基于3D打印+Arduino的LED时钟

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。

-----------------------------------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
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。


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）。


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）


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
3.需要DS3231时钟库文件；DS3231.zip
4.灯带控制库文件；Adafruit_NeoPixel.zip
DS3231和灯带库文件在Arduino IDE管理库那里都可以找到。

---------------------------------------作品其他效果----------------------------------------
最后因为放桌面有点碍地方，所以把它挂起来了。

LED_clock:15:8: error: no matching function for call to 'DS3231::DS3231()'

DS3231 Clock; //定义时钟对象

        ^~~~~

In file included from C:\Users\S7\AppData\Local\Temp\arduino_modified_sketch_447217\LED_clock.ino:2:0:

d:\Users\S7\Documents\Arduino\libraries\DS3231/DS3231.h:80:3: note: candidate: DS3231::DS3231(uint8_t, uint8_t)

   DS3231(uint8_t data_pin, uint8_t sclk_pin);

   ^~~~~~

d:\Users\S7\Documents\Arduino\libraries\DS3231/DS3231.h:80:3: note:   candidate expects 2 arguments, 0 provided

d:\Users\S7\Documents\Arduino\libraries\DS3231/DS3231.h:77:7: note: candidate: constexpr DS3231::DS3231(const DS3231&)

class DS3231

       ^~~~~~

d:\Users\S7\Documents\Arduino\libraries\DS3231/DS3231.h:77:7: note:   candidate expects 1 argument, 0 provided

d:\Users\S7\Documents\Arduino\libraries\DS3231/DS3231.h:77:7: note: candidate: constexpr DS3231::DS3231(DS3231&&)

d:\Users\S7\Documents\Arduino\libraries\DS3231/DS3231.h:77:7: note:   candidate expects 1 argument, 0 provided

C:\Users\S7\AppData\Local\Temp\arduino_modified_sketch_447217\LED_clock.ino: In function 'void ReadDS3231()':

LED_clock:108:20: error: 'class DS3231' has no member named 'getSecond'

   second_now=Clock.getSecond();

                    ^~~~~~~~~

LED_clock:109:20: error: 'class DS3231' has no member named 'getMinute'; did you mean 'getTime'?

   minute_now=Clock.getMinute();

                    ^~~~~~~~~

                    getTime

LED_clock:110:18: error: 'class DS3231' has no member named 'getHour'

   hour_now=Clock.getHour(h12, PM);

                  ^~~~~~~

LED_clock:111:18: error: 'class DS3231' has no member named 'getDate'; did you mean 'setDate'?

   date_now=Clock.getDate();

                  ^~~~~~~

                  setDate

LED_clock:112:19: error: 'class DS3231' has no member named 'getMonth'; did you mean 'getMonthStr'?

   month_now=Clock.getMonth(Century);

                   ^~~~~~~~

                   getMonthStr

LED_clock:113:18: error: 'class DS3231' has no member named 'getYear'; did you mean 'getTemp'?

   year_now=Clock.getYear();

                  ^~~~~~~

                  getTemp

LED_clock:116:20: error: 'class DS3231' has no member named 'getDoW'; did you mean 'setDOW'?

   week_now = Clock.getDoW();//获取星期

                    ^~~~~~

                    setDOW

exit status 1
no matching function for call to 'DS3231::DS3231()'


请问这个是为什么？

改亮度直接可以让时间的显示长一些,不然看时间还要等 一会time_show()中  标红的两个12改大,我试了一下,30比较好.(Adafruit_NeoPixel库亮度范围是0-255),但在这里不要设太大,因为这个程序亮度是渐变的,如果太大的话显示时间会较长,如果要亮度大点的话,可以把循环的步长设大点.

for(int j=0; j < 12; j++)
  {
    strip.clear();//灭掉所有灯
    delay(5);
    brightness = brightness + fadeAmount;
    if (brightness == 0 || brightness == 12)
    {
      fadeAmount = -fadeAmount ;
     }



以下是楼主大神的源码

void time_show()
{
brightness = 0; //LED灯亮度
int fadeAmount = 1;// 亮度渐变值
int R_1;
for(int i=0; i<2; i++)
  {
  for(int j=0; j < 12; j++)
  {
    strip.clear();//灭掉所有灯
    delay(5);
    brightness = brightness + fadeAmount;
    if (brightness == 0 || brightness == 12)
    {
      fadeAmount = -fadeAmount ;
     }
     if(brightness > 5 )
       { R_1 = 1 ;}  
     else
      {  R_1 = 0 ;}
    strip.setPixelColor(25, R_1, brightness, 0);
    strip.setPixelColor(59, R_1, brightness, 0);//显示中间两个点
   
    /*--------------------------*///获取时数十位，发送数据给灯珠
    int H_ten = hour_now / 10 % 10;
    for(int i=1;i<=Hour_ten[H_ten][0];i++)
    {
    strip.setPixelColor(Hour_ten[H_ten], R_1, brightness, 0);
    }
    /*--------------------------*///获取时数个位，发送数据给灯珠
    int H_unit = hour_now / 1 % 10;
    for(int i=1;i<=Hour_unit[H_unit][0];i++)
    {
    strip.setPixelColor(Hour_unit[H_unit], R_1, brightness, 0);
    }
    /*--------------------------*///获取分数十位，发送数据给灯珠
    int M_ten = minute_now / 10 % 10;
    for(int i=1;i<=Min_ten[M_ten][0];i++)
    {
    strip.setPixelColor(Min_ten[M_ten], R_1, brightness, 0);
    }
    /*--------------------------*///获取分数个位，发送数据给灯珠
    int M_unit = minute_now / 1 % 10;
    for(int i=1;i<=Min_unit[M_unit][0];i++)
    {
    strip.setPixelColor(Min_unit[M_unit], R_1, brightness, 0);
    }
    strip.show();//LED显示数据
    delay(100);//延迟
  }
   /*----------------------------------*///整点提示
    if(minute_now == 0)
  {
   if(second_now < 10)
    {
    for(int t = 0; t<3; t++)
      {
    digitalWrite(Buzz,HIGH);
    delay(200);
    digitalWrite(Buzz,LOW);
    delay(200);
       }
     }
   }
   /*-------------------------------------*///整点提示
  }

}
/*-----------------------------------------------------------------*/

为什么一直提示 吧 Arduino:1.8.12 (Windows 10), 开发板："Arduino Nano, ATmega328P"

In file included from C:\Users\32003\Documents\arduino代码\LED_clock\LED_clock.ino:3:0:

C:\Users\32003\Documents\Arduino\libraries\DS18B20\src/DS18B20.h:5:10: fatal error: OneWire.h: No such file or directory

#include <OneWire.h>

          ^~~~~~~~~~~

compilation terminated.

exit status 1
为开发板 Arduino Nano 编译时出错。

在文件 -> 首选项开启
“编译过程中显示详细输出”选项
这份报告会包含更多信息。
？
有哪位大佬告知一下

真漂亮啊～～～

首先我要有一个3D打印机

chenhanzhong 发表于 2019-7-23 00:08
基于3D打印+Arduino的LED时钟
成品效果

炫酷。。。。。。

好看！

好看又实用

楼主真帅

厉害！！

chenhanzhong 发表于 2019-7-23 00:08
基于3D打印+Arduino的LED时钟
成品效果

牛

楼主 灯条控制的库文件 是自己写的吗？可否共享一下？等级不够无法下载！

jokerlzn 发表于 2019-7-27 09:50
楼主 灯条控制的库文件 是自己写的吗？可否共享一下？等级不够无法下载！ ...

在Arduino IDE 管理库里面搜Adafruit_NeoPixel

厉害

为啥查看不了附件

顶一个，东西不错，缺个打印机

感谢分享。。

太漂亮了 如何能够下载文件呢

谢谢，很棒，很想试试，但是等级不够不能下载附件，编程太难不会写，

不错不错，学习了

非常不错，准备做一个谢谢分享

学习学习