3D Printed Word Clock

9 Schritt:Schritt 1: The Light Well Stück Schritt 2: CAD-Datei und den 3D-Druck Schritt 3: Schaltpläne Schritt 4: Leiterplattenlayout Schritt 5: Software Schritt 6: Das Wort Maske + Display Box Schritt 7: Final Assembly Schritt 8: Gelöschte Schritt Schritt 9: Bill of Materials

3D Printed Word Clock

Die Idee hinter diesem Projekt war es, ein Wordclock, die leicht zu bauen würde, so dass ich ein paar von ihnen zu machen.
Einer der zeitaufwendigsten Teil der Herstellung einer Word Clock wird den Bau der "Lichthöfe", die das Licht für jedes Wort zu trennen, und die Schaffung eines Diffusors, die das Licht gleichmäßig verteilt, aber nicht übermäßig zu dimmen.
Meine Idee war, dass ich einen zweiköpfigen 3D-Drucker in einem Durchgang zu verwenden, um die Wände der Lichtschächte zu drucken, und gleichzeitig zu verwenden den zweiten Kopf, um den Lichtdiffusor drucken.
Es funktionierte großartig. Ich war in der Lage, eine Kombination aus Diffusor Material und Dicke (und Entfernung von den LEDs), die gleichmäßig-verteilt Beleuchtung geschaffen zu finden. Und natürlich die vertikalen Wände trennen das Licht für jedes Wort und jede Licht verhindern, Blutungen zu angrenzenden Gebieten.

Schritt 1: The Light Well Stück

  1. 3D Printed Word Clock

    3D Printed Word Clock

    Ich habe eine zweiköpfige 3D-Drucker, um das Licht gut Stück gedruckt - die schwarzen Wände mit schwarzem ABS mit der Left-Druckkopf gedruckt.
    The Right Kopf gedruckt einen dünnen (0,05 ") Schicht aus durchscheinendem ABS-Material, um das Licht zu verbreiten." Natural "ABS ist milchig klar, und war perfekt für diese Anwendung.
    Hinweis: Wenn Sie über den Kauf eines 3D-Druckers denken, empfehle ich eine Zwei-Kopf-Drucker. Sie können nicht nur zweifarbige Stücke zu drucken, können Sie auflösbare Trägermaterials mit einer der Köpfe zu drucken. Das heißt, Sie können Elemente mit Überhängen und unter-Schnitte, die Sie Dinge, die unmöglich mit Single-head Drucker drucken können drucken.

Schritt 2: CAD-Datei und den 3D-Druck

  1. 3D Printed Word Clock

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    Ich habe die 3D-CAD-Datei (Modell) mit Autodesk 123D Entwurf, der frei ist, und ist einfach zu für die Erstellung von Einzelteile so zu verwenden.
    Drucken eines Zweifarb-Element in einem einzigen Druckdurchgang hat nur ein paar Schritte weiter als üblich. Ich druckte das Teil mit einem MakerBot Replicator 2X (zwei Köpfe) 3D-Drucker.
    Eine Sache zu wissen ist, dass Sie zwei separate .STL Dateien, eine für jede Farbe (eine Datei für jeden Druckkopf auf dem 3D-Drucker) zu schaffen. Die Autodesk-Software hilft mit diesem - Sie einen Teil des Modells (Teile, die in einer der Farben gedruckt wird), und erstellen Sie eine .STL-Datei, und wählen Sie dann den anderen Teil und erstellen Sie die zweite .STL Datei auszuwählen.
    Um für den Druck des Zweifarben-Artikel vorzubereiten, starten Sie durch Öffnen eines der STL-Dateien im Makerware Software, und dann "Hinzufügen" den zweiten .STL-Datei. Unter Verwendung der MakerBot Software können Sie der linken Kopf zur Abschnitt (einer der STL-Dateien) zuordnen, und weisen Sie den richtigen Druckkopf mit dem anderen Abschnitt.
    Drucken Sie diesen Teil in der "Standard" Auflösung dauert etwas mehr als sechs Stunden.

Schritt 3: Schaltpläne

  1. 3D Printed Word Clock

    Das nächste, was zu tun war, wählen Sie den Mikroprozessor, den Takt-IC, und wie wollen Sie trotzdem fahren alle diese LEDs?

    Mikroprozessor. Ich bin sehr vertraut Micrchip der PIC-Familie, so dass ich den PIC16F688 ausgewählt. Es kostet nur 1,40 €. Wow.
    Clock IC. Ich wollte eine hohe Genauigkeit, eine serielle Schnittstelle und Batterie-Backup. Der DS3231 ist perfekt.
    LEDs. Für Weißlicht-Hintergrundbeleuchtung von jedem Wort, ich bin mit Digikey 1080-1212-1 LEDs. Sie sind klein, oberflächenmontierbaren LEDs, die 30 mA Spitzenstrom verarbeiten kann. Es gibt 72 LEDs in der Uhr.
    LED-Treiber. Ich wollte in der Lage, um die LEDs zu dimmen, um das Licht im Raum Spiel. Dies macht den MAX7219 (oder 7221) Fahrer eine natürliche Wahl.
    Verschiedenes. Abgerundet wird die Stückliste ist eine kleine CdS Fotozelle zur Lichtpegel zu erfassen, ein DIP-Schalter zur Konfiguration Taktoptionen, zwei Drucktasten, um die Zeit, eine CR2032 Batteriehalter eingestellt und geregelt 5V Steckernetzteil.
    Ich trat in die Schaltpläne mit KiCAD, und dann verwendet werden, um die KiCAD Platine Layout. Ich kann KiCAD empfehlen. Ich fand, dass ich brauchte, um nur einige schematische Symbole und PC Fußabdrücke zu schaffen, aber der Preis stimmt (es ist Open Source und kostenlos) und hat eine ziemlich gute Feature-Set. Es sind keine Bordgrößenbeschränkungen und keine Schicht Einschränkungen. Süße.

Schritt 4: Leiterplattenlayout

  1. 3D Printed Word Clock

    3D Printed Word Clock

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    Denn ich wollte ein paar von diesen zu machen, habe ich beschlossen, eine zweilagige Leiterplatte (PCB) zu erstellen.
    Verwendung KiCad, ist dies nicht zu schwierig. Beachten Sie, dass ich soeben einen rückseitigen Siebdruck als "Weihnachtskarte", die Sie sehen, wenn Sie die Rückseite der Uhr zu öffnen.
    Ich habe die KiCad Quelldateien für die Schaltpläne und Leiterplatte ("schem_pcb_source_files.zip") befestigt ist. Wenn Sie einfach nur haben einige PCBs hergestellt wollen, können Sie die Datei "fabrication_files.zip", auch angebracht nutzen könnten.
    PCB ERRATA: Der Platzbedarf für die Knopfzelle (CR2032) hat die Polarität umgekehrt. Dies schuf die Notwendigkeit für die Cut-and-Jumper-Modifikation (mit roten Wire-Wrap-Draht), die Sie in der Endmontage Bilder zu sehen.
    Ich schickte die Herstellungsdateien auf pcbnet.com und war mit dem Ergebnis zufrieden. Es gibt ähnliche Unternehmen, die auch zur Verfügung stellt Schnell wiederum Low-Volume PCB Fertigung. Die Kosten für 20 Boards war etwas mehr als € 10 pro Bord.

Schritt 5: Software

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    Die Software ist recht geradlinig: die main () Schleife liest die Zeit von der Uhr-Chip, dann liest die Raumumgebungslicht von dem Sensor und schaltet den entsprechenden LEDs zu leuchten die richtigen Worte, mit der richtigen Belichtung dann. (Die LEDs sind abgeblendet, wenn der Raum wird Dimmer, zum Beispiel.)
    Da der Controller ist ein PIC-Chip, war es sinnvoll, um Microchip MPLAB X Integrated Development Environment (IDE) benutzen. Microchip hat einen kostenlosen C-Compiler zur Verfügung, die so genannte MPLAB XC-Compiler. Es ist funktionell und einfach zu bedienen.
    Die Software-Quelldateien sind beigefügt.
    CUSTOM FEATURE: Unsere Familie hat ein Sprichwort "Die Familie ist für immer." I die Frontplatte Wortmaske erstellt, die Worte "Familie" und "immer", so dass an genau 04.00 Uhr jeden Tag die Uhr liest "FAMILY vier je" enthalten.

Schritt 6: Das Wort Maske + Display Box

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    An der Vorderseite der Uhr ist ein Wort Maske. Er sitzt auf dem Lichtschacht Stück, das Wort Anzeige erstellen.
    Zum Ausblenden jedes Wort, habe ich versucht, eine Vielzahl von Materialien. Das beste Material war dünn (1/16 ") undurchsichtig schwarzem Acryl, aus Inventables.com. Es schneidet leicht mit einem Laserschneider und blutet nicht Licht zwischen den Wörtern.
    Ein Nachteil der Verwendung einer Folie aus Acryl für die Maske ist, dass es keine "losen" in den Buchstaben sein. Zum Beispiel, "O" hat die Mitte der Brief an angeschlossen werden. Dies erforderte einige Änderungen am Guss, wie es in dem beigefügten Bild und PDF-Datei zu sehen.
    Das Gehäuse ist eine kommerzielle 6 "x 6" x 1.5 "Shadow Box, die an Michaels erworben werden kann.

Schritt 7: Final Assembly

  1. 3D Printed Word Clock

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    Nachdem die Leiterplatte hat die Komponenten aufgelötet war, das 3D-gedruckten "Lichthof" Stück ist mit der PCB unter Verwendung von Schrauben befestigt.
    Das "Wort Maske" an die Spitze der "Lichtschacht" Stück geklebt, nachdem eine sorgfältige Ausrichtung.
    Die Rückwand der Uhr hat einen Stromanschluss und zwei Drucktasten zur Einstellung der Uhrzeit. Dies ist nur eine Frage der drei Löcher bohren, und dem Anschluss an der Hauptplatine mit kurzen Stücken von Zweileiterdraht.
    Diese Stücke und schieben Sie dann in das Gehäuse.
    Die Stromquelle ist eine 5-Volt-Steckernetzteil geregelt. Sobald Strom angelegt wird, wird das Taktzeit angepasst einfach mit den beiden Schaltern (Stunde und Minuten) auf der Rückseite der Uhr.

Schritt 8: Gelöschte Schritt


  1. Dieser Schritt ist absichtlich leer,

Schritt 9: Bill of Materials

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