基于3D打印+Arduino的LED时钟 - DF创客社区

本帖最后由 chenhanzhong 于 2019-10-9 09:24 编辑

基于3D打印+Arduino的LED时钟

成品效果

-----------------------------------------------前言---------------------------------------------------
最近瞎逛Thingiverse找3D模型时，无意间看到某个外国小哥做的Grid LED时钟。觉得挺好看，想到家里刚好缺个时钟。那就动手整个吧。然后开始研究外国小哥的作品，发现他做了好几个版本，还有加长版（如下图），感觉有点长。

--------------------------------------------设计思路------------------------------------------------
1、翻看外国小哥的制作说明，一开始想直接用他的模型的，但是他的作品不是太长就是太短。短的显示4位数时间（24小时制）有点紧凑，长的我又不是很喜欢。
2、想要显示4位数时间（24小时制），至少都要17x5点阵。还是自己用solidworks画结构吧。
3、一开始想做锂电池供电式的，后来发现这么多灯珠实在耗电，还是选择做插电式的。
4、用Excel模拟排版，方便灯带安装和编程。
截图201907222224456773.png

-----------------------------------制作过程----------------------------------
一、材料准备

主要材料清单如下：

1. Arduino Nano及数据线 x 1；

2.DS3231时钟模块 x 1；（功能很强大的一个时钟模块，精度高，且内置温度测量，但是温度误差±3℃）
3. 电源适配器5V/1A适配器（带DC5.5圆孔插头，有多余的usb充电器可以只买个USB转DC5.5电源线） x 1；
4.DC5.5圆孔插座 x 1；
5.WS2812B灯带2米，规格60灯/米，裸板带背胶；推荐灯带购买网址

6.电路板、排针、插座、导线若干（最好是22#线，因为这么多灯珠，电流还是蛮大的）。

7.3D打印结构，模型stl文件

LED_clock _STL_by lonnie.zip (139.54 KB, 下载次数: 107)

2019-7-23 00:21 上传

点击文件名下载附件
8.3x10mm自攻螺丝，8个。
可选材料：
1.有源蜂鸣器 x 1；
2.18B20温度传感器 x 1和4.7k电阻 x 1 ；

二、结构打印
1.主要结构都可以用0.2mm层厚进行打印，颜色还是建议黑色；
2.面板（白色蒙板）可以用0.1~0.2mm层厚进行打印，因为不同3D打印机切片软件识别度不一样，本来0.4mm厚度，使用0.2mm层厚只会打一层；

三、结构组装
组装部分我没拍到什么照片，因为比较着急做出来。
1.组装比较简单，先把左右前盖用卡扣连接；

2.先说明一点，因为灯带店家坑了我，说灯珠大小是5mm，产品图标明两个灯之间12mm，所以应该两个灯距17mm。等我安装时候才发现灯距是实际上是16.5mm，两个灯之间其实是11.5mm。造成的后果就是：设计的模型灯带固定间隔跟实际灯带灯珠间隔有误差。
截图201907230844523211.png

3.灯带按17个灯珠为一条剪开，然后用导线连接起来。这里为什么从0号灯珠开始标注？因为灯带在编程控制上，第一个就是第0号。（注意检查，不要搞错方向和正负极，建议这里同步把电子部分制作出来，控制灯带显示一下，是否正常）。
截图201907230846166074.png

4.然后把灯带背胶撕开，贴到并排的左右后盖上。因为间隔不匹配，所以就让中心的灯珠对齐左右后盖的中间。

5.把网格装上。

6.白色面板装上，可以用热熔胶固定旁边。

7.使用螺丝固定后盖和前盖，以及支架。（这里我没拍照，我就借用外国小哥的吧）

四、电子部分
1.使用数字引脚2，连接控制灯带；
2.蜂鸣器连接数字引脚6；
3.供电就接Arduino Nano的5V口；
4.18B20温度传感器接数字引脚3。（需要加多一个4.7k的上拉电阻）
截图201907230847016125.png

5.把电路部分塞到电路盒子里面。可以用泡沫胶和热熔胶固定。

五、编程部分
1.使用Excel表格排版模拟，显示什么数字时，哪些灯要亮。然后苦逼地编写了显示字库。（这里写的有点晕）
2.功能设计了时间显示、整点提示、日期显示、温度显示、星期显示，增加呼吸效果及半夜休息模式；具体可以详看程序

LED_clock by lonnie.zip (2.72 KB, 下载次数: 102)

3D打印, Arduino, DS3231

汤果 中级技匠

发表于 2019-7-23 06:34:36

真漂亮啊～～～

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