Hoje, quero compartilhar instruções sobre a fabricação de relógios originais com um sensor de temperatura. Como controlador Arduino Uno. Para exibir o relógio, a data e a temperatura, utilizarei uma tela TFT LCD colorida. A tela usa muitos pinos do Arduino, para que possamos ficar sem o módulo RTC.
Para implementar este projeto, precisaremos de:
- Arduino Uno
- Escudo LCD TFT de 3,5 ”para conectar ao Arduino Uno
- sensor de temperatura ds18b20
- Resistor 4,7 Kom 0,25 W
- Resistor 62 Ohm 2 peças
- Bateria Ni-Mn, 1.2V, 1000mA 6 peças
- LED azul 5mm 4 peças
- Contraplacado de 10 mm de espessura
- Um pouco de plástico ou papelão fino
- Lixa
- Serra de traste elétrica
- Cola quente
- ferro de soldar
- Solda, resina
- fita isolante
- Fita dupla face
- fios de conexão
- Tinta acrílica
- Corantes para tinta acrílica
- broca
- Brocas para madeira de 5 mm e 3 mm
- Parafusos de madeira 3 x 30 mm
Etapa 1 Prepare a tela.
Primeiro, pegue a tela, antes de instalá-la, você precisa se preparar um pouco. No meu caso, fica assim:
Pode ser um pouco diferente de você, existem muitas variedades deles. A luz de fundo é alimentada por um estabilizador de 3,3 volts e um resistor de 5 volts com um Arduino. Isso é claramente visível na foto:
Esse esquema torna impossível controlar a luz de fundo, mas é útil diminuir o brilho à noite, por exemplo. Para implementar o controle de brilho, corte a faixa próxima ao resistor e solde o fio que conecta a saída do regulador de tensão e do resistor. Colamos a fita isolante em cima para que não haja falhas aleatórias. Em seguida, cortamos esse fio e o conectamos ao Arduino ou simplesmente colocamos o interruptor no espaço. O resultado deve ser assim:
A tela está pronta para instalação.
Etapa 2 Preparando o Arduino Uno.
A tela usa muitos pinos do Arduino; além disso, um slot para cartão SD é frequentemente colocado na placa da tela. Outro problema é que, quando a tela e o Arduino estão conectados, os pinos restantes do Arduino ficam inacessíveis. Portanto, você precisa escolher um análogo do Arduino Uno com tomadas de aterrissagem adicionais preparadas para pinos. Dessa maneira, podemos soldar o pente para os fios livres na direção oposta. Portanto, abandonaremos o slot do cartão SD em favor de pinos gratuitos. Solde na direção oposta as seguintes conclusões: D0, D1, D10, D11, D12, D13, A5. Além disso, no verso, precisaremos de terminais de +5 volts, GND, RES. Usaremos baterias Ni-Mn para fornecimento de energia e será necessário carregá-las. Para isso, soldamos os fios ao conector de energia do Arduino, para que possamos carregar as baterias e alimentar o Arduino durante o carregamento.No final, temos o seguinte:
Você pode ir para o corpo.
Etapa 3 Fazendo o caso.
Vamos começar com a fabricação da caixa para nossos relógios. Tomamos madeira compensada com 10 mm de espessura como base. A forma pode ser diferente e, se você não gostou da forma que selecionei, você pode criar um modelo e recortá-lo com sua forma. Mas se você decidir fazer o mesmo que o meu, imprima a seguinte imagem em qualquer impressora em uma escala de 100%:
Corte o padrão impresso ao longo da borda externa. Anexamos o modelo ao compensado, desenhamos e recortamos, desta vez do compensado, dois desses detalhes. Na primeira parte, você precisa cortar um retângulo do tamanho da nossa tela. Para fazer isso, colocamos a tela no meio da nossa peça de trabalho, observe que você precisa orientar no meio da própria tela, a placa na qual nossa tela está localizada não é simétrica. Portanto, no meio, colocamos a tela em si e descrevemos o tamanho da placa e recortamos esse retângulo na peça de trabalho:
Em seguida, você precisa conectar a tela e o Arduino Uno. Anexamos ao nosso espaço em branco e marcamos no compensado os locais dos recortes da porta USB e do conector de alimentação do Arduino. Usando uma faca, corte as linhas marcadas, mas não até o fim, mas apenas na profundidade desejada:
Colocamos o espaço em branco do compensado em uma superfície plana, colocamos a tela dentro. É necessária uma superfície plana para que a tela e a frente da peça de trabalho estejam no mesmo plano. Observe que os recortes de USB e o conector de alimentação do Arduino correspondem à sua localização real. Usando uma pistola de cola quente, colamos a tela no contraplacado; ao mesmo tempo, você também pode colar os fios da luz de fundo para que não sejam arrancados acidentalmente:
Do lado da frente, ficará assim:
Cobrimos nosso espaço em branco com tinta acrílica. Eu escolhi a tinta acrílica porque ela não cheira e seca rapidamente. Usando o esquema de cores, damos à tinta branca a cor que precisamos. Eu gosto de roxo Você pode pintar em qualquer cor que desejar:
Agora, voltamos à segunda peça, na qual é necessário cortar um retângulo medindo 75 mm por 35 mm, para acessar os pinos do Arduino. E também é necessário fazer cinco furos com um diâmetro de 5 mm para LEDs. E um slot para o switch. E furos de 3 mm para parafusos. Assim como o primeiro espaço em branco, pintamos o segundo:
Para conectar essas peças de compensado da mesma espessura, produziremos dois retângulos medindo 20 mm por 40 mm e um quadrado com um lado de 20 mm. E perfuramos orifícios de 3 mm para parafusos autoatarraxantes:
Etapa 4 Eletricista.
Coloque o Arduino no lugar:
Apertamos nossos retângulos de conexão, como mostra a foto:
Pegamos as baterias, as soldamos seqüencialmente em três pedaços, removemos os fios e torcemos a fita isolante. Colocamo-los nas partes inferiores do boleto dianteiro, no verso e colamos no adesivo hot melt. O fio do terminal negativo do conector de força do Arduino é soldado ao menos das três primeiras baterias. Além disso, solda das três primeiras ao menos das três primeiras baterias. Além disso, nos três segundos, soldamos a um dos contatos do comutador. O fio do terminal positivo do conector de força do Arduino é soldado ao segundo terminal do comutador. Simplificando: todas as baterias devem ser conectadas por um seguidor, menos delas são soldadas ao menos do conector de energia do Arduino e, mais ainda, através do comutador ao mais do conector de energia:
Passamos para os fundos. Nós inserimos LEDs nos furos feitos e os fixamos com cola quente. Nós os soldamos em paralelo com dois LEDs e não esquecemos os resistores no fio de dança. O menos dos LEDs está conectado ao GND, além do D11 Arduino.
Nós inserimos o sensor de temperatura ds18b20 no orifício superior. Possui uma alta precisão de medição, o erro não é superior a 0,5 ° C. O sensor é calibrado no momento da fabricação; não são necessárias configurações adicionais. Faixa de medição de temperatura -55 ... + 125 ° C. Existem dois modos de operação: com uma fonte de energia externa e "energia espúria". Usaremos energia externa, pois funciona mais estável. A conexão é a seguinte:
Também consertamos com cola quente.Por fim, você deve obter o seguinte:
O pino DQ do sensor de temperatura está conectado ao D10 Arduino. Lembre-se de soldar um resistor pull-up entre DQ e +5 (VDD).
Antes da montagem final, verifique novamente se tudo está soldado e conectado:
Etapa 5 Reunindo tudo.
Delicadamente, para não rasgar os fios, vire as costas e coloque-o na frente. Nos locais de fixação dos retângulos de conexão, fazemos furos e aparafusamos os parafusos, conectando as duas partes:
Agora cortamos cavidades com uma espessura de 35 mm de plástico fino. Em fita dupla face, colamos essas cavidades em círculo nas laterais dos nossos relógios:
Além disso, recortamos os elementos internos do modelo de papel em plástico fino e os colamos na frente do relógio:
Para carregar as baterias e operar o relógio durante o carregamento, você precisa de uma fonte de alimentação de 7,2 - 8 V, com um limite de corrente de 600 mA. Se você tiver outras baterias, precisará selecionar outra fonte de alimentação, o principal é que a corrente de carregamento não exceda 10% da capacidade da bateria.
Nisso a montagem é concluída, resta apenas editar e registrar o esboço.
Etapa 6 Prepare o ambiente e preencha o esboço.
Para editar e preencher o esboço, primeiro você precisa instalar o IDE do Arduino no site oficial:
www.Arduino.cc.
Em seguida, instale as seguintes bibliotecas. Para trabalhar com a tela, a biblioteca UTFT:
Para conectar a biblioteca OneWire do sensor de temperatura:
Para instalar essas bibliotecas, descompacte os arquivos compactados e coloque os arquivos descompactados na pasta “libraries” localizada na pasta com o IDE do Arduino instalado. Ou, sem descompactar os arquivos baixados, no Arduino IDE, selecione o menu Sketch - Connect Library. No topo da lista suspensa, selecione o item "Adicionar .Zip Library". Não esqueça de reiniciar o Arduino IDE depois de tudo isso. Assista Esboço:
O sensor de temperatura funciona de acordo com o protocolo One Wire e possui um endereço exclusivo para cada dispositivo - um código de 64 bits. Para não procurar esse endereço todas as vezes, conecte o sensor ao Arduino, preencha o esboço localizado no menu Arquivo - Exemplos - Temperatura de Dallas - OneWireSearch. Em seguida, execute Ferramentas - Port Monitor. O Arduino deve encontrar nosso sensor, escrever seu endereço e as leituras atuais de temperatura. Copiamos ou simplesmente anotamos o endereço do seu sensor. Abra o esboço Ard_LCD_TFT_Term, procure a linha:
byte addr [8] = {0x28, 0xFF, 0xDD, 0x14, 0xB4, 0x16, 0x5, 0x97}; // endereço do meu sensorAnotamos o endereço do seu sensor entre chaves, substituindo o endereço do meu sensor. Resta apenas preencher o esboço editado. Também gostaria de dizer que é um pouco chato, mas você pode escrever seu próprio esboço. Enquanto escrevo outros esboços para esses relógios, vou enviá-los.
