本文首發(fā)于DF創(chuàng)客社區(qū),作者:屌絲王小明
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家里剛好缺一個時鐘,網(wǎng)上找了下,大的時鐘太占地方,小的又不醒目,所以尋思著自己來做一個適合自己的時鐘。一路坎坎坷坷,最終還是把它做出來了。當聽到女同學說的那句“還挺好看呢”,感覺一切都值了。這幾天回家,一打開房門,屋里漆黑一片,首先就能看見它在那里蹦跶。在遠處萬家燈火的背景映襯下,時鐘的絢麗色彩真的很迷人。此刻,內(nèi)心真的會滿溢出來一種欣喜。于是才能體會到電影《無問西東》里,對于“什么是真實?”這個問題的解讀。
窗上時鐘——《光年》
制作視頻(文章內(nèi)容會詳盡一些):
制作思路:利用太陽能管理模塊搭配15塊光伏板,作為一個獨立的電源,為整個時鐘供電,這樣做的好處是脫離額外電線的束縛,不影響窗戶的正常推拉使用。時鐘根據(jù)電量計測得的電量多少,分別對應有3個模式。模式1(電量>70%):時鐘常亮;模式2(70%>電量>%50):時鐘省電閃爍;模式3(50%>電量):時鐘長時間熄滅,周期性喚醒,隨著電量百分比的下降,熄滅時間會指數(shù)增長??紤]到如果1個月內(nèi)沒有太陽光對時鐘進行補充電量,時鐘也能處于工作狀。光線傳感器會根據(jù)外界環(huán)境光線的強弱,進行調(diào)節(jié)時鐘的亮度,使得時鐘不管是在陰天、晴天、夜晚,都能一個較好的觀看感受。
排版思路:考慮到人們看時鐘往往是注重“時”“分”兩個值,于是弱化了“秒”的視覺比重,簡化其為像素點的閃爍。
準備材料:
2. 9v太陽能硅晶板 15塊
3. 3.7v/10000mah鋰聚合物電池
4. DFR0563 Gravity: I2C 3.7V鋰電池電量計
6. DFR0151 Gravity: I2C DS1307 RTC實時時鐘模塊
8. ws2812b RGBled 80顆(黑色漆包線、3M雙面膠)
這就是太陽能電源管理模塊(DFR0535):
它大致有8個端口:
1個microUSB輸入端口
2個3.7v輸入端口(當光伏板輸入或者提供了microUSB端輸入,可以給3.7v鋰電池充電)
1個7v~30v光伏輸入端口
1個5v 1.5A輸出端口
1個3.3v 1A輸出端口
1個9v/12v 0.5A輸出端口
1個5v 1.5A的usb輸出端口(可以給UNO直接供電)
最大充電電流可達2A,使用最大功率點跟蹤MPPT算法,將光伏輸入的功率最大化,高效率地捕獲太陽能。它就像是一個技藝高超的指揮家,拿著一根精致的指揮棒,每一次細膩地揮舞都恰到好處。而每一顆電子都有序地前往它們該去的地方。
連接原理圖:
開始制作!
建模:
激光切割圖紙(紫線為焊接走線指示):
激光切割3mm厚椴木板(方形孔旁白的小圓孔為led燈珠的缺口指向):
安裝led燈珠進去:
焊接漆包線(找了好久這種黑色的漆包線):
有個同事看見我焊接這個板,直接說了一句“這么多,你會把自己給焊死的”,結果就是我頑強地扛過來了。不料貼上窗戶后,似乎有點沒貼正,頓時心里大是懊惱惋惜。通電后,莫名其妙地燒掉了數(shù)顆燈珠,只得全部取下來,然后從頭再焊了一遍。第二次貼上,正了!心里這才舒坦。
在led燈珠背面覆蓋3M泡沫雙面膠(1mm厚):
將光伏板并聯(lián)后,沿窗框用3M雙面膠貼上,松動位置打上熱熔膠:
將太陽能管理模塊、uno及傳感器固定在離燈珠最近的位置:
Uno、鋰電池:
依次為ds1307、電量計、NPN三極管、光線傳感器、太陽能管理模塊,安裝NPN三極管的目的是因為這80顆ws2812燈珠在熄滅狀態(tài),會保持一個60ma的電流消耗,所以三極管為開關作用,在模式3下,三極管將切斷整條燈珠的電源;待時鐘喚醒前,再進行通電、初始化、點亮。
將燈珠木板上所有3M膠撕開,借助工具盡量地平行貼上玻璃,然后緩慢地剝離LED與木板。
LED安裝在內(nèi)側,而控制器等安裝在窗戶外側,所以需要鉆細孔穿透窗框,將LED的漆包線引到外側來。
按照連線原理圖將各條線連上,燒錄程序:
時鐘安裝在兩層玻璃之間,玻璃之間的反射折射構成了一個無限空間的效果,時鐘看上去就更加有層次感:
顏色由自己定義: