पुरानी अलार्म घड़ी: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

वहाँ बहुत सारे arduino/ESP32 घड़ियाँ चल रही हैं, लेकिन क्या वे उन अच्छे और कुरकुरा OLEDs का उपयोग करते हैं?

मैं अभी कुछ समय के लिए arduinos और ESP32 के साथ प्रयोग कर रहा हूं, लेकिन मैंने इसे कभी तैयार उत्पाद नहीं बनाया। मैंने 4 1.3 इंच मोनोक्रोम OLED के साथ एक अलार्म घड़ी बनाई है। घड़ी में एक मंद बेडसाइड लैंप और एक यूएसबी चार्जिंग पोर्ट भी है (किसी के पास उसके बिस्तर के बगल में अतिरिक्त आउटलेट नहीं है)। OLEDs भी धुंधले होते हैं, यह मेरी प्रेमिका द्वारा मेरे प्रोजेक्ट को धमकी दिए जाने के बाद अंतिम मिनट में जोड़ा गया था। गर्लफ्रेंड की आवाज में मंद नहीं होना चाहिए- काफी मंद, मैं कोड का एक संस्करण भी प्रदान कर सकता हूं जहां 3 डिस्प्ले कुछ घंटों के बीच संचालित होते हैं। लक्ष्य "प्रोटोटाइप" से परे एक आसान सेवा योग्य घड़ी बनाना था। अपनी घड़ी बनाते समय मुझे कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ा, जिसे मुझे हल करना पड़ा, यही वजह है कि मुझे लगता है कि यह निर्देश साझा करने लायक है। घड़ी को छोटे औजारों से बनाया जा सकता है, मुझे यह पसंद नहीं है "और अगले चरण के लिए मैंने अपने 10.000€/$ सीएनसी मिल" ट्यूटोरियल का उपयोग किया।

कुछ चीजें जो इस निर्देशयोग्य (इन-स्ट्रक्चरेबल-सेप्शन) में बताई जाएंगी:

- Arduino/ESP32. के साथ I2C OLED डिस्प्ले का उपयोग/तार कैसे करें?

- एक arduino/ESP32. के साथ कई I2C वस्तुओं का उपयोग कैसे करें?

- रोटरी एन्कोडर का उपयोग करके "स्क्रॉल-सक्षम" मेनू कैसे बनाएं (+ ESP32/arduino के साथ एन्कोडर का उपयोग कैसे करें)

- फ़्रिट्ज़िंग का उपयोग करके कस्टम पीसीबी को कैसे डिज़ाइन और ऑर्डर करें।

- घड़ी में आरटीसी (रियल टाइम क्लॉक), एलईडी ड्राइवर, स्टेप डाउन वोल्टेज मॉड्यूल का भी उपयोग किया जाता है … मैं वास्तव में इनमें नहीं पहुंचूंगा क्योंकि इन मॉड्यूल के लिए वास्तव में बहुत सारी जानकारी आसानी से उपलब्ध है।

मैं यह नोट करना चाहूंगा कि मैं एक पेशेवर प्रोग्रामर नहीं हूं। मेरे निर्देश का लक्ष्य ऊपर बताए गए बिंदुओं की व्याख्या करना है। मैं अपने अंतिम उत्पाद के लिए इसे एक साथ कैसे रखता हूं यह सबसे साफ तरीका नहीं हो सकता है। यही वह तरीका है जिसने मुझे इस सब पर नज़र रखने की अनुमति दी।

आपूर्ति

आपूर्ति के लिए खरीदारी करते समय मैं हमेशा गुणवत्ता/दस्तावेजीकरण बनाम कीमत के महत्व को तौलने की कोशिश करता हूं। मेरी आपूर्ति ए-ब्रांड और सस्ते चीनी भागों का मिश्रण है। यदि गुणवत्ता महत्वपूर्ण है तो मूसर एक महान आपूर्तिकर्ता है, मैं सस्ते भागों के लिए Banggood/Aliexpress से ऑर्डर करता हूं।

- एक ESP32 बोर्ड, मैंने एडफ्रूट से Huzzah32 का उपयोग किया, लेकिन बहुत सारे अन्य (सस्ता) विकल्प हैं। मैंने Huzzah32 को चुना क्योंकि यह बहुत अच्छी तरह से प्रलेखित है।

- 4 1.3 इंच I2C OLED डिस्प्ले (128x64, SH1106 ड्राइवर के साथ), 0.96 " वाले अधिक सामान्य हैं लेकिन इस परियोजना के लिए मैं 1.3" वाले को पसंद करता हूं

- एलईडी ड्राइव करने के लिए स्पार्कफुन फेमटोबक ड्राइवर

- आरटीसी घड़ी, मैंने लिथियम सेल के साथ एक का इस्तेमाल किया

- अरुडिनो नैनो

- महिला USB 2.0 पोर्ट (मैंने इस्तेमाल किया: स्टीवर्ट कनेक्टर से SS-52200-002)

- महिला डीसी जैक (मैंने इस्तेमाल किया: स्विचक्राफ्ट से L722A)

- 12V 3A DC अडैप्टर (मीन वेल से GST36E12-P1J)

- कस्टम पीसीबी, वैकल्पिक लेकिन यह परियोजना को बहुत अधिक कॉम्पैक्ट और आसानी से सेवा योग्य बनाता है यदि कोई हिस्सा मर जाता है + अधिक विश्वसनीयता क्योंकि कम तार (jlcpcb.com)

- M3 स्क्रू और बोल्ट

- M3 पीतल के आवेषण

- पोलोलू (DF24V22F5) से 12V से 5V स्टेप डाउन मॉड्यूल

- 3 वाट हीटसिंक के साथ संचालित

- जम्पर तार

- बजर

- I2C मल्टीप्लेक्सर (एडफ्रूट से TCA9548A)

- 2 रोटरी एनकोडर (मैंने कुछ कोशिश की है, सभी मेरे कोड के साथ काम नहीं करते हैं। "DFrobot" से एक काम करता है और इसलिए "DIYmore" से राउंड पीसीबी के साथ करता है। मेरा कोड पुशबटन के लिए काम नहीं करता है। KY-040 प्रकार की। मेरी अलार्म घड़ी DIYmore से एक का उपयोग करती है क्योंकि वे पैनल माउंट के लिए बहुत आसान हैं (कोई अतिरिक्त स्क्रू / छेद की आवश्यकता नहीं है)।

- महिला शीर्षकों का वर्गीकरण (वैकल्पिक)

- फ्रेम के लिए लकड़ी: 18mmx18mmx2400mm

- नक़ल करने का काग़ज़

मैंने कुछ उपकरण (सोल्डरिंग आयरन, थ्री हैंड, आरी…) का भी इस्तेमाल किया, लेकिन वास्तव में कुछ भी आकर्षक नहीं था।

चरण 1: एक ओलेड का उपयोग करना

OLEDs का उपयोग करने के लिए आपको एक पुस्तकालय स्थापित करना होगा। मैं Oli Kraus से U8G2lib का उपयोग करता हूं, यह बहुत ही बोधगम्य है और इसमें स्पष्ट उदाहरणों के साथ एक संदर्भ मार्गदर्शिका है।

अपने बोर्ड (ESP या arduino) को जोड़ने के लिए आपको SDA और SCL पिन खोजने होंगे। ये पिन I2C संचार पिन हैं। यदि आप उन्हें नहीं ढूंढ पा रहे हैं तो Google आपके विशिष्ट बोर्ड के "पिनआउट" के लिए।

मैंने कुछ उदाहरण कोड जोड़ा है। कोड arduino और ESP32 दोनों के लिए काम करता है, लेकिन ESP32 में मेमोरी खत्म होने की संभावना कम होती है। मैंने अब तक जितने भी प्रयास किए हैं, वे 3.3v (ESP32) और 5V दोनों के साथ काम करते हैं।

चरण 2: एकाधिक OLEDs

यहीं से मेरा प्रोजेक्ट अन्य अलार्म घड़ियों से अलग होना शुरू होता है। अधिकांश arduinos/ESPs में केवल एक या दो I2C पिन होते हैं। इस प्रकार I2C भागों के उपयोग को सीमित करता है। क्या होगा यदि मेरे पास 4 I2C सेंसर हैं और I2C डिस्प्ले पर अपनी रीडिंग प्रदर्शित करना चाहते हैं? मल्टीप्लेक्सर दर्ज करें। मल्टीप्लेक्सर आपको 7 अलग-अलग I2C भागों को संबोधित करने की अनुमति देता है। यह मेरे ESP32 को I2C वास्तविक समय घड़ी का उपयोग करने की अनुमति देता है, और 4 डिस्प्ले (या अधिक, मुझे आपको रोकने न दें) पर फिर से I2C का उपयोग करके समय प्रदर्शित करने की अनुमति देता है।

मैंने ESP32 के लिए कुछ उदाहरण कोड जोड़े हैं, यहाँ से मुझे यकीन नहीं है कि arduino बना रह सकता है। उदाहरण केवल डिस्प्ले का उपयोग करता है, यह अन्य चीजें जैसे I2C सेंसर आदि भी हो सकता है। सिद्धांत हमेशा समान होता है, आप सही चैनल को "tcaselect(#);" कहते हैं। फ़ंक्शन, फिर आप I2C ऑब्जेक्ट के लिए आवश्यक कोड निष्पादित करते हैं।

चरण 3: रोटरी एनकोडर के साथ स्क्रॉल करने योग्य मेनू बनाना

सबसे पहले चीज़ें, अपने एन्कोडर का परीक्षण करें। मैंने आपके एन्कोडर मॉड्यूल का परीक्षण करने के लिए कुछ कोड जोड़े हैं। जैसा कि आपूर्ति में कहा गया है: मैंने केवल डीएफ रोबोट से रोटरी एन्कोडर मॉड्यूल और DIYmore से राउंड पीसीबी वाले मॉड्यूल के साथ अपने कोड का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है। सही एन्कोडर के लिए ऊपर दिए गए चित्र देखें।

मैंने जिस पुस्तकालय का उपयोग किया वह यह है:

मैंने जो पीडीएफ जोड़ा है, वह उस मेनू संरचना में मदद करता है जिसका मैंने अपनी घड़ी के लिए उपयोग किया है।

एनकोडर को काम करना, इस परियोजना में मेरे लिए सबसे कठिन हिस्सा था। कई अलग-अलग एन्कोडर हैं, और कई अलग-अलग पुस्तकालय हैं जो हमेशा ईएसपी 32 के साथ संगत नहीं होते हैं। लेकिन मुझे लगता है कि अगर आप कुछ इनपुट करना चाहते हैं तो एक (काम करने वाला) रोटरी एन्कोडर एक सुरुचिपूर्ण समाधान है। क्या मुझे केवल बटनों का उपयोग करना चाहिए था, मुझे 1 से अधिक की आवश्यकता होती और समय निर्धारित करने में बहुत अधिक प्रेस लगती।

चरण 4: पिछले कोड को एक साथ रखना

शीर्षक प्रकार संक्षेप में बताता है कि मैंने क्या किया। मैंने भाग के लिए भाग लेने की कोशिश की और फिर मैंने सब कुछ एक साथ रखा। लेकिन चूंकि कुछ भी आसान नहीं होता, इसलिए मुझे कुछ चीजें बदलनी पड़ीं। धारावाहिक संचार एक धीमी प्रक्रिया है। यह एन्कोडर को ठीक से पढ़ने के रास्ते में आता है। इसे दूर करने के लिए मैंने एनकोडर के पिन में इंटरप्ट को जोड़ा। एन्कोडर को पढ़ने के लिए कोड को तुरंत कॉल किया जाता है यदि आप एन्कोडर को धक्का या चालू करते हैं।

एक बार जब आप समझ जाते हैं कि मेनू कैसे बनाया जाता है, तो आप पाएंगे कि अपनी पसंद के हिसाब से सुविधाओं को जोड़ना या हटाना बहुत आसान है। शायद आप इंटरनेट से वर्तमान मौसम या समय लाना चाहते हैं और उसे प्रदर्शित करना चाहते हैं?

मैंने ऐसे कई विचारों को छोड़ दिया है क्योंकि मैं सबसे ऊपर एक विश्वसनीय समय-शांति चाहता था। जो अपने आप कुछ नहीं करता। मैं दिन के उजाले बचत क्षेत्र में बहुत अजीब घंटे काम करता हूं। हर बार जब घंटा बदला जाता है तो मैं सोने से घबरा जाता हूं। क्या मेरा फ़ोन अपने आप घंटा बदल देगा? मेरी घड़ी होगी? ठीक है, मेरी घड़ी तब तक नहीं चलेगी, जब तक कि मैं इसे स्वयं नहीं बदल देता। लेकिन शायद आप अपनी घड़ी किचन में लगाना चाहते हैं? अलग परिदृश्य, स्मृति समाप्त होने तक सुविधाएँ जोड़ें!

चरण 5: फ्रिटिंग + योजनाबद्ध के साथ कस्टम पीसीबी

ध्यान का बिंदु: एडफ्रूट बताते हैं कि जब आप यूएसबी पिन के माध्यम से हुज़ाह 32 को पावर कर सकते हैं, तो आपको सावधान रहना चाहिए कि एक साथ माइक्रो यूएसबी पावर इनलेट का उपयोग न करें। माई पीसीबी स्टेप डाउन हिरन के माध्यम से संचालित होता है, जो तब यूएसबी पिन के माध्यम से हुजाह को शक्ति देता है। इसलिए अपलोड करते समय हमेशा बाहरी पावर को अनप्लग करें/बोर्ड से हुज़ाह को हटा दें।

मैंने पीसीबी पर महिला हेडर को मिलाप करने का फैसला किया क्योंकि इससे एक हिस्से को स्वैप करना आसान हो जाता है, या उदाहरण के लिए एक अतिरिक्त I2C सेंसर जोड़ना आसान हो जाता है। यह मुझे प्रोग्राम लोड करने के लिए नैनो या ESP32 को आसानी से निकालने की भी अनुमति देता है।

मैंने फ़्रीज़िंग फ़ाइल जोड़ी है, मैं यहाँ एक उपन्यास टाइप कर सकता हूँ, लेकिन मुझे लगता है कि उदाहरण सबसे अच्छा बोलता है। मैंने पूरे सेटअप की योजना के साथ शुरुआत की। जबकि फ़्रिट्ज़िंग के डिब्बे में बहुत सारे हिस्से हैं, सब कुछ नहीं है। कभी-कभी आप इंटरनेट पर फ़्रिट्ज़िंग भाग पा सकते हैं, कभी-कभी आप नहीं पा सकते हैं। जो हिस्से मुझे नहीं मिले, उन्हें मैंने बस एक महिला हेडर वाले हिस्से से बदल दिया। यदि आप इसे राइट क्लिक करते हैं, तो आप हेडर को अपने इच्छित पिन की मात्रा में संपादित कर सकते हैं, और इसे पिनआउट असाइन कर सकते हैं। मैंने इसे हर उस हिस्से के साथ किया जो मुझे नहीं मिला। जैसा कि लगभग सभी मॉड्यूल 0.1in (2.54mm) की समान पिच का उपयोग करते हैं, इससे आपको भाग के लिए सही रिक्ति मिल जाएगी।

इसके बाद आप फ्रिटिंग ऐप के पीसीबी व्यू पर स्विच करें। एक पीसीबी लगाया जाएगा, यदि आप इसे क्लिक करते हैं, तो आप इसका आकार निर्धारित कर सकते हैं और सिंगल या डबल लेयर पीसीबी चुन सकते हैं। मेरा 2 परतों का उपयोग करता है। फ़्रिट्ज़िंग आपके द्वारा योजनाबद्ध दृश्य में किए गए कनेक्शनों का सुझाव देगा। कार्यक्रम में एक ऑटोरूट विकल्प है, लेकिन मैं इसका कभी भी उपयोग नहीं करता। मुझे अपने कनेक्शन मैन्युअल रूप से व्यवस्थित करना पसंद है। पीसीबी दृश्य में पीले कनेक्शन शीर्ष परत में हैं, नारंगी नीचे की परत में हैं। फिर से यदि आप कनेक्शन पर क्लिक करते हैं तो आप इसके गुण चुन सकते हैं।

वास्तविक PCB बनाने के लिए, आपको इसे gerber फ़ाइल के रूप में निर्यात करना होगा। ऐसा करने से पहले, टैब "रूटिंग" के तहत आप डिज़ाइन नियमों की जांच कर सकते हैं। यदि सब कुछ जांचता है तो आप "पीसीबी के लिए निर्यात" पर क्लिक कर सकते हैं। अधिकांश निर्माता gerber फ़ाइल मांगेंगे, इसलिए gerber को निर्यात का चयन करें।

मैंने JLCPCB से अपना PCB मंगवाया, मुझे अच्छा लगा कि वे तुरंत आपको एक कीमत दें। बेशक कई अन्य विकल्प हैं।

योजनाबद्ध के बारे में: 2 वोल्टेज हैं जिनका उपयोग किया जाता है। LED और femtobuck सीधे 12V आपूर्ति द्वारा संचालित होते हैं। बाकी 5 वोल्ट के साथ स्टेप-डाउन हिरन के माध्यम से संचालित होता है।

चरण 6: डिज़ाइन + लेसरकटर

अपने पहले डिजाइन के लिए मैंने ठोस ओक (मैं वुडवर्किंग क्लासेस का अनुसरण कर रहा हूं) का उपयोग करने की कोशिश की, लेकिन यह तेजी से स्पष्ट हो गया कि यह आदर्श नहीं था। लकड़ी बहुत मोटी है, जिससे आपके भागों को फिट करना मुश्किल हो जाता है। 3 मिमी बर्च मल्टीप्लेक्स एन्कोडर और डिस्प्ले को तेज करने के आसान तरीकों की अनुमति देता है।

मुझे एक ऑनलाइन लेज़रकट सेवा मिली, snijlab.nl, जो रॉटरडैम में स्थित शौक़ीन लोगों के लिए उपलब्ध है (वे बेल्जियम, नीदरलैंड और जर्मनी के लिए जहाज करते हैं)। उनकी वेबसाइट पर आप अपने चित्र अपलोड कर सकते हैं और वे तुरंत आपकी कीमत उद्धृत करते हैं। मैंने ऑटोकैड का इस्तेमाल किया, जो मेरे पास काम पर है, लेकिन सॉफ्टवेयर वास्तव में मायने नहीं रखता। यह सिर्फ एक वेक्टर ड्राइंग (वेक्टर, इलस्ट्रेटर, इंकस्केप…) होना चाहिए। अधिकांश दुकानें रंगों का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करती हैं कि आप काटना चाहते हैं या उत्कीर्ण करना चाहते हैं।

ध्यान रखने योग्य कुछ बातें:

- मैक्स। लेज़रकटर के आयाम (मैंने अपने हिस्सों के चारों ओर एक फ्रेम खींचा)

- मिन। कट के बीच की दूरी

- सुनिश्चित करें कि आप कोई दोहरी रेखा नहीं खींचते हैं, लेजर एक अतिरिक्त पास करेगा, जिसकी कीमत आपको अधिक होगी।

- पीडीएफ को प्लॉट करते समय, सुनिश्चित करें कि आपने 1:1 प्लॉट किया है। आप स्केल डाउन या पेपर में फिट नहीं होना चाहते हैं।

चरण 7: विधानसभा

मैंने एक लकड़ी के फ्रेम के चारों ओर घड़ी का निर्माण किया, पैनलों को एम 3 स्क्रू और फ्रेम में इन्सर्ट के साथ रखा गया है। क्या मुझे कभी भी संस्करण 2 का निर्माण करना चाहिए, मैं पैनलों को संलग्न करने के लिए एल्यूमीनियम "एल" प्रोफाइल का उपयोग करूंगा। पीतल के आवेषण के लिए छेदों को ठीक से ड्रिल करना बहुत मुश्किल था। एक स्वीकार्य परिणाम के लिए, मुझे बहुत लंबा समय लगा। इसका मतलब यह होगा कि लेसरकट ड्राइंग को संशोधित करना होगा। मुझे लगता है कि एल्यूमीनियम प्रोफाइल और सिर्फ नट और बोल्ट के साथ आपको बेहतर परिणाम मिलेगा।

प्रकाश को बेहतर ढंग से फैलाने के लिए, मैंने वेधों के अंदर पर ट्रेसिंग पेपर चिपका दिया है। यह प्रकाश को एक अच्छी चमक देता है।

चरण 8: यहाँ मत रुको

परियोजना एक ESP32 के आसपास केंद्रित है, मैंने मुश्किल से इसका उपयोग किया है। मेरे बेडरूम की रोशनी को वर्तमान में blynk का उपयोग करके रिमोट से नियंत्रित किया जा सकता है। उन्हें घड़ी से नियंत्रित करना केवल एक छोटा कदम आगे है। शायद आप कुछ अतिरिक्त डिस्प्ले चाहते हैं जो आपको आपके घर के आसपास का तापमान दिखाए? या कुछ स्थानीय सेंसर (उस मल्टीप्लेक्सर पर अभी भी अतिरिक्त I2C कनेक्शन हैं!) शायद एक ऐप और ब्लूटूथ के माध्यम से समय/अलार्म सेट करें?

मुझे बताएं कि आपने क्या बदल दिया, आप क्या बदलेंगे, मुझे क्या बदलना चाहिए …