Calendário perpétuo retroiluminado automático





Artigo do site Instructables para uma competição caseira com máquinas CNC



Quanto a mim, os objetos mais usados ​​em nossa vida são relógios e calendários. A passagem do tempo sempre foi um dos principais temas da vida das pessoas. E eu sou o mesmo - acho que isso pode ser entendido pela quantidade de meus projetos relacionados a relógios. Agora quero mostrar a vocês um dos meus projetos de calendário.



Existem milhares de designs de calendário, mas sempre gostei de calendários perpétuos. Sempre adorei a ideia de um calendário que você possa reutilizar, para que não precise alterar o calendário do escritório todos os anos. A desvantagem desses calendários é que muitos deles são aparelhos grandes, que consomem espaço e são difíceis de ler e interpretar. Ou também há cubos com dias da semana ou cubos com meses que precisam ser atualizados constantemente. Existem também calendários feitos de peças (madeira, metal, magnéticas) com números de 1 a 31, que devem ser selecionados e colocados em um painel especial.



Eu escolhi a opção em que existem dois conjuntos de números do mês, e usando o controle deslizante, você pode selecionar a estrutura dos dias do mês atual.



A seguir, explicarei passo a passo como tudo funciona.











Etapa 1: como funciona



Pesquisei muito na Internet a origem de um calendário tão perpétuo, mas nunca o encontrei. Nas fotos acima, você pode ver a aparência do calendário. Em uma tabela de 13 colunas e 6 (às vezes - 5) linhas, são colocadas as datas do mês e, movendo a moldura, pode-se selecionar a configuração dos dias correspondentes ao mês atual. Para outubro de 2020, ficará como na imagem abaixo:







Porém, com setembro de 2020, surge um problema:







embora sejam 30 dias em setembro, o 31º número do calendário é visível. A situação é ainda pior com fevereiro de 2021, pois tem 28 dias, mas são visíveis as datas 29, 30 e 31.



Esta é a principal desvantagem de tal calendário - durante muitos meses as datas chegarão a 31. Apesar disso, é possível encontrar milhares de produtos ou projetos na Internet. feito neste princípio. Faça uma pesquisa no etsy , veja estes links na Amazon (link1 , link2 ) e Youtube ( link1 , link2 , link3 , link4 ) e você vai entender o que quero dizer.



Esses calendários também têm mais uma desvantagem, como todos os calendários de escritório - eles precisam ser ajustados mensalmente, às vezes diariamente, o que nem sempre funciona, porque às vezes a gente esquece :)



Meu projeto leva em conta todos esses problemas. Para mostrar as datas do mês atual, uso uma faixa de LEDs localizada atrás de uma tela de papel com as datas impressas. Nesse caso, acenderão apenas os LEDs que devem destacar as datas reais do mês atual.



As cores podem ser selecionadas, o dia atual é destacado com uma cor diferente, os finais de semana e os dias da semana são diferentes na cor - e tudo isso é feito por meio de um microcontrolador que recebe a data atual da Internet, para que o calendário seja atualizado automaticamente. Por exemplo, fevereiro de 2021 pode ser assim (o primeiro dia útil é segunda-feira):







Etapa 2: o que você precisa para isso







































Componentes necessários:

  • 2 folhas de plexiglass esfumaçado com 3 mm e 5 mm de espessura.
  • Parafusos, arruelas e porcas de cabeça escareada de 3 mm.
  • Papel branco A4.
  • 72xWS2812 LEDs com 60 faixas por metro.
  • Módulo ESP-01 com ESP8266.
  • Estabilizador 5V / 3,3V.
  • Conector de alimentação 5,5 x 2,5 mm fêmea.
  • Fonte de alimentação 5 V / 2 A com conector de alimentação macho de 5,5 x 2,5 mm.
  • Fios de conexão.




Ferramentas

  • Máquina CNC, mesmo barata, já que é necessário o processamento do plástico.
  • Estação de solda.
  • Impressora Jet.
  • Pistola de cola.
  • Perfure 3 mm.
  • Perfure 5 mm por cone.
  • Todos os tipos de ferramentas comuns.




Etapa 3: usinagem CNC dos componentes







































A parte mais importante do projeto, é claro, é o processamento dos quatro componentes do caso do calendário. Todos os arquivos vetoriais necessários estão anexados. A parte frontal consiste em uma folha de 3 mm, a parte traseira - de uma folha de 5 mm.



Existem muitos artigos detalhados sobre o próprio processo de corte com uma máquina CNC na Internet ( link , link , link , link , link , link , link ).



De modo geral, a velocidade de rotação da broca não deve ser muito alta e a taxa de alimentação do material deve ser alta para evitar o derretimento do material. O derretimento não corta bem as bordas e pode causar vibração e até mesmo danos ao cortador. Usei uma broca de 3 mm a 10.000 rpm e uma taxa de alimentação de 420 mm / min. Usei uma broca de 5 mm para fazer orifícios para as cabeças dos parafusos. Profundidade de perfuração - 1,5 mm. Como resultado, as cabeças se encaixam muito bem. No início da seção há fotos do processo de trabalho e do resultado.



content.instructables.com/ORIG/FIH/5PZO/KEN0JZJ6/FIH5PZOKEN0JZJ6.svg



content.instructables.com/ORIG/FQE/VGPV/KEN0JZJ7/FQEVGPVKEN0JZJ7.svg content.instructFJVKEN0JZJ7.svg content.instructFJVKEN0JZJ7.svg



content.instructFJV8. SVG



content.instructables.com/ORIG/F28/M3ON/KEN0JZJ9/F28M3ONKEN0JZJ9.svg



4:











Enquanto a máquina trabalhava no corte do plexiglass, comecei a imprimir a tela.



Abaixo, anexei arquivos SVG em duas versões - uma em um fundo preto e a outra em um fundo branco. Também coloco no calendário os nomes dos meses, um logotipo (substitua pelo seu favorito) ou um lema, e alguns ícones especiais que pretendo usar no futuro para notificar sobre eventos tão importantes como aniversários, feriados, etc.



Fiz a impressão em jato de tinta normal, apenas em papel de boa qualidade, com textura uniforme, cor branca nítida e um pouco mais grosso que papel normal para impressoras de escritório. Imprimi o mesmo desenho 5 vezes seguidas no mesmo pedaço de papel - para que o fundo preto ficasse o mais opaco possível. Anexei algumas fotos do resultado no início da seção.



Depois, coloquei o papel de lado para secar a tinta e passei para a parte eletrônica.



content.instructables.com/ORIG/FYA/VY88/KEN0K2O3/FYAVY88KEN0K2O3.svg



content.instructables.com/ORIG/F7V/R8IP/KEN0K2O4/F7VR8IPKEN0K2O4.svg



Etapa 5: eletrônica



























O diagrama é muito simples, anexei acima. Para implementá-lo, fiz o seguinte:

  • Corte 5 pedaços de fita com 13 LEDs e um pedaço com 7 LEDs. Bordas estanhadas para facilitar a soldagem de todos os fios de conexão.
  • Colei as fitas nos canais cortados na parede posterior do calendário de acordo com o diagrama (minhas fitas de LED vêm com uma camada adesiva).
  • Eu conectei os pinos Data Out e Data In das faixas de LED com fios azuis.
  • Soldei a fonte de alimentação com fios vermelhos (+ 5 V), e entre os segmentos de fita usei fios verdes (terra) observando a polaridade.
  • Soldei os fios da fita para o estabilizador e dela para o ESP-01.
  • No ESP, conectei Vcc e CH_PD, depois conectei o pino GPIO2 do módulo ESP-01 e o Data In do primeiro pedaço de fita.
  • Finalmente, soldei o fio de alimentação.




Etapa 6: montagem































Terminada a soldagem da parte eletrônica, consertei tudo que pude com cola quente - módulo ESP-01, estabilizador, fios. Mais tarde:

  • Recortei o desenho impresso com margens de 1 cm e fiz 2 furos no recorte em cantos opostos. Inseri os parafusos na parte de trás da caixa nos orifícios correspondentes aos orifícios do corte do papel e aparafusei a parte do meio da caixa com a grelha.
  • Enrosque cuidadosamente os parafusos nos orifícios do papel para que a impressão corresponda à grelha e aos LEDs da melhor forma possível.
  • Coloquei a frente do estojo no papel.
  • Inseri os 4 parafusos restantes, apertei-os com arruelas e porcas.
  • , , .
  • .




7:











O programa é baseado no mesmo framework que usei em meu projeto com ESP8266 - ESP 8266 Arduino IDE WebConfig e BVB_WebConfig_OTA_V7 .



O framework oferece uma interface web para configuração de acesso do módulo ESP8266 ao roteador, bem como acesso à data e hora que o módulo recebe do servidor NTP. Restava apenas adicionar uma função para exibir os dias do mês atual e a data atual, mas também queria poder escolher se consideraria domingo ou segunda-feira como o primeiro dia da semana. Também queria usar outros LEDs, por isso pensei que seria interessante destacar ícones especiais que correspondem a eventos importantes - aniversários ou feriados. A fonte do programa está no Github .



Em meus outros artigos, escrevi com mais detalhes sobre esse framework ( link , link , link , link ).



Programei o microcontrolador usando um adaptador ESP-01 e um adaptador USB para TTL.



Para compilar e carregar o programa no ESP, usei o Eclipse IDE para Arduino chamado Sloeber , a biblioteca esp8266 versão 2.7.4 e a biblioteca FastLED versão 3.3.3.



Etapa 8: está vivo!



Fiz testes para datas diferentes no futuro, você pode assisti-los no vídeo abaixo. Acho que fica bem claro como funciona o calendário.







Pode-se ver que meu lema é mal visto. Achei que não haveria problema em iluminá-lo com o LED do estabilizador, mas acho que terei de adicionar mais alguns LEDs especificamente para ele.



Etapa 9: Opções, o que vem a seguir?



Fiz um calendário de acrílico porque o tinha à mão. Nada o impede de fazer a grade e a parte traseira com outro plástico ou madeira - apenas a parte frontal deve ser transparente ou translúcida.



O tamanho pode parecer muito grande - se você quiser reduzi-lo, pode usar tiras de LED com 120 LEDs por metro, ou mesmo duas matrizes de LED 8x8.



Embora eu tenha feito tudo em uma máquina CNC, o mesmo pode ser feito com corte a laser ou impressora 3D. No entanto, neste último caso, você precisará de uma impressora capaz de acomodar peças de 235 × 120 mm.



Vários eventos podem ser inseridos no programa, mas é óbvio que seria mais fácil fazer uma interface especial para sua transmissão. Também seria interessante sincronizar o calendário perpétuo com seu aplicativo móvel.



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