Batman LED Nightlight & Clock (Arduino): 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Alguns anos atrás, recebi alguns movimentos de relógio de quartzo e fiz um relógio para cada uma das crianças.

Inevitavelmente, nosso caçula agora também queria um relógio e estava inflexível de que deveria ser um relógio batman!

Eu estava ansioso para torná-lo algo 'mais', então pensei que seria bom iluminar o logotipo do Batman para fazê-lo parecer o indicativo que vemos projetado contra as nuvens no filme.

Funcionou muito bem! Como costuma ser o caso, especialmente com efeitos de luz, as imagens neste instrutível não fazem justiça, mas fica bem na parede à noite.

Materiais necessários:

1. Movimento de relógio de quartzo
2. MDF de 9 mm, aproximadamente 700 mm x 300 mm (cortes mais finos também funcionariam, assim como a madeira compensada - basicamente usamos o que tínhamos na garagem)
3. Varas de madeira mais curtas, com aproximadamente 15 mm quadrados (mas você também pode usar outras sobras da madeira acima)
4. Tinta de base, lixa e tinta preta fosca
5. Cola de madeira e cola quente

Eletrônicos

1. Faixa de led WS2812 (usamos uma faixa de 1 metro a 60 leds / metro)
2. placa de circuito
3. Soquete IC de 8 pinos
4. 2 aparadores ou potenciômetros (usamos 50k Ohm)
5. Resistor dependente de luz
6. Resistor de 300 - 500 Ohm (usamos 470 Ohm)
7. Chip Atmel ATTiny85 (mas qualquer Arduino seria suficiente)
8. Capacitor 100uF (não necessário se estiver usando uma placa Arduino)
9. Capacitor 1000uF
10. Soquete USB (ou alguma forma de aplicar 5 V ao circuito)

Ferramentas:

1. Serra de vaivém ou serra de rolagem
2. Ferro de solda
3. ferramentas de pintura e lixa

Etapa 1: Escolha um design e corte-o

Fiz uma pesquisa rápida no Google por 'logotipo do batman'.

Quando decidimos por um design, nós o aumentamos para aproximadamente o tamanho A3 e o usamos como um modelo em um corte antigo de placa de MDF de 9 mm. Usando um quebra-cabeça, recortamos a forma e ela rapidamente começou a tomar forma!

Etapa 2: Preparação, Lixamento e Pintura

Para obter um bom acabamento, lixamos todas as arestas, rebarbamos e as partes ásperas deixadas pelo quebra-cabeça.

Duas camadas de primer com lixa no meio foram tudo o que foi necessário para fornecer uma base sólida para a camada superior preta. Eu fiz a pintura com meu filho como uma coisa divertida (embora bagunçada!) de fazermos juntos.

Etapa 3: Preparação e montagem do relógio

Usamos aparas antigas de madeira com aproximadamente 15 mm de profundidade para manter o relógio do Batman fora da parede.

Usando uma broca de 10 mm no centro do logotipo, montamos um movimento de relógio de quartzo e, usando uma broca de 7 mm, abrimos um orifício para acomodar o resistor dependente de luz. Tenha o cuidado de montá-lo suficientemente longe do relógio para evitar que os ponteiros percorram o sensor e ativem uma condição de 'escuridão' que acenderia as luzes!

Etapa 4: monte a faixa de LED na parte traseira do relógio

Usamos faixas de LED endereçáveis WS2812, mas qualquer faixa de LED seria suficiente.

A vantagem dos leds endereçáveis é que você pode alterar as cores e a intensidade por led. No final das contas, queríamos que o logotipo parecesse ter 'fogo' por trás dele, então variar a cor dos leds era desejável em nosso caso.

O primeiro passo aqui foi distribuir a faixa de led de 1m ao redor da circunferência do relógio. Cortamos a tira em intervalos apropriados e colamos os segmentos na parte de trás do relógio com cola quente. Tenha cuidado para observar as setas na faixa de led - elas devem apontar em uma direção contínua de uma seção da faixa para a próxima!

Depois de colados, soldamos os segmentos da tira novamente usando fios de conexão para restaurar os circuitos que havíamos quebrado ao cortar a tira.

Etapa 5: Crie o circuito de controle

Usamos um Atmel ATTiny85 para controlar o relógio, mas qualquer Arduino serve. Na verdade, testamos o circuito inicialmente com um Arduino Nano.

As instruções para a faixa de LED endereçável recomendam um capacitor de 1000uF e um resistor de 300-500 Ohm entre o Arduino e a faixa.

Seguindo essa orientação, também usamos dois potenciômetros para permitir o ajuste do brilho e do nível de luz no qual os LEDs acendem.

O primeiro potenciômetro foi conectado como um divisor de tensão, onde a entrada do Arduino foi conectada ao centro. Ajustar este trimmer nos permite enviar um sinal entre 0V e 5V para o Arduino, que pode interpretar como o brilho desejado

O segundo potenciômetro foi conectado em série com o resistor dependente de luz, para nos permitir alterar os níveis de luz em que o elemento de luz noturna do relógio é ligado.

Por fim, usamos um soquete USB como fonte de alimentação e um capacitor de 100uF no chip ATTiny para protegê-lo de ruídos. Esperançosamente, os arquivos do Fritzing anexados dão sentido ao circuito.

Etapa 6: Escrevendo o programa

Eu queria criar 'flares' vermelhos ao longo da faixa de led que geralmente deveria ser amarela.

Usando a planilha anexa, planejamos um cálculo para criar a intensidade do vermelho que aumenta e diminui suavemente ao longo da faixa. Assista ao vídeo para ver o efeito.

Eu uso um Arduino Uno padrão para fazer o upload do código para o ATTiny85. Certifique-se de carregá-lo para 16 MHz para obter um efeito decente. Usei este excelente tutorial para fazer um programador ATTIny usando ferramentas padrão do Arduino. - Sinta-se à vontade para usar o arquivo de código do Arduino anexado para começar.

Embora eu tenha usado o ATTiny, qualquer Arduino funcionará - Uno ou Nano são muito mais fáceis de usar do que minha opção escolhida, mas com menos de £ 1 cada para o ATTiny85, é uma pechincha demais para ignore este pequeno chip.;-)

Programamos a unidade para ligar quando escurece e desligar novamente quando escurece.

Além disso, depois de duas horas, ele desliga automaticamente e espera até que fique claro antes de voltar a escurecer. Em outras palavras, após duas horas de ativação, ele espera até a hora da 'manhã' para reativar o gatilho, que provavelmente verá na próxima noite.

Etapa 7: 'Comissionando' a Nightlight

Descobrimos que a luz noturna estava inicialmente muito brilhante, então a reduzimos usando o potenciômetro de brilho.

A outra coisa que precisava de ajuste era o nível de luz em que a luz noturna liga e desliga. Com o segundo potenciômetro, esperamos até a noite e o configuramos de forma que os LEDs acendessem quando a luz fosse apagada e apagassem quando a luz do quarto fosse acesa novamente.

Finalmente, conheça seus volts! - Um medidor de energia USB como o mostrado na foto é uma pequena ferramenta útil para verificar a energia que está sendo consumida. Com brilho total, o nosso consumia mais de 1A (ou seja,> 5W), o que está além da capacidade de alguns carregadores USB. Com o brilho reduzido, a energia consumida caiu para cerca de 200 mA, bem dentro da capacidade da maioria dos carregadores de telefone.

Se você quiser fazer algo semelhante, espero que ache este guia útil - Divirta-se!

Etapa 8: O produto acabado

O efeito de alargamento dos LEDs funcionou muito bem e fornece uma pequena animação que pode dar a impressão de luz lançada contra a passagem das nuvens. A beleza de usar leds endereçáveis é que você pode variar e alterar o efffect como quiser!