ساعت هوشمند چوبی با نمایشگر مخفی و برد ESP8266

اول از همه باید قاب ساعت رو که از دو بخش اصلی تشکیل شده، با پرینتر سه‌بعدی چاپ کنیم. تنظیمات اسلایسر خیلی سخت‌گیرانه نیست، ولی برای اینکه خیالت راحت باشه، می‌تونی از این تنظیمات استفاده کنی:

• تراکم یا اینفیل 100 درصد
• ارتفاع لایه 0.2 میلی‌متر
• استفاده از حاشیه برای چسبندگی بهتر به صفحه
• فیلامنت PLA سفید
• دمای نازل 210 درجه سانتی‌گراد
• دمای هیت‌بد 60 درجه سانتی‌گراد
• سرعت چاپ 40 میلی‌متر بر ثانیه

چون قاب یه مقدار بزرگه، ممکنه چاپش کمی طول بکشه. می‌تونی تنظیمات رو بر اساس پرینتر خودت تغییر بدی. کیفیت سطح بیرونی قاب اصلا مهم نیست چون قراره با روکش چوبی پوشونده بشه؛ فقط حواست باشه که داخل قاب پرز و اضافات فیلامنت نداشته باشه تا موقع جا زدن ماتریس ال‌ای‌دی به مشکل نخوری.

حالا بریم سراغ مدار پروژه که خیلی ساده‌ست. برق اصلی رو مستقیما از سوکت پاور به ماتریس متصل می‌کنیم. چون این ماتریس جریان زیادی می‌کشه، بهتره سیم‌های تغذیه رو به هر سه نقطه اتصال ماتریس (ورودی، خروجی و وسط) لحیم کنی تا افت ولتاژ نداشته باشیم.

برای تامین برق برد ESP8266 هم، از همون سوکت پاور یه مسیر با دیود به برد می‌کشیم. این دیود باعث می‌شه وقتی برد رو با کابل به کامپیوتر وصل می‌کنی، برق کامپیوتر به سمت ماتریس برنگرده، چون ماتریس جریان زیادی می‌خواد و ممکنه پورت سیستمت آسیب ببینه.

تنها سیمی که باقی می‌مونه، پین دیتای کنترلر از برد به ورودی ماتریس هست. برای تمیزی کار می‌تونی از پین‌هدرهای 90 درجه و وارنیش حرارتی استفاده کنی تا اتصالات محکم و مرتب بشن.

یه نکته ریز هم اینه که می‌تونی یه خازن روی پین‌های تغذیه ماتریس و یه مقاومت سر راه سیم دیتای برد قرار بدی تا نویزها گرفته بشن. البته بدون این‌ها هم مدار کار می‌کنه، ولی گذاشتن خازن همیشه پیشنهاد خوبیه.

قبل از اینکه بریم سراغ مونتاژ قطعات داخل قاب، پیشنهاد می‌کنم همین الان برد رو برنامه‌ریزی کنی و یه تست از روشن شدن مدار بگیری تا مطمئن بشی همه‌چیز درست کار می‌کنه.

+4

برای شروع مونتاژ، اول برد ESP8266 رو با دو تا پیچ کوچیک روی پایه چاپ‌شده محکم کن. می‌تونی از پیچ‌های وسایل قدیمی استفاده کنی. حتما چک کن که پورت اتصال برد از زیر قاب قابل دسترسی باشه تا بعدا بتونی راحت بهش کابل وصل کنی.

حالا ماتریس رو خیلی آروم داخل شیار اصلی قاب هل بده. ممکنه یه مقدار تنگ باشه، پس با ملایمت این کار رو بکن تا جا بره. اگه دیدی خیلی سفته، لبه‌های کوچیک ماتریس رو خیلی نامحسوس خم کن.

اگه موقع جا زدن ماتریس گیر کرد، احتمالا یکی از ال‌ای‌دی‌ها به لبه‌های داخلی قاب گیر کرده. با یه پیچ‌گوشتی خیلی آروم فشارش بده تا آزاد بشه و به مسیرش ادامه بده.

بعد از اون نوبت سوکت پاور می‌رسه. پایه‌های سوکت رو با زاویه 90 درجه خم کن تا راحت‌تر نصب بشه. ممکنه نیاز باشه با یه چاقو سوراخ قاب رو کمی بازتر کنی تا سوکت کاملا سر جاش محکم بشه.

وقتی همه قطعات رو سر جاشون گذاشتی و از محکم بودن اتصالات مطمئن شدی، لبه‌های پایه برد رو یه کم چسب قطره‌ای بزن و اون رو داخل بدنه اصلی کشویی جا بزن. چند ثانیه نگه دار تا چسب خودش رو بگیره؛ الان بخش سخت کار تموم شده!

+1

بریم سراغ جذاب‌ترین بخش کار! روکش چوبی رو برای قسمت‌های جلو، پشت، بالا و کناره‌های قاب برش بزن و حتما از هر طرف حدود یک سانتی‌متر حاشیه اضافه در نظر بگیر. روی روکش پشتی، یه سوراخ دقیقا هم‌اندازه سوکت پاور در بیار. اگه دوست داشتی می‌تونی کف قاب رو هم روکش کنی.

این کار رو باید مرحله به مرحله انجام بدی. اول پشت قاب، بعد کناره‌ها، بعد بالا و در نهایت قسمت جلویی رو بچسبون. بعد از چسبوندن هر طرف باید صبر کنی چسب خشک بشه، اضافاتش رو ببری و سنباده بکشی، پس حسابی وقت بذار.

برای چسبوندن، یه لایه نازک چسب تماسی هم به بدنه پلاستیکی و هم به سطح داخلی روکش چوبی بزن. حتما تو یه محیط با تهویه مناسب کار کن و دستکش بپوش. حدود ده دقیقه صبر کن تا چسب کمی هوا بخوره و بعد چوب رو روی قاب قرار بده و حسابی فشار بده، مخصوصا روی لبه‌ها. می‌تونی از گیره هم برای محکم نگه داشتن چوب استفاده کنی، اما خیلی فشار نیار که روکش ظریف چوبی ترک نخوره یا آسیب نبینه.

یکی دو ساعت بهش زمان بده تا چسب کامل خشک بشه. بعد با یه چاقوی تیز یا کاتر، لبه‌های اضافی چوب رو ببر. سعی نکن دقیقا مماس با قاب ببری؛ حدود یک میلی‌متر حاشیه بذار بمونه.

در آخر با یه سنباده متوسط مثل شماره 120 لبه‌ها رو صاف و یکدست کن تا چوب دقیقا هم‌سطح قاب بشه. وقتی تمام وجه‌ها رو چسبوندی و تمیز کردی، ساعتت آماده رنگ‌کاری می‌شه.

قبل از اینکه وارنیش بزنی، اگه چسبی روی لبه‌ها بیرون زده پاکش کن. یه بار دیگه با سنباده نرم شماره 200 کل بدنه رو سنباده بکش و گردوخاکش رو با یه دستمال تمیز بگیر.

انتخاب رنگ وارنیش کاملا سلیقه‌ایه. بهتره قبلش روی یه تیکه از اضافات روکش چوبی تست کنی تا ببینی چه رنگی بهت می‌ده و کدوم رو بیشتر دوست داری.

معمولا رنگ چوب افرا به تنهایی خیلی روشنه، برای همین می‌تونی یه دست وارنیش با تناژ نارنجی بزنی تا رنگش شبیه چوب بلوط بشه. بعدش دو دست وارنیش پلی‌اورتان مات یا براق بزن تا حسابی درخشان و محافظت بشه. بین هر دست وارنیش هم یه سنباده خیلی نرم بکش تا سطحش آینه‌ای بشه.

حتما زمان‌های خشک شدن رو طبق دستورالعمل روی قوطی وارنیش رعایت کن و بازم یادت نره که تو هوای آزاد یا جایی که تهویه خوبی داره این کار رو انجام بدی. وقتی لایه آخر کاملا خشک شد، مهره سوکت پاور رو از بیرون ببند تا سوکت سر جاش فیکس بشه و تکون نخوره.

اول نرم‌افزار Arduino IDE رو باز کن و پکیج بردهای ESP8266 رو روش نصب کن. بعد از قسمت بردها، مدل LOLIN(WEMOS) D1 R2 & mini رو انتخاب کن. حالا باید این کتابخونه‌ها رو هم از قسمت Library Manager نصب کنی:

• کتابخانه ESP8266-ping
• کتابخانه Adafruit GFX Library
• کتابخانه NeoPixelBus by Makuna
• کتابخانه FastLED

حالا وقتشه که کدهای پروژه رو وارد نرم‌افزار کنی. اگه تا حالا با بردهای خانواده ESP8266 کار نکردی، حتما اول درایور CH340G رو روی سیستم نصب کن تا کامپیوترت برد رو بشناسه. بعد برد رو با کابل به سیستم وصل کن. پورت مناسب رو توی نرم‌افزار انتخاب کن و دکمه آپلود رو بزن تا کدها روی برد ریخته بشن. کار برنامه‌نویسی تمومه! الان می‌تونی آداپتور 5 ولت رو به سوکت پاور ساعت وصل کنی تا روشن بشه.

+4

وقتی ساعت رو به برق زدی، روی نمایشگر چوبیش یه لوگوی متحرک آبی از وای‌فای نشون داده می‌شه. این یعنی ساعت داره یه شبکه وای‌فای موقت برای تنظیمات می‌سازه.

با گوشیت به این شبکه وصل شو. بعد از چند ثانیه یه صفحه برات باز می‌شه که باید اسم و رمز مودم خونه رو توش وارد کنی. اطلاعات رو ذخیره کن و دکمه ریستارت رو بزن تا ساعت دوباره راه‌اندازی بشه.

اگه همه‌چیز درست پیش رفته باشه، رنگ لوگوی وای‌فای سبز می‌شه و بعد از یکی دو ثانیه زمان فعلی بهت نمایش داده می‌شه. اگه مشکلی تو اتصال باشه، دستگاه بعد از 30 ثانیه بی‌خیال می‌شه و دوباره همون شبکه تنظیمات رو بالا میاره. وقتی ساعت به اینترنت وصل شد، می‌تونی از طریق مرورگر به پنل تنظیماتش دسترسی داشته باشی.

از توی پنل تنظیمات، می‌تونی ظاهر ساعت رو عوض کنی و حالت‌های مختلف نمایش رو تست کنی. خبر خوب اینه که کدهای این پروژه برای دریافت اطلاعات آب‌وهوا آپدیت شدن و الان دارن از یه سرویس رایگان و عالی استفاده می‌کنن. بنابراین نیازی به گرفتن کلید دسترسی پیچیده برای وضعیت آب‌وهوا نداری و همه‌چیز به صورت خودکار کار می‌کنه!

برای اینکه آب‌وهوای شهر خودت رو ببینی، فقط کافیه طول و عرض جغرافیایی منطقه‌ات رو تو تنظیمات وارد کنی. حتی می‌تونی با استفاده از دستورات مشخص، تغییرات دلخواهت رو روی نمایشگر اعمال کنی. مثلا می‌تونی تنظیم کنی که یه پیام متنی خاص روی ساعت اسکرول بشه یا میزان روشنایی نمایشگر رو از راه دور کم و زیاد کنی.

خسته نباشی! الان یه ساعت هوشمند چوبی فوق‌العاده شیک داری که خودت ساختیش. امیدوارم از این پروژه لذت برده باشی و روی میزت حسابی خودنمایی کنه.

ساخت این ساعت یکی از اون تجربه‌های شیرینه که تو آیسی‌مدار همیشه پیشنهادش می‌کنیم. یادت باشه اگه این آموزش رو دوست داشتی، حتما لینک صفحه رو برای دوستای علاقه‌مندت بفرست تا اونا هم بتونن یه دکوری هوشمند بسازن. در ادامه چند تا نکته مهم درباره این پروژه رو بهت می‌گم:

• فایل‌های سه‌بعدی به راحتی قابل تغییر هستن؛ پس می‌تونی انحنای قاب رو بیشتر کنی یا جای برد رو برای مدل‌های دیگه تغییر بدی.
• حتما از روکش چوبی با رنگ روشن استفاده کن. چوب‌های تیره یا ضخیم جلوی نور ال‌ای‌دی‌ها رو می‌گیرن و رنگ‌های جذابش رو مات می‌کنن.
• کدها خیلی خوانا نوشته شدن و می‌تونی امکانات دلخواهت رو بهش اضافه کنی، فقط حواست باشه حافظه این برد محدوده و نباید کد رو خیلی سنگین کنی.
• از اونجایی که این دستگاه سیستم احراز هویت پیچیده‌ای نداره، فقط به شبکه‌های وای‌فای امن و شخصی خودت وصلش کن.