第1步：時鐘類型示例

圖片幀字時鐘

圖片1。

圖像幀時鐘是構建時鐘最簡單，最便宜的時鐘。它只需要一個普通的黑色6“x6”（150x150mm）相框和一個白卡安裝，將框架尺寸減小到4“x4”。足以看到周圍有一點空間的顯示器。有機玻璃被真正的2mm玻璃取代，因為有機玻璃吸引了太多灰塵。

在框架的后部，我添加了一個170mm x 170mm x 40mm深的薄膠合板盒子。您可以在背面獲得一個帶有相同尺寸框的陰影框。

有機玻璃立方體時鐘

圖片2.

有機玻璃立方體時鐘建造起來有點棘手，因為有2個Veroboards可以在Perspex表殼和底座上鉆多個孔。還可以制造更便宜的MDF底座，這也可以在主箱和DHT22溫度和濕度傳感器中安裝PIR而不是雷達傳感器。

有機玻璃外殼和20mm有機玻璃基座的成本均高于單獨使用相框。

圖3顯示了迷你字時鐘與原始時鐘相比的相對大小。

第2步：有機玻璃案例選項

有機玻璃案例選項

帶有雷達控制顯示屏和PWM LED背光燈。

有兩種外殼樣式相框或有機玻璃立方體。

100mm x 100mm有機玻璃立方體可單獨使用或具有MDF底座用于容納溫度/濕度傳感器，還有一個PIR，用于在房間內無人時將顯示屏空白。也可安裝20毫米厚的有機玻璃底座，見上圖1。在這種情況下，溫度/濕度傳感器安裝在機箱內，并配有微波雷達傳感器RCWL0516以感應運動。

圖2.透明膠片安裝在側面，后面和頂部，可以是普通的，也可以根據需要打印信息。這些噴墨透明膠片由原始的結婚證書和原始邀請制成。安裝在時鐘的兩側，由板載LED照亮。

圖3.后部的LED在夜間照亮由PIR/雷達傳感器控制的透明膠片。

第3步：相框選項

圖片框架選項

圖片1我使用了一個普通的黑色6“x6”（150x150mm）相框和一個白卡安裝架，將框架尺寸減小到4“x4”。足以看到周圍有一點空間的顯示器。有機玻璃被真正的2mm玻璃所取代，因為有機玻璃吸引了太多的灰塵。

圖2在框架的后部我添加了一個170mm x 170mm x 40mm深的薄膠合板盒。我有使用斜接膠（圖3）將盒子固定在一起，然后從木材切割中切割并粘合角撐。

盒蓋用小木螺釘固定在這些角撐上。盒子固定在框架上，帶有2個尖角支架，我從一些帶角度的鋁片上切下來。

使用有機玻璃蓋可在框架后部看到觸摸傳感器。

從木塊上切下木腳，在桌子或桌子上以一定角度固定框架。橡膠腳粘在木塊腳上，以阻止時鐘在桌面或桌面上滑動。

由于這個時鐘是第一個結婚紀念日，因此在有機玻璃板后面貼上一個標簽。此照片中未顯示12v電源線和短USB線從盒子后部出來。

圖4.點陣顯示固定顯示在卡片安裝座的正面。在完成的時鐘上，LED固定在字母掩模和一張深色中性密度有機玻璃板后面，只有當LED亮起時才能看到掩模上的字母。

第4步：觸摸按鈕控件

關于有機玻璃案例版本有5個觸摸按鈕。一個位于機箱背面，只需將背光設置為開啟或關閉。

其他四個觸摸按鈕位于顯示屏兩側的四個角落周圍。圖3是從機箱后部觀察的，機箱透明膠片已移除，顯示觸摸按鈕位置。這些按鈕也在另一側重復。

除非在子菜單中“左上”按鈕步進到上一個顯示模式，“右上”按鈕步進到下一個顯示模式。/p》

觸摸外殼上的觸摸位置時，觸摸按鈕上的LED指示燈會在您觸摸時指示它處于活動狀態。圖2觸摸按鈕在主顯示屏后面發光，以顯示其位置。按鈕僅在觸摸時亮起，通常是關閉的。

圖片1顯示正在使用的觸摸按鈕的動畫。

1個左上角按鈕從“字時鐘”模式步進到上一個模式“消息顯示”2右上方按鈕從“消息顯示”模式返回到下一個模式“字時鐘”3在“字時鐘”模式下按下右下方按鈕關閉PIR/雷達模塊“PIR NO”顯示為2秒4在“字時鐘”模式下按下左下按鈕打開PIR/雷達模塊開“PIR ON”顯示2秒

圖4相框版本有四個觸摸按鈕位于每個角落主框架的后部。

通過輕輕擠壓拇指和食指之間的角落來激活按鈕。

步驟5：觸摸按鈕控件

觸摸按鈕具有不同的功能，具體取決于時鐘的模式，請參見下圖。

有機玻璃時鐘在機箱后部有一個第5個按鈕，用于打開和關閉背光LED

步驟6：顯示模式時鐘和實用程序

時鐘有三種時間模式字時鐘，數字時鐘，模擬時鐘和溫度和濕度模式以及三個游戲，生命游戲，西蒙和俄羅斯方塊。

它還有一個消息模式，在啟動時顯示消息或選擇模式1。由于這是第一個結婚周年紀念時鐘，啟動消息顯示婚禮日期以及新娘和新郎的名字。

相框時鐘或有機玻璃立方體時鐘的顯示模式相同。

時鐘/實用程序

圖2模式1信息啟動時預設的循環消息或模式1設置

圖1模式2字時鐘

時間顯示在顯示屏底部顯示的文字和線性秒數

圖3模式3數字時鐘

顯示屏底部帶有線性秒數的數字時鐘

圖4模式4溫度和濕度顯示模式

圖5模式5模擬時鐘

帶線性秒的模擬時鐘

第7步：顯示模式游戲

圖片1模式6生命游戲

康威的生命游戲世界生命游戲的世界是一個無限的二維正方形格子網格，每個網格都處于兩種可能的狀態之一，活著或死亡，或“人口稠密”或“無人居住” ”。

每個細胞與其八個鄰居相互作用，這八個鄰居是水平，垂直或對角相鄰的細胞。在每個步驟中，發生以下轉換：具有少于兩個活鄰居的任何活細胞死亡，好像由人口不足引起。任何有兩三個活鄰居的活細胞都會留在下一代。任何有三個以上活著的鄰居的活細胞都會死亡，好像是人口過剩。具有正好三個活鄰居的任何死細胞變成活細胞，就好像通過繁殖一樣。

初始模式構成了系統的種子。通過將上述規則同時應用于種子出生中的每個細胞并且同時發生死亡來創建第一代，并且發生這種情況的離散時刻有時被稱為蜱（換句話說，每一代是前一個的純函數）一）。規則繼續被重復應用以創造更多世代。

圖片2模式7西蒙游戲

西蒙記憶游戲

當輸入你的序列時雙擊最后一個條目結束輪到你了。

圖片3模式8俄羅斯方塊

俄羅斯方塊是1984年6月發布的蘇聯瓷磚配對拼圖視頻游戲。

第8步：組件

圖1和2 16x16 LED矩陣/MAX2719模塊 - 4關

這些將在使用前進行修改。

圖3微波雷達傳感器RCWL0516 - 1關閉

用于相框設計或在立方體上使用有機玻璃基座時鐘

圖4 PIC模塊1關閉

僅在有機玻璃立方體時鐘上使用MDF基礎時使用

圖5 MP1584 PSU模塊1關閉

該DC/DC降壓轉換器基于MP1584，它將4.5V和28V之間的輸入電壓轉換為0.8V和18V之間的較小電壓，能夠驅動3A負載，具有出色的線路和負載調節性能。

圖6和7 TTP223電容式觸摸開關模塊4關閉相框設計或5個關閉有機玻璃立方體

TTP223是一款觸摸板檢測器IC，提供內置于微型模塊中的1個觸摸鍵15mm x 11mm，可以從2.5到5.5v的PSU供電。觸摸檢測IC旨在取代傳統的機械按鈕，并通過有機玻璃和玻璃非常好地工作。

Pic 8 DS3231 RTC（實時時鐘）1關閉

RTC使用DS3231 AT24C32 I2C精密實時時鐘模塊，0°C至+ 40°C時精度為±2ppm。該模塊隨附鋰離子充電電池，但我使用非充電電池，因此已從模塊中取下電阻R5，如下所示。

圖9 AM2302 DHT22溫度和濕度模塊1關閉

AM2302是一款電容式濕度傳感，數字溫度和濕度模塊，可通過1線將數據發送至Arduino。我使用的模塊形式包括5v到輸出引腳之間的電阻。

Pic 10 Arduino Nano 1關閉

需要的其他幾個電子元件參見Schematics和Veroboard布局詳情。

步驟9：構造顯示蒙版

顯示蒙版在噴墨透明紙上打印出來。

掩碼是在Inkscape中繪制的。 Inkscape是專業品質的矢量圖形軟件，可在Windows，Mac OS X和GNU/Linux上運行。它被世界各地的設計專業人士和業余愛好者用于創建各種圖形，如插圖，圖標，徽標，圖表，地圖和網頁圖形。

我使用了大字時鐘的原始文件并在Photoshop中將其縮小，因此字母邊框為6.2平方厘米。然后通過增加畫布大小來添加黑色邊框。我在底部添加了額外的黑色邊框，以便調整LED顯示屏。要創建自己的蒙版，請使用此處包含的原始Inkscape文件，修改它然后縮小它。

步驟10：構造框架圖層

圖片1框架，白色安裝和玻璃安裝

圖片2框架被移除，一張中性密度有機玻璃被切割成與安裝座/玻璃相同的尺寸。

這是安裝在支架后面。

圖片3框架安裝和玻璃安裝，但中性密度有機玻璃板被移除，以顯示Vero板和顯示矩陣。

圖4白色安裝和中性密度有機玻璃被移除，框架顯示為半透明，以顯示Vero板如何位于框架中的玻璃折扣內。

時鐘后部的木箱適合這個折扣允許刪除vero板。

圖5中性密度板安裝到位。 LED矩陣變黑并消失。按此順序排列 - 框架，玻璃，白色安裝板，中性密度有機玻璃，噴墨透明度上的字母掩模，Vero板。請注意僅通過中性密度有機玻璃板和Vero板的螺栓。

圖6所有層都在適當位置并顯示在上面。 LED通過字母掩模照射，并在框架中可見。

所有圖層都通過折扣內側的框釘固定在框架中。

步驟11：構造有機玻璃案例

100毫米x 100毫米有機玻璃外殼有5個側面和一個可拆卸底座，在這里從亞馬遜購買。

圖片1和2有機玻璃外殼可以保持透明或配有包含信息或圖片的透明膠片。

這些是由LED背光照明，如果需要可以進行PIR/雷達控制。

圖3＆ 4表殼前部裝有深色中性密度有機玻璃板。 LED矩陣與此相配合，中性密度板將未點亮的LED隱藏起來。

圖5可根據需要在箱子上安裝各種底座，厚度為20mm的有機玻璃板。

圖6 MDF底座適合透明外殼。顯示器Veroboard固定LED矩陣用螺栓固定在表殼前面，中間密度板在前面。可以看到主Vero板安裝在機箱底座上，并裝有Nano和其他組件。 PIR和溫度/濕度傳感器分別安裝在機箱前部和底座上。如果使用透明的Perspex底座，則PIR將被雷達模塊替換，因為它將粘在外殼的頂部。

有機玻璃外殼的底座用螺釘固定在MDF底座上或用螺栓固定在底座上。有機玻璃基地都通過主要的Veroboard。然后將有機玻璃案件固定在三個地方。

圖7固定案例的細節。案件的兩側有兩個。為清晰起見，拆下外殼外側的鋼墊圈。

圖3第3箱固定的細節。為清楚起見，外殼上的鋼墊圈再次移除。

步驟12：構造RTC修改

RTC修改

修改DS3231 AT24C32 I2C精密實時時鐘模塊

我的時鐘使用DS3231 AT24C32 I2C精密實時時鐘模塊。

該模塊隨附鋰離子充電電池，請參見上圖。我使用的是非充電電池，因此已從模塊中取下電阻器R5，如圖1和圖2所示。

圖4顯示了修改后的原理圖。

警告。

這一步是可選的，我只是這樣做，因為我不希望在我的時鐘中充電鋰離子電池的風險。在一些論壇上討論了這個模塊設計是否適合為這些電池充電。

步驟13：構建修改MAX2719顯示模塊

此時鐘的原始設計使用定制的PCB。要使用帶有軟件的標準MAX7219模塊，需要在每個MAX2719模塊上更改六個連接。

這可以在軟件中完成，但不是計算軟件旋轉，我發現更快更改接線以匹配軟件。如果你想用軟件做它并讓它工作，請告訴我，我將修改我的代碼。

圖1和2修改非常簡單。首先將以下LED矩陣引腳彎曲90°，頂部引腳向上彎曲，底部引腳向下彎曲。引腳16，15，3，4，10和11

連接使LEDA到點矩陣引腳16

LEDB到點矩陣引腳15

LEDG到點矩陣引腳3

LEDF到點矩陣引腳4

LEDE到點矩陣引腳10

LEDC到點矩陣引腳11

圖3首先將六根導線焊接到LED矩陣的背面。

圖4將六根導線向下穿過PCB的安裝孔。

圖片5＆6最后將電線焊接到PCB上的LED引腳。

焊接的電線應與LED矩陣上的引腳彎曲引腳相對應。

模塊按原樣旋轉安裝（再次由于實際情況限制，這是原始設計）見圖7和8前視圖和后視圖。

圖9模塊的前視圖，點陣顯示器未插入

步驟14：構造測試修改后的MAX7219模塊

MAX7219點陣模塊接線測試程序

我有modif使用字時鐘草圖，使MAX2719模塊在接線模塊后進行測試。所有這個程序都是從矩陣的左上角到右下角依次點亮每個LED。請參見動畫1.

圖2只需將5根線連接到NANO和MAX2719模塊，然后從其USB端口為NANO供電。

從隨附的zip文件加載草圖并將其放入跑。依次測試每個模塊。

圖3一旦所有模塊都經過修改和測試，就可以將它們插入Vero板。

在顯示器邊緣周圍建一個木框架來固定它們緊密連在一起，使LED與單詞對齊。

根據您的Veroboard，可能不需要。我發現LED矩陣沒有準確排列，因此很難在以后的LED上使用Letter掩膜。

框架只是在角落處用薄的木材粘合，并使用了斜面粘合劑。后箱構建。

步驟15：構建模塊互連

模塊互連

該圖顯示了模塊的連接方式。大多數模塊直接連接到Arduino Nano。

MAX7219板僅通過模塊01連接到NANO。其他模塊以菊花鏈形式連接在一起。然后將每個8x8 LED矩陣連接到MAX7219模塊。

將NANO和第一個MAX7219模塊與MAX7219模塊之間的距離盡可能縮短。

還要確保為菊花鏈式MAX7219的兩端供電，因為大部分電源都是由電路的這一部分吸取的。

除非在立方體時鐘設計上使用5來控制LED背光，否則需要四個觸摸傳感器模塊。

根據所選設計，將需要PIR或雷達模塊。

步驟16：構建Veroboard布局圖片幀時鐘

Veroboard布局畫框時鐘

注意。任何水平安裝的連接器都需要使用工藝刀在孔之間切割軌道。

相框樣式有1個單板，而有機玻璃立方體設計有2個板。

Picture 1 Picture Frame Veroboard Layouts Board顯示次要組件，模塊插槽位置和5v/0v運行。注意LDR連接器，預設R，DHT22和觸摸傳感器連接器安裝在電路板后部。所示的安裝螺栓將通過中性密度顯示過濾器連接。任何水平安裝的連接器都需要使用工藝刀在孔之間切割軌道 - 見后視圖。

圖2電路板布局，所有模塊都將LED矩陣固定到位。注意垂直安裝的MP1584和RTC垂直安裝并彎曲成與LED矩陣頂部齊平的角度。

這樣可以在以后安裝時保持中性密度有機玻璃板的清晰度。電池座從RTC上脫焊，并安裝在電路板背面。只需取下工作時鐘上的后蓋即可輕松更換電池。微波運動檢測器固定在3針安裝插座上，并附有一些熱熔膠。

圖3 LED矩陣安裝在MAX2719板上。請注意LED矩陣外側的薄木支撐框架，使它們緊密對齊。

圖4最后，帶有字母的噴墨透明度放在LED矩陣的頂部。請注意，未顯示這是帶有大標簽頂部和底部的紙張的切口，以便在中性密度有機玻璃板用螺栓固定到位后進行對齊。

圖5 Veroboard的背面。

請注意安裝在后部的預設電阻和RTC電池座，以便在卸下后蓋時輕松取用。同樣，4觸摸傳感器DHT22和LDR的連接器也安裝在Vero Board的后部。

注意。任何水平安裝的連接器都需要用工藝刀在孔之間切割軌道。

封閉的zip文件包含所有全尺寸的Veroboard布局。

步驟17：構建Veroboard布局有機玻璃案例時鐘

Veroboard布局有機玻璃盒時鐘

這種時鐘基板和顯示板有2個Veroboard。

圖1顯示基板。請注意，背光控制觸摸傳感器模塊安裝在觸摸時鐘盒的后部。

圖2帶模塊的基板。

注1帶有MDF底座的DHT22和PIR模塊安裝在底座上，電纜通過電路板上的開孔布線。

如果使用Perspex底座，則DHT22直接安裝在插座上。這將測量不是房間內的溫度/濕度，因此可以預期更高的溫度讀數。

注2：某些模塊垂直安裝。

圖3顯示了后部Veroboard布局。

顯示板

圖4顯示模塊連接器的裸板（MAX2719和主板的觸摸傳感器連接器安裝在板的后部）。

請注意，任何水平安裝的連接器都需要用工藝刀切割孔之間的軌道 - 見后視圖。

圖5帶有MAX2719板的顯示板。請注意每塊電路板的方向。

圖6 LED矩陣適用于MAX2719電路板。木框架使LED矩陣保持對齊。

圖7最后，帶有字母的噴墨透明度放在LED矩陣的頂部。

注意未顯示這是切出的一旦顯示板用螺栓固定在有機玻璃外殼的前面，頂部和底部都有大的標簽，以便對齊。

觸摸傳感器模塊垂直顯示。這些將配備一些泡沫單面膠帶，并從板上彎曲成角度，使它們與外殼接觸。這允許觸摸傳感器通過有機玻璃盒工作。

圖8

顯示器后部電路板將觸摸傳感器和MAX2719顯示在安裝在電路板這一側的主板連接器上。

注意插座僅用于說明 - 在此端直接焊接到主板的電纜連接。

任何水平安裝的連接器都需要用工藝刀切割孔之間的軌道。

圖9

在電路板一側顯示觸摸傳感器的顯示板接線。

我沒有使用MAX2719和觸摸傳感器的插座連接器連接主板，如圖所示在上面的Veroboard后面布局中，但是已經將電線直接焊接到電路板上。

顯示的2個黑色插頭是插入主板的這兩個連接。請注意在焊點附近支撐這兩條連接電纜的黑色棉質扎帶。這樣可以防止電纜在焊點處脫落。當擰緊安裝螺栓時，用螺栓固定在Veroboard頂部和底部的鋁制角度使其在LED矩陣周圍扭曲。您可能會發現不需要這些括號！

圖10

主板通過外殼固定在底座上。如果使用有機玻璃基座，則使用木螺釘固定MDF底座或M2螺栓。表殼頂部使用2個銅帶固定，這些銅帶以一定角度彎曲，M3螺栓焊接到位。

上一步中的全尺寸Veroboard布局采用zip文件。

步驟18：原理圖

原理圖

注意觸摸傳感器LED僅適用于立方體時鐘。根據需要使用PIR或雷達模塊。

zip文件中的全尺寸原理圖。

步驟19：設置實時時鐘

設定實時時鐘

圖片1

時鐘在木框中有四個觸摸傳感器，見下圖。

使用拇指和索引手指放在框架的前部和后部，非常輕柔地擠壓框架以激活傳感器。

在大多數屏幕

模式下，左上角傳感器向后移動一個模式，右上角傳感器移動到下一個屏幕模式。

模式為;

1個積分或啟動信息

2個字時鐘

3個數字時鐘

4溫度和濕度顯示

5模擬時鐘

6生命游戲

7西蒙游戲

8俄羅斯方塊游戲

左下方按鈕僅適用于某些顯示模式。

設置時間

圖片2

在數字時鐘顯示模式下設置時間。

按左上或右上觸摸傳感器，直至進入數字時鐘模式

圖3

在數字時鐘模式下，按下左下或右下觸摸傳感器。

這將啟動時鐘設置模式，持續時間為小時閃爍和秒數停止。

圖片4

通過按下右下方的觸摸傳感器，秒數可以重置為零。

左上方傳感器現在可以逐步減少時間，右上方傳感器將逐步增加時間。

一旦小時正確，按下左下方傳感器。

圖5

現在設置小時，使時鐘移動到分鐘設置模式，由分鐘閃爍。

如果你還沒有這樣做，則右下方傳感器會將秒數重置為零。

左上傳感器現在將分秒向下，右上傳感器將分鐘上調。

將分鐘設置為下一個實際分鐘以及何時重新開始零按下左下方傳感器以在正確的時間啟動時鐘。

圖6

時鐘在您設置時重新開始。

在有機玻璃盒上，時鐘設置是唯一的區別，因為觸摸傳感器位于時鐘盒的左側和右側。

步驟20：代碼

Word映射表的時間

該圖表顯示了當天的每一分鐘如何映射到單詞。

這就是我說的時間。這當然會根據您所在的國家/地區，您居住在英國的英國以及您上學的某種程度而有所不同。

您可能希望更改此內容，當然也可以顯示以下內容：開始屏幕。

更改代碼

當您想要更改我的代碼時，您可以將我的代碼與“加泰羅尼亞代碼”進行比較，以便更容易理解您需要做出哪些更改。我已將//Brett添加到我的代碼中以突出顯示我的更改。

更改代碼。如果像我一樣，你不是很擅長編碼只是玩代碼來了解它是如何工作的。每次我做一個微小的改變時，我只保存一個不同的版本。這樣，如果我搞砸了，我可以回去一個版本然后重新開始。如果要保持線性秒顯示更新顯示屏上的版本號，那么您就知道每次嘗試的版本號。這是在第47行的credit.h模塊中完成的。

解釋所有代碼需要太長時間，但這里有一個非常簡短的指南，介紹如何更改單詞以及何時顯示單詞。

圖2 WORDS在time.h中設置

在第52行，我們有const字節w_the ［3］ PROGMEM = {0，0，3 };

“THE”這個詞在這一行描述，LED位置在大括號“{0，0，3}”中

這是LED的坐標當我們稱之為“w_the”時，我們會發光。

LED矩陣編號從左上角開始，從0開始，因此“{0，0，3}”是第3個LED上下第3個LED包括這一個的3個LED將點亮。當字母THE處于該位置時，顯示“THE”字樣。

類似地，通過在這里{0，4，4}或第0行，第5行點亮四個LED來點亮“TIME”一詞。 LED沿著LED點亮4個（記住從0開始計數）。沿著頁面向下工作顯示所有單詞的位置。

圖3 控制單詞被點亮

這發生在模塊time.cpp

在這里，您只需制作一個規則列表，告訴時鐘在特定時間點亮哪些字。

圖3顯示了從第695行開始的部分代碼

午夜時分，我們想讓時鐘說“晚上的時間是十二點”

午夜是00 00

“時間是”始終顯示在第687行

所以我們添加規則，如果分鐘為0，那么如果小時為0，則顯示小時數字“ TWELVE“和”OCLOCK“這個詞的單詞”AT“和單詞”NIGHT“

如果你按照代碼說明，所有可能的時間組合都會被覆蓋。

Code

程序文件模塊

Brett_wordclock_v3_4.ino主程序

brightness.cpp/.h亮度自動調整

character.cpp/.h字符（數字）定義

credits.cpp/.h結束學分

display.cpp/.h顯示和LED功能

life.cpp/.h生命游戲

serial.cpp/.h串口設置菜單

simon.cpp/.h Simon說游戲

temphum.cpp/.h溫度和濕度顯示

tetris.cpp/.h俄羅斯方塊游戲

time.cpp/.h字時鐘，數字時鐘

timeanalog.cpp/.h模擬時鐘

touchbuttons.cpp/.h觸摸按鈕，模式切換

第三方庫：

Chronodot.cpp/.h Chronodot庫（適用于DS3231）

DHT.cpp/.h溫度傳感器庫（適用于DHT22）

LedControl.cpp/.h LedControl庫（適用于MAX7219）

stc.cpp/.h/platform.h簡單的俄羅斯方塊克隆庫

pitches.h注意來自Arduino網頁的頻率