फोटोक्रोमिक और ग्लो-इन-द-डार्क क्लॉक: 12 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह घड़ी यूवी एलईडी से बने कस्टम निर्मित 4-अंकीय 7-सेगमेंट डिस्प्ले का उपयोग करती है। डिस्प्ले के सामने एक स्क्रीन लगाई जाती है जिसमें फॉस्फोरसेंट ("ग्लो-इन-द-डार्क") या फोटोक्रोमिक सामग्री होती है। शीर्ष पर एक पुश बटन यूवी डिस्प्ले को रोशन करता है जो फिर कुछ सेकंड के लिए स्क्रीन को रोशन करता है ताकि यह चमकने लगे या रंग बदलने लगे जो फिर धीरे-धीरे दूर हो जाए।

यह प्रोजेक्ट टकर शैनन की भयानक ग्लो-इन-द-डार्क प्लॉट क्लॉक से प्रेरित था। जब मैंने उनकी परियोजना का पुनर्निर्माण किया तो मैंने ग्लो-इन-द-डार्क स्क्रीन को फोटोक्रोमिक फिलामेंट से मुद्रित एक 3 डी के साथ बदलकर थोड़ा मोड़ दिया, जो यूवी प्रकाश के संपर्क में आने पर रंग बदलता है। इस बीच मैंने देखा कि अन्य लोगों का भी यही विचार था (उदाहरण के लिए यहां देखें)। हालांकि घड़ी का यांत्रिक प्लॉटिंग तंत्र निश्चित रूप से भयानक है, लेकिन इसका नुकसान यह है कि संख्याएं थोड़ी टेढ़ी हो जाती हैं इसलिए मैं संख्याओं को और अधिक साफ करने के लिए एक और तरीका सोच रहा था। पहले तो मैंने एलसीडी डिस्प्ले की बैकलाइट को यूवी एलईडी से बदलने की कोशिश की और फिर ऊपर एक फोटोक्रोमिक / ग्लो-इन-द-डार्क स्क्रीन लगाई। हालांकि, यह पता चला कि एलसीडी के माध्यम से प्रेषित तीव्रता बहुत कम थी। उसके बाद मैंने स्क्रीन को रोशन करने के लिए यूवी एलईडी का उपयोग करके 4-अंकीय 7-सेगमेंट डिस्प्ले बनाने का फैसला किया, जिसने बहुत बेहतर परिणाम दिए।

आपूर्ति

सामग्री

• DS3231 RTC मॉड्यूल (ebay.de)
• Arduino नैनो (ebay.de)
• यूवी रंग बदलने वाला फिलामेंट (amazon.de)
• 96x39x1 मिमी ग्लो-इन-द-डार्क स्टिकर (ebay.de)
• 96x39x1 मिमी पारदर्शी प्लास्टिक शीट (amazon.de)
• MT3608 DC DC स्टेप अप मॉड्यूल (ebay.de)
• 30 पीसी 5 मिमी यूवी एलईडी (ebay.de)
• TM1637 4-अंक 7-सेगमेंट डिस्प्ले (ebay.de)
• 12x12 मिमी क्षणिक पुश बटन (ebay.de)

उपकरण

• थ्री डी प्रिण्टर
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• सोल्डरिंग आयरन
• मल्टीमीटर

चरण 1: 3डी प्रिंटिंग

निम्नलिखित एसटीएल फाइलों को 3डी प्रिंटेड होना है। आवास के पुर्जे काले PLA से मुद्रित किए गए थे जबकि 4digits.stl फ़ाइल के लिए मैंने सफेद PLA का उपयोग किया था। स्क्रीन को वायलेट यूवी कलर चेंजिंग फिलामेंट से प्रिंट किया गया था। सोल्डरिंग जिग को किसी भी सामग्री से प्रिंट किया जा सकता है।

चरण 2: 7-सेगमेंट डिस्प्ले को हटाना

मुझे केवल 4-अंकीय 7-सेगमेंट डिस्प्ले के I2C बैकपैक की आवश्यकता थी, इसलिए पहला कदम मॉड्यूल से डिस्प्ले को हटाना था।

चरण 3: प्रोटोटाइप पीसीबी तैयार करें

आगे मैंने यूवी एलईडी के लिए एक प्रोटोटाइप पीसीबी से एक टुकड़ा काट दिया और उन जगहों को चिह्नित किया जहां मैं सोल्डरिंग जिग के अनुसार एलईडी लगाना चाहता था। निचले हिस्से पर मैंने बाद में I2C बैकपैक के कनेक्शन के लिए पुरुष पिन हेडर संलग्न किए।

चरण 4: सोल्डरिंग एलईडी और पिन हेडर

मैंने तब सभी यूवी एलईडी को प्रोटोटाइप पीसीबी में मिलाया और पुरुष पिन हेडर को भी जोड़ा। मैंने यूवी एल ई डी के संरेखण के लिए सोल्डरिंग जिग का उपयोग किया।

चरण 5: वायरिंग एल ई डी

इसके बाद, एलईडी को संलग्न योजनाबद्ध के अनुसार तार-तार किया गया था जो I2C बैक पैक से हटाए गए 4-अंकीय डिस्प्ले के लेआउट की प्रतिलिपि बनाता है। एक अंक के अलग-अलग खंडों के कनेक्शन के लिए मैंने चांदी के तांबे के तार का इस्तेमाल किया जबकि अन्य कनेक्शन अलग-अलग तार से बनाए गए थे। पूरा मामला अंत में काफी गन्दा लगता है।

चरण 6: I2C बैकपैक संलग्न करें

इसके बाद, मैंने प्रोटोटाइप पीसीबी को I2C बैकपैक से जोड़ा। जबकि मैंने दोनों हिस्सों को सीधे एक साथ मिलाया है, तो बैकपैक पर महिला हेडर का उपयोग करना समझदारी होगी ताकि दोनों हिस्सों को प्लग और अनप्लग किया जा सके।

परीक्षण के लिए मैं एक arduino नैनो से वापस जुड़ा और TM1637 पुस्तकालय से TM167test उदाहरण अपलोड किया।

चरण 7: 4-अंकीय प्रदर्शन को पूरा करना

अगला 3D प्रिंटेड 4digits.stl भाग LED के ऊपर संलग्न हो जाता है। एल ई डी के प्रकाश को फैलाने के लिए मैंने गर्म गोंद के साथ खंडों को भर दिया और गोंद के सख्त होने तक उन्हें केप्टन टेप से सील कर दिया। इसने मुझे एक अच्छा कस्टम 4-अंकों वाला 7-सेगमेंट डिस्प्ले दिया।

चरण 8: ग्लो-इन-द-डार्क स्क्रीन

पहले तो मैंने इस स्क्रीन को ग्लो-इन-द-डार्क फिलामेंट से 3डी प्रिंट करने की भी कोशिश की। हालाँकि, यह पता चला कि यह प्रकाश को बहुत अधिक फैलाता है, इसलिए संख्याएँ धुली हुई दिखाई देती हैं। इसलिए, मैंने एक स्टिकर का उपयोग करने का निर्णय लिया जो एक पारदर्शी प्लास्टिक स्क्रीन से जुड़ा हुआ था। अधिकांश प्लास्टिक अभी भी एलईडी के ~400 एनएम प्रकाश के लिए पर्याप्त पारदर्शी हैं।

चरण 9: आवास में माउंट अवयव

अंत में घटकों को फिर से बहुत सारे गर्म गोंद का उपयोग करके 3 डी मुद्रित आवास में रखा जा सकता है।

DS3231 मॉड्यूल का उपयोग करने से पहले बैटरी रिचार्जिंग सर्किट को अक्षम करना बुद्धिमानी है। इस मॉड्यूल के साथ कई घड़ियों का निर्माण करने के बाद ही मैं एक धागे पर ठोकर खाई कि वीसीसी सिक्का सेल बैटरी से जुड़ा हुआ है। इसका मतलब है कि जब आप वीसीसी के माध्यम से मॉड्यूल को पावर देते हैं तो वोल्टेज लगातार बैटरी पर लगाया जाता है। चूंकि मॉड्यूल गैर-रिचार्जेबल CR2032 बैटरी के साथ आता है, यह एक अच्छा विचार नहीं है। आप संलग्न चित्र में चिह्नित डायोड या रोकनेवाला को हटाकर रिचार्जिंग सर्किट को आसानी से अक्षम कर सकते हैं।

चरण 10: मॉड्यूल कनेक्ट करें

अगला, घटकों को संलग्न योजनाबद्ध के अनुसार ड्यूपॉन्ट केबल्स का उपयोग करके वायर्ड किया गया था। I2C बैकपैक के लिए आपूर्ति वोल्टेज को 7 V तक बढ़ाने के लिए स्टेप अप मॉड्यूल का उपयोग किया गया था क्योंकि मैं यूवी एलईडी को यथासंभव उज्ज्वल बनाना चाहता था। एल ई डी पर लागू वोल्टेज वीसीसी -2 वी, यानी 5 वी है, जबकि यह एल ई डी (3 वी) के अनुशंसित फॉरवर्ड वोल्टेज से अधिक है, उन्हें इसे संभालने में सक्षम होना चाहिए क्योंकि वे लगातार नहीं जलाए जाएंगे।

चरण 11: कोड अपलोड करें

सबसे पहले, मैंने आरटीसी मॉड्यूल में वर्तमान समय निर्धारित किया है। इसके लिए मैंने अभी DS1307RTC लाइब्रेरी का सेटटाइम उदाहरण अपलोड किया है। बाद में, घड़ी के लिए संलग्न कोड अपलोड किया जा सकता है। बटन दबाने पर, डिस्प्ले 5 सेकंड के लिए प्रकाश करेगा और वर्तमान समय दिखाएगा।

चरण 12: समाप्त घड़ी

यहाँ समाप्त घड़ी की कुछ और तस्वीरें हैं। दिन के समय फोटोक्रोमिक स्क्रीन का उपयोग किया जा सकता है जबकि रात के समय इसे ग्लो-इन-द-डार्क स्क्रीन से बदला जा सकता है।

कुल मिलाकर मैं परिणाम से काफी खुश हूं, हालांकि दोनों स्क्रीन पर संख्या अभी भी तेज हो सकती है। एक और संभावना जिसे मैं आजमाना चाहता हूं, वह है एपॉक्सी के साथ ग्लो-इन-द-डार्क पाउडर मिलाना और फिर गर्म गोंद के बजाय डिस्प्ले सेगमेंट को भरने के लिए इसका उपयोग करना। इसके अलावा 5 मिमी एलईडी के बजाय एसएमडी एलईडी के साथ एक पेशेवर पीसीबी का उपयोग करना अच्छा होगा।