HowTo: pxlBlck - Bouw pxlBlck_SlotClock

De pxlBlck_SlotClock bestaat uit een 1×60 LED-matrix. Het kan dus de tijd weergeven volgens hetzelfde schema als een analoge klok. De kleuren van de individuele wijzers kunnen worden aangepast. Uurmarkeringen kunnen ook worden weergegeven. Dit maakt het oriënteren en het aflezen van de tijd iets gemakkelijker. 🙂

Op het LED-display kunnen ook animaties worden weergegeven om informatie over evenementen te geven.

Alles wat je nodig hebt om je eigen pxlBlck_SlotClock op te zetten, vind je in het volgende artikel.

Je eigen pxlBlck_SlotClock zou er zo uit kunnen zien.

Veiligheidsinstructies

Ik weet dat de volgende opmerkingen altijd een beetje vervelend zijn en onnodig lijken. Helaas hebben veel mensen die "beter" wisten door onvoorzichtigheid ogen, vingers of andere dingen verloren of zichzelf verwond. Gegevensverlies is in vergelijking bijna te verwaarlozen, maar zelfs dit kan erg vervelend zijn. Neem daarom vijf minuten de tijd om de veiligheidsinstructies te lezen. Omdat zelfs het coolste project geen blessure of andere problemen waard is.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

Affiliate links / reclame links

De hier vermelde links naar online winkels zijn zogenaamde affiliate-links. Als u op zo'n affiliate-link klikt en via deze link een aankoop doet, ontvangt Nerdiy.de een commissie van de betreffende onlineshop of aanbieder. De prijs verandert voor jou niet. Als u via deze links uw aankopen doet, steunt u Nerdiy.de om in de toekomst andere nuttige projecten aan te kunnen bieden. 🙂 


Eisen

Voor de constructie moet je soldeertaken beheersen. In de volgende artikelen vindt u tips hoe u dit kunt doen.

Vereist gereedschap:

Benodigd materiaal:

In de volgende lijst vindt u alle onderdelen die u nodig heeft voor de montage.


Overzicht

Hier ziet u een klein overzicht van hoe animaties en de tijd kunnen worden weergegeven op de pxlBlk_SlotClock.


Verzamel de onderdelen die je nodig hebt

Voordat u kunt beginnen met het bouwen van uw eigen slotClock, moet u de benodigde onderdelen bij elkaar hebben.

U hebt de volgende onderdelen nodig om de slotClock in te stellen.

  • 1x WS2812 of SK6812 LED strip 144LEDs/m 60 LEDs lang
  • 1x ronde ruit van plexiglas, melkachtig, diameter 133 mm
  • 3D geprinte basis
  • 3D geprinte standaard
  • 3D geprinte hoes voor de standaard
  • 3D-geprinte borgring
  • 2x M8x40 cilinderkopschroef
  • 1x Wemos D1 Mini (ESP8266)
  • 4x zelftappende schroef 2×6
  • 3x kabel ca. 10cm lang

U vindt de STL-bestanden voor afdrukken op uw 3D-printer in de repository voor de pxlBlck_SlotClock onder de volgende link.


Bereid LED-strips voor

Eerst dient u de LED strip klaar te maken voor installatie.

Om dit te doen, isoleer je de uiteinden van de drie lijnen ongeveer 5 mm, zoals afgebeeld...

...en vertin het met wat soldeer.

Vertin nu ook de contacten op de ledstrip, zoals afgebeeld.

Nog een blik op de vertinde contacten van de ledstrip.

Soldeer nu de voorbereide lijnen aan de overeenkomstige contacten zoals afgebeeld.

Hier wordt de rode draad aangesloten op de 5V-pin, de zwarte draad op de GND-pin en de groene draad op de DIN-pin van de eerste LED.

De signaalleiding wordt direct op de eerste LED op het DIN-contact aangesloten. Dit maakt het makkelijker om de ledstrip later te installeren.

Een andere kijk op de ledstrip inclusief de gesoldeerde lijnen.


Plaats de ledstrips in de houder

De voorbereide LED-strip kan nu in de houder worden gestoken.

Hiervoor heb je de voorbereide LED-strip en de 3D-geprinte beugel van de SlotClock nodig.

U moet nu de lijnen vanaf de voorkant leiden...

...rijg door het afgebeelde gat in de houder.

Zorg ervoor dat de lijnen weglopen van de ledstrip in de richting van de sokkel.

Nu wordt het een beetje lastig: de lijnen moeten nu zo bij elkaar worden gebracht dat ze niet vastlopen als de LED-strip naar binnen wordt geschoven.

Opmerking: de beugel op de afbeelding ziet er iets anders uit dan het hierboven aangeboden STL-bestand. Maar het STL-bestand is de juiste versie. Alleen op deze manier zijn de twaalf en zes uur posities verticaal uitgelijnd.

Een ander opzicht.

Opmerking: de beugel op de afbeelding ziet er iets anders uit dan het hierboven aangeboden STL-bestand. Maar het STL-bestand is de juiste versie. Alleen op deze manier zijn de twaalf en zes uur posities verticaal uitgelijnd.

Vervolgens kunt u de ledstrip langzaam over de gehele omtrek schuiven zoals afgebeeld...

... in de opening van de houder.

Het uiteinde van de ledstrip kan het begin van de ledstrip overlappen.

Zorg ervoor dat er geen kortsluitingen zijn.

Indien nodig kunt u wat hete lijm of isolatietape achter het uiteinde van de LED-strip plakken om eventuele kortsluitingen te voorkomen.

Zodra je de LED-strips overal volledig hebt ingestoken, zou je SlotClock er zo uit moeten zien.


Monteer de standaard

De standaard is er (zoals de naam al doet vermoeden) om de SlotClock rechtop te kunnen zetten. Het herbergt ook de ESP8266 voor het aansturen van de LED-strip.

Voor de montage heeft u de standaard, twee zelftappende 2×6 schroeven en de voorbereide LED-striphouder nodig.

Leid nu de kabels door het gat in de standaard zoals afgebeeld en plaats deze…

... Congruent aan de achterkant van de LED-striphouder.

Nu kunt u de twee schroeven gebruiken om de beugel te bevestigen...

...schroef aan de LED strip houder.

Pas op dat u de schroeven niet te vast aandraait.

Een andere kijk op de ingeschroefde schroeven.

De LED-striphouder moet nu stevig op de standaard worden geschroefd.


Voorruit plaatsen

Om de ledstrip af te dekken kunt u nu een plexiglas plaat in de ledstriphouder steken.

Hiervoor heeft u de voorbereide eenheid nodig die bestaat uit een LED-striphouder en -voet, evenals een 3 mm dikke plexiglasruit met een diameter van 133 mm.

Je kunt dan gewoon...

...van voren in de LED-striphouder steken.

De plexiglasplaat zou nu vanzelf in de LED-striphouder moeten passen.

Als u de plexiglasplaat extra wilt bevestigen, kunt u nu...

…plaats de 3D-geprinte borgring zoals afgebeeld.

Een andere weergave van de gebruikte plexiglasplaat, inclusief de borgring.


Installeer gewichten in de basis

De SlotClock zou nu vanzelf rechtop moeten staan. Desalniettemin moet u twee extra gewichten in de basis installeren om de stabiliteit te vergroten.

Twee M8x25 schroeven zijn zeer geschikt als gewichten.

Plaats nu de schroeven zoals afgebeeld...

...in de uitsparingen in de standaard.

Om te voorkomen dat de schroeven er weer uit vallen, kunt u de schroeven vastlijmen met een druppel hete lijm.


Installeer ESP8266

Om de ledstrip te kunnen aansturen moet er natuurlijk ook een ESP8266 geïnstalleerd worden. Deze microcontroller neemt later de besturing van de ledstrip over.

De ESP8266 is verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen. Voor installatie in de SlotClock raad ik aan de “Wemos D1 Mini” te gebruiken.

Voordat u de ESP8266 installeert, moet u...

...vertin de volgende contacten met wat soldeer.

  • 5V
  • G
  • D4 (of D6)

Nu moet u de lijnen voorbereiden die aan de ESP8266 moeten worden gesoldeerd.

Knip de kabel op de juiste lengte...

… tot en…

...verwijdert de isolatie van de kabels met ongeveer vijf mm.

Om het later gemakkelijker te maken de lijnen te solderen, moet u nu de lijnuiteinden vertinnen met wat soldeer.

Vervolgens kunt u de voorbereide lijnen verbinden met de voorbereide ESP8266...

…soldeer.

De aansluitingen moeten als volgt worden aangesloten.

ESP8266lijnkleurLoden strip
5VRood5V
GZwartGND
D4GroenteDIN

Nadat je de lijnen hebt gesoldeerd, kun je de ESP8266 in de standaard plaatsen...

...en fixeer met wat hete lijm.


Sluit de USB-kabel aan en bevestig het deksel

Voordat je de achterkant van de standaard afsluit met een deksel, moet je een USB-kabel aansluiten op de ESP8266.

Hiervoor is een USB-kabel met een micro-USB-aansluiting en een relatief kleine micro-USB-stekker het meest geschikt.

Steek de USB-kabel in de micro-USB-poort van de ESP8266 zoals afgebeeld.

Een andere weergave van de aangesloten USB-kabel.

Nu kun je het deksel openen...

...plaats op de basis...

...en schroef aan de standaard met de vier zelftappende 2×6 schroeven.

De kabel van de USB-kabel moet via de uitsparing uit de basis worden geleid, zoals afgebeeld.

Eenmaal gemonteerd, zou uw SlotClock er nu zo uit moeten zien.


Installeer LDR voor helderheidsdetectie

De hier beschreven stap is optioneel. Het is alleen nodig als u wilt dat uw SlotClock de helderheid automatisch kan aanpassen aan de omgevingshelderheid.

Hiervoor heeft u de volgende onderdelen nodig.

  • 1x LDR
  • 1x weerstand 1k
  • 2x krimpkous 2 cm lang
  • 2x lijnen ongeveer vijf cm lang

Om ervoor te zorgen dat de aansluitingen van de LDR in de behuizing kunnen worden geleid, moet u eerst...

…boor twee gaten van 1 mm in de basis.

Verwijder nu de afdekflap van de standaard...

...en vouwt de ESP8266 omhoog zonder de gesoldeerde lijnen te beschadigen.

Nu kunt u de weerstand van 1k aansluiten zoals afgebeeld...

...soldeer aan de onderkant van de ESP8266.

Vervolgens kunt u de verbindingspennen van de LDR door de eerder geboorde gaten steken zoals afgebeeld...

... vast in de standaard.

Om de lijnen vervolgens op de LDR aan te sluiten, moet u ze opnieuw voorbereiden.

Verwijder hiervoor vijf mm van de isolatie van beide uiteinden van de leidingen en vertin ze met wat soldeer.

Soldeer vervolgens de draad...

...met de aansluitingen van de LDR en...

...isoleert de blootgestelde contacten van de LDR met wat krimpkous.

De kabels van de LDR kun je dan grofweg in de voet opbergen.

Om vervolgens de LDR met de ESP8266 te verbinden, dient u de volgende contacten van de ESP8266 te vertinnen met wat soldeer.

  • 3V3
  • A0

Sluit vervolgens de eerste verbindingslijn van de LDR aan...

...met het contact “A0” van de ESP8266.

De resterende aansluitkabel sluit je vervolgens aan op de “3V3” aansluiting op de ESP8266.

Eenmaal gesoldeerd, zou uw montage...

...zie er nu zo uit.

Na installatie kun je de afdekking van de sokkel er weer op schroeven.

Pas op dat u geen kabels beschadigt.


programma-firmware

Na het bouwen van de pxlBlck_SlotClock moet je nu ESPEasy inclusief de pxlBlck plugin installeren op de ESP8266. Hoe u dit kunt doen, wordt beschreven in het volgende artikel.


Configureer de pxlBlck-plug-in

Na het installeren van de firmware moet je de plug-in nog correct configureren. Informatie hierover vind je ook in het artikel pxlBlck - Installeer en configureer de pxlBlck-plug-in.

Als extra oriëntatie kunt u ook de instellingen uit het hier getoonde screenshot overnemen.


Animaties, iconen en commando's

Meer informatie over de weergave van animaties, iconen en de mogelijke commando's waarmee je je pxlBlck kunt configureren, vind je in de volgende artikelen.


Opschalen naar andere formaten en “verdichtende” LED-strips

De WS2812 LED-strips zijn verkrijgbaar in verschillende lengtes of “dichtheid” (LEDs/m). Theoretisch kunnen deze (langere LED-strips) ook worden gebruikt om een SlotClock te bouwen. Olivier van https://huf.org/wp/ heeft de moeite genomen en een Google Spreadsheet gemaakt waarmee je eenvoudig de schaalfactoren kunt berekenen. Met de juiste factor voor uw ledstrip zou u ook een passende STL moeten kunnen printen (eventueel opgedeeld in meerdere delen).

Dankjewel Oliver! 🙂

Link naar Google-spreadsheet:

LED's per m
op de strook
aantal LED's
in cirkel
lengte [m]straal [m]doorsnee [m]vergrotingsfactor
naar het oorspronkelijke 3D-model
(berekend)
144600,4170,0660,1331,000
96600,6250,0990,1991,500
74600,8110,1290,2581,946
60601,0000,1590,3182,400
30602,0000,3180,6374,800
Hier ziet u een uittreksel uit de GoogleSheet.

Veel plezier met het project

Ik hoop dat alles werkte zoals beschreven. Zo niet, of als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten in de commentaren. Ik zal dit dan zo nodig aan het artikel toevoegen.
Ideeën voor nieuwe projecten zijn altijd welkom. 🙂

PS Veel van deze projecten - vooral de hardwareprojecten - kosten veel tijd en geld. Natuurlijk doe ik dit omdat ik het leuk vind, maar als je het cool vindt dat ik de informatie met je deel, dan zou ik blij zijn met een kleine donatie aan het koffiefonds. 🙂

Koop Me a Coffee op ko-fi.com       

17 comments

  1. Zoals al per mail geschreven, een mooi project! Bedankt voor de tijd die je er duidelijk in hebt geïnvesteerd!
    Voor het ontwerp van de basis heb ik nog een suggestie in termen van drukoptimalisatie:
    Als de wanddikte van de onderverdelingen een veelvoud van 0,4 mm zou zijn, zou de afdruk iets sneller en schoner zijn. Anders wordt voor elke subregel een zeer smalle infill afgedrukt, wat de afdruktijd verlengt,
    Je zou natuurlijk iets kunnen hacken via de slicer en de infill-instellingen, maar het zou direct in het ontwerp schoner zijn :)

  2. Hoi,
    Ik ben van plan om de klok opnieuw te maken en heb de ESP met ledstrip hiervoor al voorbereid. Ik heb alle instellingen gemaakt volgens deze handleiding. De ESP stuurt echter maar 59 pixels aan, tussen de 30 en 32 seconden ontbreekt er een pixel. Wat kan er mis zijn gegaan met mij?

    Groetjes Myrng

    1. Hallo Myring,
      heb je de firmware geflashed met de Arduino IDE (d.w.z. de huidige code) of heb je de voorgecompileerde binaire bestanden gebruikt? Ik ben van plan om de binaire bestanden automatisch te laten maken (tot nu toe heb ik ze handmatig aan de repository toegevoegd), wat betekent dat de binaire bestanden niet up-to-date zijn.
      Gisteren heb ik een fout verholpen die lijkt op de fout die u hebt beschreven. Dus als je het binaire bestand hebt geflitst, laat het me dan weten. Dan kun je proberen te programmeren vanuit de Arduino IDE of ik zal het binaire bestand handmatig bijwerken. 🙂
      Hartelijke groeten
      Fab

      1. Ja, ik heb het voltooide binaire bestand genomen. Zal het nog eens proberen met de IDE. Ik heb al heel veel met ESP's gedaan, maar heb ESPeasy tot nu toe niet zo intuïtief gevonden, vandaar de voltooide IDE.

        Groetjes Myrng

        1. Ja, ik had eerst hetzelfde probleem. Het is zoals met alles: als je er eenmaal mee om bent gegaan, wordt het makkelijker. 😀 (Sorry voor het domme advies). Het flashen van de firmware is uiteindelijk relatief eenvoudig. Dus als je al firmware op de ESP hebt geflasht met behulp van de Arduino IDE, zou je dat moeten kunnen. 🙂 Als je wilt, laat me dan weten of het werkte en of de fout erin is verholpen. 🙂
          Hartelijke groeten
          Fab

          1. De klok is klaar en de zelf samengestelde versie werkt! Geen fouten meer met ontbrekende LED's 🙂

  3. hoi fantastisch,
    Geweldig, bijna begrepen 😀
    Mega gevoel van prestatie op dit moment 🙂
    Ik heb het alleen iets anders gedaan dan jij, de klok zelf twee keer zo groot gemaakt, d.w.z. er moeten twee LED's per seconde worden aangestuurd, dus ik gebruik in totaal 120 LED's.

    Is er een manier om deze wijzigingen aan te passen in de ESP-Easy gebruikersinterface?

    Bedankt en groeten,
    Lukas

    1. Hé Luke,
      geweldig, ik ben blij. 🙂
      Deze optie is (nog) niet beschikbaar in de gebruikersinterface. Maar als je me wat tijd geeft, zou het moeten kunnen (althans in de code). 🙂

      Hartelijke groeten
      Fabian

      1. hoi fantastisch,
        Oké, ik wacht nog even, bedankt! 🙂
        Ik heb nog een klein vraagje, ik heb nu de kleine klok van Fun weer opgebouwd, nu heeft de grote klok een klein broertje 😀

        Daar heb ik het probleem dat de gebruikersinterface me de melding laat zien dat er nog geen RTC is geselecteerd voor weergave. Ik heb me toen een beetje ingelezen op het net, heb ik nog een extra RTC-module nodig of vraagt de klok normaal de tijd op via de wifi?
        misschien Heb ik iets gemist in de instellingen, of moet ik iets anders activeren?

        Verder werkt alles prima, blijf de klok controleren :DD

        1. Hé Luke,
          Zou het kunnen dat er iets was over “…NTP...”? 🙂 Je hoeft niet per se een RTC geïnstalleerd te hebben. Als de pxlBlck is verbonden met een WLAN, is het nauwkeuriger/makkelijker om de tijd via NTP te verkrijgen. Ik heb een artikel geschreven waarin wordt uitgelegd hoe je het geheel kunt configureren: https://nerdiy.de/howto-espeasy-ntp-zeitabruf-aus-dem-internet-aktivieren/
          Ik hoop dat alles goed komt. 🙂
          Hartelijke groeten
          Fabian

          1. hoi fantastisch,
            Ja alles werkte, dankzij jullie instructies werkt alles nu.
            Bedankt voor de toffe projecten!

            Hartelijke groeten,
            Luc 🙂

  4. Hé, dat is een super gaaf project!
    Je krijgt jeukende vingers als je ernaar kijkt. Helaas kan ik de afzonderlijke componenten (ronde ruit van plexiglas) niet krijgen en is de 3D-printer van mijn buurman er te klein voor.

    Je biedt deze onderdelen toch niet toevallig te koop aan?

Kommentar hinterlassen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Erforderliche Felder sind mit * markiert

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.