Светящиеся стрелки часов своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024


Предлагаю вниманию форумчан небольшой обзор как можно сделать светящиеся метки (цифры) на циферблате .
Для этого нам потребуется небольшой набор инструментов который представленный на фото (бензин галоша, ватная палочка, одна заточенная и одна обычная спичка, кисточка, светящийся порошок, связующее (акриловый лак), чашка Петри , вода и собственно циферблат ):

Кисточку я использую очень мелкую 0\15 , можно использовать и заточенную спичку но мороки будет намного больше .


Итак приступим ! Первым делом очищаем и обезжириваем циферблат с помощью ватной палочки и бензина галоша.


В чашку Петри насыпаем чуть порошка и наливаем чуть акрилового лака . Смешиваем их , по чуть-чуть добавляя акрилового лака к порошку пока не получится смесь по консистенции похожая на пасту .




В зависимости от пропорции смешивания лака и порошка меняется цвет смеси после высыхания .
Что бы получить "апельсиновый цвет" меток , нужно добавить в смесь как можно меньше лака , цвет смеси получается темно коричневый .


Слегка смачиваем кисточку в воде и берем совсем немного смеси .


Первым делом наносим смесь в трудно доступные места (углы , изгибы и т.д.) . Как только чувствуем что смесь на кисточке начинает густеть - смываем остатки водой и берем новую порцию .


После заполняем смесью оставшиеся участки :






Так само рисуем двоечку , пред этим замесив новую порцию смеси в чашке Петри , так как старая порция уже слегка загустела :




Если закрасили немного лишнего , удаляем то что нанесено с помощью заточенной спички:







А делее все как в песне:
"Эх, раз, да еще раз
да еще много-много много раз."








В конце процедуры очищаем циферблат от пятен которые могли случайным образом образоваться в процессе работы .
Ну принципе и все .

Нет. Ни в коем случае. Просто на данный момент меня очень интересует вопрос реставрации и изготовления циферблатов. Собираю информацию.

К сожалению сейчас нет возможности сфотографировать , позже обязательно сделаю .
Если на словах то все довольно просто : смесь замешивается также как и для циферблата но лака берется чуть больше (можно также добавить в лак каплю воды) так что бы смесь была более жидкой (но не прямо как вода) . На кисточку берется как можно больше этой смеси и боковой поверхностью кисточки проводится по обратной поверхности стрелки . Смесь заполнит отверстия в стрелке , если можно так сказать она (смесь) "натянется" как мыльная пленка . Если местами отверстия "затянулись" не полностью от первого прохода то берется новая порция смеси на кисточку и "дотягиваются" те места где есть прорехи .
Если смесь не "натягивается" то значит она слишком густая , следует добавить немножко воды.
В общем как то так , если возникнут какие то вопросы - пишите , постараюсь помочь .

У меня коряво получается. То верхняя сторона каркаса стрелки замазана, то снизу бугорки которые потом будут цеплять или за секундную или за часовую.
Попробую сделать так, как Вы говорите.
Я так понял, нужно просто "вытереть" кисточку об обратную сторону стрелки.

Верхняя сторона замазана - скорее всего смесь слишком жидкая .
Бугорки можно попробовать аккуратно сошлифовать очень мелкой наждачной шкуркой .


Часы - ночник - прекрасная вещь для тех, кто любит просыпаться по ночам. Обычно люди просыпаются среди ночи и судорожно ищут свой мобильник, чтобы посмотреть время. Наша поделка убивает сразу двух зайцев: это и подсветка часов и ночник. Света вполне хватает, чтобы уверенно видеть в комнате. Яркость и цвет свечения можно с легкостью отрегулировать как Вам захочется.


Здесь мы будем делать свои часы. Для этого нам понадобится сам механизм из китайских часов или из любых других, самое главное чтоб работали и стрелки были.

Прямоугольный кусок фанеры, я взял старую рамку от картинки. И насверлил в ней отверстия под светодиоды и сам механизм в центре.


С лицевой стороны приклеил белую бумагу. Красные полосочки вырезал из красной само клеящей бумаги. Обратите внимание, что светодиоды повернуты к центру.


Далее - дела электронные. Смотрите на схему. Конденсатор 0.22 мкФ и напряжение не ниже 400 вольт. Резистор мощностью не ниже 1-2 Вт., диоды на напряжение от 400 вольт. Светодиоды маленькие, сверх яркие, цвет на Ваше усмотрение.


Первый вариант светящихся часов для детей был создан мной несколько лет назад. В то время наши дети (им было тогда 2–4 года) буквально сводили нас с женой с ума: они никак не могли понять, что значит "рано утром дождаться, пока маленькая стрелка на часах дойдет до циферки семь, и только потом прибегать и будить нас"! Сейчас нашему четвёртому ребенку уже 3 года, и эти часы уже несколько лет облегчают нам жизнь! Я постоянно совершенствовал их, и, наконец, настал тот день, когда проблема века – "дети, которые рано будят родителей" – была в конце концов решена.

Светящиеся часы просты в изготовлении и обойдутся недорого. Arduino Nano с часами реального времени и RGB LED позволяет установить несколько световых сигналов любого цвета в любой момент. Время срабатывания будильника и само время на будильнике устанавливаются кнопками. Также имеются кнопки настройки яркости и цвета. Настройки часов можно сохранить, если часы отключаются от питания, после их настройки автоматически восстановятся. В новом варианте часов корпус и плафоны разной формы распечатываются на 3D-принтере. Давайте ознакомимся со светящимися часами 2.0!

Примечание: электронные компоненты в этом решении могут быть достаточно сложными.

Какие потребуются компоненты:

Программируемый контроллер Arduino Nano (Amazon/Aliexpress).

Аккумуляторная батарея CR2032 для системных часов (Amazon/Aliexpress).

Диффузный светодиодный индикатор с общим катодом 10 мм RGB (Amazon/Aliexpress).

Квадратный переключатель с фиксацией положения 8x8 мм (Aliexpress).

Цветные сенсорные нажимные кнопки (Aliexpress).

3 сопротивления 270–330 Ом (Aliexpress).

Провода-перемычки с гнездовым контактом 10 см (Amazon/Aliexpress).

USB-Кабель 2,0 5-Pin Mini-B, 6 футов (Amazon).

Филаментная нить для 3D-печати (белая для плафона, любого цвета для корпуса).

Инструменты:

Паяльник и припой (если собирать часы с нуля).

Шаг 1. Проектирование и печать

В этой версии на 3D-принтере распечатывается корпус (цвет может быть любым) и плафон. Чтобы равномерно рассеивать свет светодиода, филаментная нить должна быть белой.





Плафон

Тут может быть два варианта: доработать существующий плафон под свои нужды или сконструировать собственный. Я начал проект с изучения некоторых понравившихся мне на Thingiverse дизайнов. Я загрузил из Thingiverse STL-файл, импортировал его в TinkerCad, затем изменил его – добавил требуемое основание, учёл винтовые отверстия, изменил размеры, на плафонах можно даже что-нибудь написать. Я довольно неплохо ориентируюсь в TinkerCad, и мне удалось спроектировать собственные плафоны. При проектировании необходимо помнить, что плафон должен удерживаться наружной конструкцией под ним. Чтобы подсвечивалась вся поверхность плафона, мы сделаем его полым, то есть распечатаем с нулевым заполнением и только по внешнему периметру, без нижних слоев.

Настройки слайсера для плафона:

Высота слоя: 0,16 мм.

Без суппортов (они могут понадобиться).

Положение шва: заднее.

Нижние сплошные слои: 0.

Примечание: плафоны Единорог, Плюшевый медведь, Облако и Храм созданы мной с нуля. По ссылкам на сайт Thingiverse можно посмотреть описания дизайнов плафонов Звезда, Йода, Дарт Вейдер, Машина Скуби-Ду, Баскетбол и BB-8, созданных в TinkerCad.

Корпус

Корпус я спроектировал сам, чтобы в него уместились все электронные компоненты. Он состоит из скреплённых друг с другом верхней и нижней частей. Дисплей часов, кнопки и гнёзда питания размещаются с внешней стороны корпуса. Также на корпусе имеется небольшой паз для крепления переключателя. На верхнюю часть корпуса устанавливается плафон (по вашему желанию). У плафонов разные размеры, поэтому верхняя часть корпуса распечатывается с учётом этих размеров.

Проектирование корпуса в TinkerCad: Нижняя часть корпуса.

Параметры слайсера для корпуса:

Высота слоя: 0,16 мм.

Положение шва: заднее.

Шаг 2. Подготовка электронных блоков









Чтобы было проще, мысленно разделим электронные компоненты на шесть отдельных модулей.

Arduino Nano и плата расширения

Это электронные “мозги” часов. Программируемый контроллер Arduino Nano устанавливается в гнездо на плате расширения, причём контакты Arduino Nano должны быть доступны для подключения пяти других блоков. Кабельная перемычка длиной 10 см протягивается от блока и соединяется с контактами на плате расширения.

Блок светодиодной индикации

Включает в себя светодиодный индикатор RGB 10 мм, половину печатной платы (*4 см), 3 резистора (от 270 до 330 Ом) и 4 провода-перемычки. Этот блок создаётся посредством припайки светодиода к печатной плате с использованием резисторов, припаянных к выводам R, G и B. Затем каждый из 3 резисторов и контакт заземления (GND) припаиваются к одному концу провода-перемычки.

Блок системных часов

Этот блок состоит из системных часов DS1307 с аккумуляторной батареей CR2032 и 4 проводов-перемычек, припаянных к контактам SCL, SCA, VCC и GND.

Блок нажимных кнопок

Этот блок состоит из 3 сенсорных кнопок, половины печатной платы (*6 см) и 4 проводов-перемычек. Нажимные кнопки должны идти с соответствующими интервалами, как это показано на рисунках/видео, чтобы они точно попали в отверстия напечатанного на 3D-принтере корпуса. Чтобы кнопки не болтались, их выводы припаиваются к печатной плате. Затем концы трёх проводов-перемычек соединяются с каждой из трёх кнопок, а четвёртого – с контактом заземления (GND).

Блок дисплея часов

Включает в себя четырёхразрядный дисплей TM1637 и 4 провода-перемычки, припаянных к контактам CLK, DIO, VCC и GND.

Блок переключателя

Этот блок состоит из квадратного переключателя с двумя контактами, припаянными к 2 проводам-перемычкам. (Для того чтобы при сборке было удобнее работать с такими проводами, я обычно укорачиваю их (но только их!) до 6 см. Кроме того, я удалил несколько выводов переключателя, как это показано на видео, чтобы можно было без помех выполнять определённые соединения на плате расширения.)

Примечание: в конструкции используются две печатные платы 4x6 см – одна обрезана до ширины 5 отверстий вдоль стороны 4 см (на ней будет размещаться блок светодиодной индикации), а другая отрезана до ширины 4 отверстий вдоль стороны 6 см (на ней будет размещаться блок нажимных кнопок). При резке печатных плат дремелем, пилой или плиткорезом соблюдайте меры предосторожности: пыль от печатных плат опасна для лёгких!

Шаг 3. Сборка часов


Ещё больше картинок





Установка блоков

Установите в указанной ниже последовательности (также см. видео) каждый из шести электронных блоков в нужное положение либо в верхней, либо в нижней части корпуса. Все блоки прикручиваются к корпусу винтами. (Рекомендую сначала установить все блоки в корпус и только затем подсоединять провода-перемычки к плате расширения.)

Arduino Nano и плата расширения прикрепляются к нижней части корпуса двумя винтами 4 мм на противоположных углах.

Блок светодиодной индикации – светодиодный индикатор – просовывается через верхнюю крышку, а затем к нижней стороне крышки с помощью двух винтов 4 мм прикрепляется печатная плата.

Плафон – белый плафон – вставляется в направляющие отверстия на верхней крышке и прикрепляется с помощью двух винтов 4 мм.

Блок системных часов. Этот блок прикрепляется к верхней крышке с помощью двух винтов 4 мм.

Блок нажимных кнопок прикрепляется к правой стороне нижней части корпуса с помощью двух винтов 4 мм.

Блок дисплея часов прикрепляется к передней стороне нижней части корпуса с помощью двух винтов 4 мм.

Блок переключателя. Переключатель вставляется в квадратный паз с задней левой стороны нижней части корпуса, затем прикрепляется с помощью распечатанного на 3D-принтере винтового крепления 8 мм.

Затемнение встроенных светодиодных индикаторов

На плате контроллера Arduino Nano имеются 4 светодиода, свет от которых может проникать через нижнюю часть корпуса. Чтобы избавиться от этого света, нужно просто заклеить светодиоды изоляционной лентой.

Примечание: на некоторых платах расширения Arduino Nano может присутствовать светодиодный индикатор питания, его также необходимо закрыть.

Соединения блоков

На схеме проводных соединений показано, к каким местам на плате расширения Arduino Nano должны подключаться определённые контакты блока.

Примечание: соединения VCC и GND можно подключать к любым контактам V и G на плате расширения, это очень удобно при подборе длины и маршрута прокладки проводов.

Вначале подключаем блоки, установленные в нижней части корпуса, подсоединяя провода-перемычки следующим образом:

Блок дисплея часов

Блок нажимных кнопок

Правая кнопка ("Menu") – D6.

Центральная кнопка ("+")– D7.

Левая кнопка ("-")– D8.

Какой-либо первый контакт – D5.

Второй контакт – GND.

Затем подключаем блоки верхней части корпуса, соединяя провода-перемычки следующим образом:

Блок светодиодной индикации

Блок системных часов

VCC – 5 В или 3,3 В.

Закрытие корпуса

Аккуратно вкладываем все провода-перемычки в нижнюю часть корпуса, закрываем верхнюю крышку корпуса и закрепляем её с нижней стороны корпуса тремя винтами 8 мм.

Примечание: программировать и тестировать часы лучше перед закрытием крышки, чтобы не приходилось открывать ее всякий раз, когда потребуется устранить неисправность или изменить соединения. И ещё один совет: нижние 3 винта, прикручиваемые с нижней стороны корпуса, вначале рекомендую закрутить не полностью, а только чтобы они чуть-чуть вошли в отверстия, а затем закрыть корпус и закрутить винты до конца.

Шаг 4. Программирование Arduino


Подключите часы к компьютеру с помощью USB-кабеля Mini-B. Откройте скетч Programmable_Color_Clock, скомпилируйте и загрузите код на Arduino Nano. При первоначальной загрузке эскиза системные часы, скорее всего, отключены. После запуска кода настройки часы автоматически синхронизируется со временем на вашем компьютере. При первоначальной настройке параметры исходной конфигурации сохраняются в долговременной памяти.

После первой загрузки необходимо закомментировать строку //longTermSave(); в коде настройки и снова скомпилировать и загрузить код. Это позволит изменять настройки и параметры будильника с помощью кнопок на часах, а если часы отключатся от сети питания и снова запустится настройка, параметры будильников не будут сброшены, а будут восстановлены из сохраненных.

Примечание: на всякий случай я включил в перечень файлов все библиотечные файлы, но все они стандартные, за исключением изменённого файла TM1637.cpp, в который я добавил определённые комбинации цифр для 4-разрядного дисплея. Библиотеку bounce2 можно загрузить здесь.

Примечание: на сайте Instructable можно скачать драйверы для Arduino Nano CH340, если вы купили контроллер на Aliexpress.

Приложения

Шаг 5. Настройка параметров


Я написал к часам подробную инструкцию, в которой описывается, как работать с тремя кнопками и опциями меню для установки времени, как задавать количество сигналов будильника и как настроить цвет, яркость и время срабатывания каждого будильника.

Шаг 6. Наслаждайтесь!


Такие часы помогут будить детей по утрам, для подсветки в ночные часы или просто как украшение рабочего стола!



Что я использовал для настенных электронных часов с большими цифрами.

  • Arduino nano V3.0 (к сожалению, поскольку я не могу позволить себе оригинальный ардуино, я использовал китайский клон) — 150 рублей.
  • Цифровой модуль измерения интенсивности света Фоторезистор для Arduino — 60 рублей.
  • DS3231 AT24C32 IIC-модуль памяти для точного времени для Arduino — 60 рублей.
  • DC-DC преобразователь LM2596, Выходная мощность 1.23В-30В — 50 рублей.
  • 4 метра WS2811 светодиодной ленты 30 диодов / м — 700 рублей. (один WS2811 контролирует 3 светодиодных чипа)

Общая стоимость электроники: 900 рублей.

А также различные инструменты.

Шаг 2: Подготовка — шаблоны цифр



  1. Скачайте и установите шрифт для часов
  2. Откройте Word или другую программу, и создайте шаблон, как на первом фото.
  • Размер шрифта ~ 800,
  • Шрифт белого цвета с черным контуром,
  • Серые полосы там, где будут светодиодные ленты

Напечатайте шаблон и вырежьте полосы канцелярским ножом (как на втором фото)

Шаг 3: Подготовка — режем картон и светодиодную ленту


Используя цифровой шаблон, вырежьте картон по размеру (не забудьте оставить место для точек между часами и минутами)

Если ваши светодиодные полосы поставляются с разъемами на каждом конце (как у меня), отсоедините разъем и разрежьте их по 3 штуки.

Шаг 4: Крепим светодиодную ленту



Используя шаблон, наклейте светодиодную ленту на картон.

Это не обязательно, но я использовал карандаш, чтобы отметить, где должны быть размещены светодиодные полосы.

Намного удобнее клеить их, когда видишь конечную форму. Благодаря этому я заметил, что оставил слишком много места для точек между цифрами и вовремя это исправил.

Шаг 5: Паяем светодиодную ленту



Теперь начинается долгий процесс пайки.

Спаяйте светодиодную ленту, чтобы сформировать непрерывную полосу. Обратите внимание на порядок припаивания полосок на фото. Для точек я использовал один кусок ленты, которой посередине заклеил скотчем.

Цвета, которые я выбрал:

  • Синий для земли
  • Зеленый для data
  • Красный для +12В

Шаг 6: Установка Ардуино на печатной плате



Я попытался сделать эскиз в Fritzing, но не смог найти все детали 🙁

Итак, на первом фото схема подключения проводов, а на втором то, как это выглядит у меня.

Шаг 7: Проверка LED



Прежде чем загружать код (к которому я не имею никакого отношения), не забудьте установить библиотеку FastLED.

Если все сработает нормально, светодиоды должны циклически менять цвета. Если у вас возникли проблемы, в первую очередь проверьте вашу спайку.

Шаг 8: Запрограммируйте часы

Спустя некоторое время мне удалось сделать часы, которые меня полностью устраивают. Однако, каждый найдет для себя, что можно улучшить.

Код хорошо прокомментирован, поэтому с ним не должно возникнуть никаких проблем.

Чтобы изменить используемый цвет, вы должны изменить переменную в строке 22 (int ledColor = 0x0000FF; // Используемый цвет (в шестнадцатеричном формате)). Вы можете найти список цветов в нижней части этой страницы

Если ссылка не работает, вот зеркало.

Шаг 9: Делаем формы для цифр из полистирола





  1. Вырежьте все сегменты по шаблонам, сделанным вначале.
  2. Сформируйте каждую цифру в полистироле, используя скальпель (очень жесткий) или горячий резак.
  3. На фото можно увидеть, как это сделал я.
  4. Если у вас нет гитарной струны, подойдет практически любой тонкий стальной провод.
  5. Для питания горячего резака я использовал 12-вольтовый блок питания.
  6. Также есть фото с готовым вырезом (извините, что забыл снимать в процессе).

Шаг 8: Приклейте цифры и установите рассеиватель



Когда все 4 цифры и точки будут готовы, приклейте их на картон со светодиодной лентой (я использовал двусторонний скотч)

Чтобы рассеять свет светодиодов, я наложил 2 листа бумаги поверх полистирола. Для удобства и красоты я взял один лист формата А2 и сложил его пополам.

В самом конце я вставил светящиеся электронные настенные часы в большую картинную рамку.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Читайте также: