de rosca M3...
…usando un soldador…
...en el hueco que se muestra en la carcasa.
Dependiendo de la calidad de los insertos de hilo, ahora vale la pena utilizar un cortahilos para “cortar libremente” los hilos del inserto de hilo.
Sin embargo, si no tienes un cortador de hilo a mano, puedes saltarte este paso.
Para probar, puedes atornillar la tapa a la carcasa usando el tornillo avellanado M3x6.
Otra vista de la tapa atornillada.
Atornillar dígitos a la base
Después de abrir de nuevo la tapa, ya puede atornillar los siete números de segmento a la carcasa.
Lleve la línea de suministro a los dígitos de siete segmentos a través de los orificios en la carcasa como se muestra...
...y los atornilla desde el interior de la carcasa mediante dos tornillos avellanados M3x6.
Asegúrese de que los tornillos se sujeten cortando una rosca en el plástico de las pantallas de siete segmentos. Como es muy fino, hay que tener especial cuidado y no apretar demasiado los tornillos.
Una vez que hayas atornillado ambos números, tu estructura podría verse así.
Prepare el codificador para la instalación
El tiempo de visualización se puede ajustar posteriormente y, en caso necesario, restablecer mediante el codificador giratorio. Para que esto funcione, el codificador rotatorio debe estar conectado al Arduino mediante un cable corto.
Para prepararse para conectar el codificador rotatorio, primero debe conectarle el cable.
Para ello, deberá pelar aproximadamente 5 mm de aislamiento de los extremos de cada cable y estañarlos con un poco de soldadura.
Repita esto para el otro extremo de las líneas.
Otra vista de los cables pelados y estañados.
Ahora también puedes preparar los contactos del codificador rotatorio estañándolos con un poco de soldadura.
Luego puede soldar el cable preparado a los contactos del codificador rotatorio como se muestra.
Prepare Arduino Nano para soldar
En este paso, se llevan a cabo algunas tareas iniciales de soldadura en el Arduino Nano.
Para hacer esto, primero debes...
...estañe los contactos que se muestran en el Arduino Nano con un poco de soldadura.
Así que estañe los siguientes contactos.
- +5V
- TIERRA
- D2
- D3
- D4
- D5
- D6
Ahora puedes pelar el cable de conexión para conectar la tira de LED y estañar los extremos.
A continuación podrá conectar primero el cable de conexión del codificador giratorio con...
...soldadura al Arduino Nano.
Debe ceñirse al código de colores que se muestra en la imagen. (Siempre que también haya conectado las líneas individuales al codificador rotatorio como se muestra arriba).
Ahora puedes resumir los cables para suministrar energía a los dígitos de siete segmentos...
... y soldarlos juntos.
Debe alargar el cable de conexión para conectar la tira de LED unos 10 cm. 🙂
A continuación puede pasar el cable de conexión para la tira de LED a través del orificio lateral de la carcasa.
Ya tiene preparados los cables de conexión para el codificador rotatorio y los dos dígitos de siete segmentos.
Soldar el Arduino Nano a los cables.
Una vez que haya preparado los cables para los componentes que se conectarán, ahora puede conectar el Arduino Nano.
Para hacer esto, ahora debes soldar los cables preparados como se muestra.
Puedes soldar los cables según el siguiente diagrama.
| función | pines arduino |
|---|---|
| Entrada de dígitos | D5 |
| Entrada de tira de LED | D6 |
| Codificador Un pin | D3 |
| Pin del codificador B | D2 |
| botón codificador | D4 |
| Dígito 5V | 5V |
| TIERRA digital | TIERRA |
| Tierra del codificador | TIERRA |
Vista del codificador rotatorio soldado.
Para estabilizar y aislar mecánicamente los cables soldados, ahora puedes cubrir los puntos de soldadura con un poco de pegamento caliente.
También puedes repetir esto para el codificador rotatorio.
Montar la vivienda
Una vez completadas todas las conexiones eléctricas, puede instalar los componentes individuales en la carcasa.
Para hacer esto debes usar el Arduino Nano como se muestra...
...al recreo...
de la vivienda que...
…el puerto USB del Wemos D1 Mini es accesible desde el exterior.
A continuación puede fijar el codificador rotatorio en el orificio de la tapa mediante la tuerca.
Luego puedes atornillar la tapa a la base usando los dos tornillos avellanados M3.
Otra vista del caso ensamblado.
Otra vista del caso ensamblado.
Otra vista del caso ensamblado.
Por último, pero no menos importante, puedes utilizar un botón giratorio...
…colocar en el eje giratorio del codificador giratorio.
Otra vista de la perilla adjunta.
Coloque una cubierta de segmento de LED alternativa
He notado que los biseles de papel que cubren los LED en los dígitos de siete segmentos pierden su fuerza adhesiva con el tiempo.
En el artículo también se encuentra una solución alternativa para los paneles frontales que utilizan paneles impresos en 3D. Electrónica: cree “pxlDigit” de siete segmentos a partir de LED WS2812 descrito.
Opcional: adjuntar zumbador
Si además de la notificación visual también quieres que te avisen acústicamente cuando finalice el temporizador configurado, también puedes instalar un timbre.
Para ello necesita un generador de tonos/zumbador/zumbador de 5 V, dos tubos retráctiles de aproximadamente 20 cm de largo y dos cables de aproximadamente 10 cm de largo.
Otra vista de las piezas necesarias.
Para instalar el timbre, primero hay que abrir de nuevo la carcasa.
Luego prepare los cables pelando aproximadamente 5 mm de aislamiento de cada extremo y estañándolos con un poco de soldadura.
Ahora puedes conectar los cables preparados a los contactos del zumbador...
…soldar.
Primer plano de los cables soldados.
Primer plano de los cables soldados.
A continuación puede utilizar el tubo termorretráctil para proteger los puntos de contacto contra cortocircuitos.
Hay un agujero en la tapa al lado del codificador rotatorio.
El timbre se instalará detrás de esto más adelante.
Vista cercana del agujero.
Ahora es el momento de conectar el timbre.
Para ello estañamos los contactos “A1” y “A2” del Arduino Nano con un poco de soldadura.
Luego puedes soldar los cables de conexión del zumbador al Arduino Nano como se muestra.
Su configuración ahora debería verse algo como esto.
Ahora tienes que fijar el timbre sobre el orificio con un poco de pegamento caliente para que el orificio del timbre quede alineado con el orificio de la tapa.
El timbre pegado debería entonces tener aproximadamente...
... se parece a esto.
Es importante que el orificio del timbre sea congruente con el orificio de la tapa y que ningún pegamento caliente cubra el orificio del timbre.
Sólo así los sonidos del timbre pueden penetrar al exterior.
Otra vista.
Luego puede volver a atornillar la tapa a la carcasa.
Cargue el software con el IDE de Arduino
Puede encontrar el código Arduino para operar “time_timy” en el siguiente repositorio de Git.
Cómo puedes descargar archivos desde un repositorio Git está en el artículo. GitHub - ¿Cómo copio archivos de un repositorio de Git a mi computadora? descrito.
También puede encontrar consejos para programar el código Arduino en el Arduino Nano en el artículo ArduinoIDE - Consejos y trucos.
Coloque la tira de LED
Lamentablemente no tengo fotos del conjunto completo, incluida la tira de LED. También puedes obtener una muy buena descripción general de toda la estructura en el siguiente vídeo.
Todo lo que tienes que hacer es conectar la tira de LED a la conexión preparada. Estas tiras de LED suelen entregarse con el enchufe que se utiliza aquí. Su tira de LED debe constar de 90 LED WS2812. Si usa más o menos LED, puede ajustar este número en el código Arduino usando el parámetro "NUMPIXELS_BAR".
fuente de alimentación
Puedes alimentar el “time_timy” a través de la toma USB del Arduino Nano. Asegúrese de que la fuente de alimentación que utiliza esté protegida contra sobretensiones, sobrecorrientes, cortocircuitos y todos los demás errores posibles. También he vinculado una fuente de alimentación que puedes usar en la lista de materiales.
El consumo de energía de los LED se reduce utilizando la configuración en el boceto de Arduino. No debes cambiar estos valores sin ajustar la fuente de alimentación.
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
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