ساعت شبکه‌ای هوشمند با آردوینو (نسخه دوم)

ضخامت دیواره‌های قطعات این پروژه دقیقا مضربی از 0.5 میلی‌متر طراحی شده، پس پیشنهاد می‌کنم تنظیمات عرض خط (Line Width) پرینترت رو روی 0.5 میلی‌متر بذاری (البته نیازی نیست نازل 0.5 بندازی!).

اگه سرعت پرینت رو روی 60 میلی‌متر بر ثانیه بذاری، پرینت تمام قطعات حدود 7.5 ساعت زمان می‌بره. خبر خوب اینه که هیچ قسمت سختی مثل شیب‌های تند یا پل‌زدن (Bridging) وجود نداره و اصلا نیازی به ساپورت‌گذاری نداری؛ پس پرینت خیلی راحتی در پیش داری.

طراحی قطعات طوریه که تو لایه‌های اول نیازی به عقب‌کشیدن‌های مکرر فیلامنت (Retraction) نیست تا کارت راحت‌تر پیش بره. بزرگ‌ترین قطعه هم ابعادش 199 در 142 میلی‌متره، پس روی اکثر پرینترهای استاندارد به راحتی جا می‌شه.

تنظیمات پیشنهادی برای پرینتر:

ارتفاع لایه: 0.25 میلی‌متر - عرض خط: 0.50 میلی‌متر - تعداد دیواره (Perimeters): 2 عدد.

بیشتر مراحل این آموزش با تصاویر پیش می‌ره. سیستم الکترونیکی این ساعت دقیقا مشابه یکی از پروژه‌های قبلیم به اسم S7ripClock طراحی شده. پس اگه تو سیم‌کشی‌ها به مشکل خوردی، بد نیست نگاهی به اون مدار هم بندازی.

نقشه شماتیک همون نقشه قبلیه، با این تفاوت که تو این نسخه جدید، جایگاه قطعات الکترونیکی داخل قاب قرینه شده تا سیم‌کشی‌ها مرتب‌تر بشه.

راستی، اگه تو عکس‌های مراحل بعد دیدی آردوینو به نوار ال‌ای‌دی وصل نیست، تعجب نکن! چون برای عکاسی نخواستم یه برد رو به صورت دائم لحیم کنم.

فایل‌های سه‌بعدی که باید پرینت بگیری در مجموع 11 قطعه می‌شن که شامل بدنه اصلی، قاب پشت، شبکه جداکننده نور، قاب الکترونیک، دکمه‌ها و پایه‌هاست.

شدیدا پیشنهاد می‌کنم همه قطعات (به جز بدنه اصلی و پایه) رو با فیلامنت مشکی پرینت بگیری تا نور از بین شبکه‌ها نشت نکنه. برای بدنه می‌تونی از رنگ‌های جذابی مثل نقره‌ای یا خاکستری استفاده کنی تا ظاهر ساعت شیک‌تر بشه.

برای مغز مدار به یه آردوینو نانو یا پرو مینی نیاز داری. نورپردازی با 83 عدد ال‌ای‌دی از نوار آدرس‌پذیر WS2812B (بدون روکش سیلیکونی) انجام می‌شه. برای نگه‌داشتن زمان دقیق هم ماژول DS3231 عالیه. دو تا دکمه برای تنظیمات و یه کابل USB هم برای تأمین برق نیاز داریم.

برای بستن قاب چند تا پیچ M3 آماده کن. برای اینکه نور ال‌ای‌دی‌ها ملایم و یکدست پخش بشه، به دو ورق طلق مات یا کاغذ خیلی نازک احتیاج داری. از نظر نرم‌افزاری باید نرم‌افزار Arduino IDE رو نصب داشته باشی و بدونی چطور کتابخونه‌ها رو اضافه کنی و کد رو روی برد بریزی.

چند تا نکته مهم هم هست که باید بدونی:

کد این پروژه بر اساس کتابخونه FastLED نوشته شده. برای ارتباط با ماژول زمان هم از کتابخونه DS3232 استفاده کردیم. می‌تونی از ماژول‌های قدیمی‌تری مثل DS1307 هم استفاده کنی، ولی این ماژول‌ها معمولا بعد از یه مدت تو نشون دادن زمان دچار تأخیر می‌شن.

+1

جهت قرار دادن نوارها تو این مرحله خیلی مهمه. داخل قاب پرینت‌شده یه علامت "X" وجود داره که نشون‌دهنده گوشه پایین سمت راست و نقطه شروع دیتای ال‌ای‌دی‌هاست. وقتی از روبه‌رو به ساعت نگاه کنی، این نقطه می‌شه گوشه پایین سمت چپ.

نصب نوارها رو از همون نقطه‌ای که تو عکس‌ها مشخصه شروع کن. حواست باشه که لبه‌های نگهدارنده روی قاب، فقط تو قسمت‌های پایینی قرار دارن.

یه ترفند خوب اینه که نوار ال‌ای‌دی رو از قبل تیکه تیکه نکنی! همون‌طور که داری نوار رو تو شیارها خم می‌کنی جلو برو؛ فقط دقت کن که محل خم شدن دقیقا روی اتصال‌های لحیم‌کاری شده کارخونه نیفته تا نوار قطع نشه.

در نهایت سه تا سیم (5 ولت، زمین و دیتا) رو به ابتدای نوار لحیم کن. کابل تأمین برق USB رو هم باید به انتهای نوار متصل کنی تا جریان به خوبی تو کل مسیر پخش بشه.

+4

حالا وقتشه که پازل رو کامل کنیم. اول از همه، یه لایه از کاغذ مات یا طلق دیفیوزرت رو بنداز کف قاب اصلی. بعدش شبکه جداکننده نور رو روی کاغذ قرار بده (جهت قرارگیری این شبکه اصلا مهم نیست).

حالا ورق دوم دیفیوزر رو روی شبکه بذار و شبکه‌ای که نوار ال‌ای‌دی توش نصب شده رو آروم روش فشار بده تا جا بره. مطمئن شو که علامت "X" قاب روی نقطه شروع دیتای ال‌ای‌دی قرار گرفته باشه و پین‌های لبه شبکه به درستی تو شیارهای قاب چفت بشن. سیم‌ها رو دقیقا طبق تصاویر از مسیر مشخص‌شده رد کن (قسمت بالا سمت چپ قاب ضخامت کمتری داره تا کابل USB راحت عبور کنه).

در نهایت درپوش پشتی رو طوری ببند که علامت "X" سمت راست قرار بگیره. نکته: بعد از عکاسی، من طراحی درپوش کابل‌ها رو یه کوچولو بهینه‌تر کردم تا هم ظاهر بهتری داشته باشه و هم جهت نصبش کاملا مشخص باشه.

بخش الکترونیک پروژه خیلی سرراسته. کلا باید ماژول ساعت، دو تا دکمه فشاری و سیم‌های نوار ال‌ای‌دی رو به پین‌های آردوینو وصل کنی. برای دیدن شماتیک دقیق سیم‌کشی‌ها می‌تونی از نقشه پروژه S7ripClock ایده بگیری. رنگ سیم‌هایی که تو عکس‌ها می‌بینی هم دقیقا طبق استاندارد وصل شدن.

کد این ساعت امکانات خیلی باحالی داره. اگه از یه شارژر قوی استفاده می‌کنی، می‌تونی محدودیت جریان 500 میلی‌آمپری که تو ابتدای کد تعریف شده رو بیشتر کنی تا نور ساعت بیشتر بشه. همچنین اگه مقدار "enableDot" رو به "true" تغییر بدی، دو تا نقطه چشمک‌زن وسط ساعت فعال می‌شه. نحوه کار با دکمه‌های ساعت هم این‌طوریه: با زدن دکمه A میزان روشنایی عوض می‌شه.

اگه دکمه A رو نگه داری، حالت رنگ‌بندی (رنگ ثابت برای هر عدد یا رنگی‌رنگی) تغییر می‌کنه. با زدن دکمه B پالت‌های رنگی عوض می‌شه و با نگه داشتن دکمه B می‌تونی فرمت ساعت رو بین 12 و 24 ساعته تغییر بدی. اگه هر دو تا دکمه رو با هم فشار بدی، وارد منوی تنظیم زمان می‌شی که اونجا با دکمه B اعداد رو زیاد می‌کنی و با دکمه A به مرحله بعد می‌ری.

امیدوارم از ساخت این ساعت مدرن و جذاب لذت ببری. حتما بعد از ساخت، عکس ساعتت رو تو شبکه اجتماعی آیسی‌مدار با ما به اشتراک بذار. موفق باشی!