Un artículo del sitio web Instructables para una competencia casera con máquinas CNC
En cuanto a mí, los objetos más utilizados en nuestra vida son los relojes y los calendarios. El paso del tiempo siempre ha sido uno de los temas principales en la vida de las personas. Y yo soy el mismo, creo que esto se puede entender por la cantidad de proyectos relacionados con los relojes. Ahora quiero mostrarte uno de mis proyectos de calendario.
Hay miles de diseños de calendarios, pero siempre me han gustado los calendarios perpetuos. Siempre me ha encantado la idea de un calendario que puedas reutilizar para que no tengas que cambiar el calendario de tu oficina todos los años. La desventaja de estos calendarios es que muchos de ellos son artilugios grandes que ocupan espacio y son difíciles de leer e interpretar. O también hay cubos con días de la semana o cubos con meses que deben actualizarse constantemente. También existen calendarios hechos con piezas (madera, metal, magnéticas) con números del 1 al 31, que deben seleccionarse y colocarse en un panel especial.
Me decidí por la opción en la que hay dos conjuntos de números del mes y, con el control deslizante, puede seleccionar la estructura de los días en el mes actual.
A continuación, explicaré paso a paso cómo funciona todo.
Paso 1: como funciona
Busqué en Internet durante mucho tiempo el origen de un calendario tan perpetuo, pero nunca lo encontré. En las imágenes de arriba, puede ver cómo se ve el calendario. En una tabla de 13 columnas y 6 (a veces - 5) filas, se colocan las fechas del mes, y al mover el marco, se puede seleccionar la configuración de los días correspondientes al mes actual. Para octubre de 2020, resultará como en la siguiente imagen:
Sin embargo, con septiembre de 2020, surge un problema:
aunque hay 30 días en septiembre, el número 31 en el calendario es visible. La situación es aún peor con febrero de 2021, porque tiene 28 días, pero las fechas 29, 30 y 31 son visibles.
Este es el principal inconveniente de dicho calendario: durante muchos meses las fechas llegarán a 31. A pesar de esto, puede encontrar miles de productos o proyectos en Internet. hecho sobre este principio. Haz una búsqueda en etsy , mira estos enlaces en Amazon (Link1 , Link2 ) y Youtube ( Link1 , Link2 , link3 , link4 ) y entenderá lo que quiero decir.
Estos calendarios también tienen un inconveniente más grave, como todos los calendarios de oficina: deben ajustarse mensualmente y, a veces, a diario, lo que no siempre funciona, porque a veces simplemente nos olvidamos :)
Mi proyecto tiene en cuenta todos estos problemas. Para mostrar las fechas del mes actual, utilizo una tira de LED ubicada detrás de una pantalla de papel con las fechas impresas. En este caso, solo se iluminarán aquellos LED que deberían resaltar las fechas reales del mes actual.
Los colores se pueden seleccionar, el día actual se resalta en un color diferente, los fines de semana y los días de la semana son de diferente color, y todo esto se hace mediante un microcontrolador que recibe la fecha actual de Internet, por lo que el calendario se actualiza automáticamente. Por ejemplo, febrero de 2021 puede verse así (el primer día hábil es lunes):
Paso 2: Qué necesitas para esto
Componentes requeridos:
- 2 láminas de plexiglás ahumado de 3 mm y 5 mm de espesor.
- Pernos, arandelas y tuercas de cabeza empotrada de 3 mm.
- Papel blanco A4.
- 72xWS2812 LED con 60 tiras por metro.
- Módulo ESP-01 con ESP8266.
- Estabilizador 5V / 3.3V.
- Conector de alimentación 5,5 x 2,5 mm hembra.
- Fuente de alimentación de 5 V / 2 A con conector de alimentación macho de 5,5 x 2,5 mm.
- Conexión de cables.
Herramientas
- Máquina CNC, incluso económica, ya que se necesita procesamiento de plástico.
- Estación de soldadura.
- Impresora de chorro.
- Pistola de pegamento.
- Taladro 3 mm.
- Taladre 5 mm por cono.
- Todo tipo de herramientas habituales.
Paso 3: mecanizado CNC de los componentes
La parte más importante del proyecto, por supuesto, es el procesamiento de los cuatro componentes del caso del calendario. Se adjuntan todos los archivos vectoriales necesarios. La parte delantera consta de una hoja de 3 mm, la parte trasera, de una hoja de 5 mm.
Hay muchos artículos detallados sobre el proceso mismo de corte con una máquina CNC en Internet ( enlace , enlace , enlace , enlace , enlace , enlace , enlace ).
En términos generales, la velocidad de rotación del taladro debe ser baja y la velocidad de alimentación del material debe ser alta para evitar que el material se derrita. La fusión no cortará bien los bordes y puede causar vibraciones e incluso dañar el cortador. Utilicé un taladro de 3 mm a 10.000 rpm y una velocidad de avance de 420 mm / min. Usé una broca de 5 mm para hacer agujeros para las cabezas de los tornillos. Profundidad de perforación - 1,5 mm. Como resultado, las cabezas encajan muy bien. Al inicio de la sección hay fotos del proceso de trabajo y el 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:
Mientras la máquina trabajaba cortando el plexiglás, comencé a imprimir la pantalla.
A continuación adjunto archivos SVG en dos versiones: una sobre un fondo negro y la otra sobre un fondo blanco. También en el calendario pongo los nombres de los meses, un logo (sustitúyelo por tu favorito) o un lema, y unos iconos especiales que planeo usar en el futuro para notificar sobre eventos tan importantes como cumpleaños, feriados, etc.
La impresión se realizó en una inyección de tinta normal, solo en papel de buena calidad, con una textura uniforme, un color blanco nítido y un poco más grueso que el papel normal para impresoras de oficina. Imprimí el mismo dibujo 5 veces seguidas en la misma hoja de papel, para que el fondo negro fuera lo más opaco posible. Adjunto algunas de las fotos del resultado al inicio de la sección.
Luego dejé el papel a un lado para secar la tinta y pasé a la parte electrónica.
content.instructables.com/ORIG/FYA/VY88/KEN0K2O3/FYAVY88KEN0K2O3.svg
content.instructables.com/ORIG/F7V/R8IP/KEN0K2O4/F7VR8IPKEN0K2O4.svg
Paso 5: electrónica
El diagrama es muy simple, lo adjunto arriba. Para implementarlo, hice lo siguiente:
- Corta 5 piezas de cinta con 13 LED y una pieza con 7 LED. Bordes estañados para facilitar la soldadura de todos los cables de conexión.
- Pegué las cintas en los canales cortados en la pared trasera del calendario de acuerdo con el diagrama (mis tiras de LED vienen con una capa adhesiva).
- Conecté los pines Data Out y Data In de las tiras LED con cables azules.
- Soldé la fuente de alimentación con cables rojos (+ 5 V), y entre los segmentos de cinta usé cables verdes (tierra) observando la polaridad.
- Soldé los cables de la cinta al estabilizador y de éste al ESP-01.
- En ESP, conecté Vcc y CH_PD, luego conecté el pin GPIO2 del módulo ESP-01 y Data In del primer trozo de cinta.
- Finalmente, soldé el cable de alimentación.
Paso 6: montaje
Habiendo terminado de soldar la electrónica, arreglé todo lo que pude con pegamento caliente: el módulo ESP-01, el estabilizador, los cables. Luego:
- Corté el dibujo impreso con márgenes de 1 cm. Hice 2 agujeros en el recorte en las esquinas opuestas. Inserté los tornillos a través de la parte posterior de la caja en los orificios correspondientes a los orificios en el corte del papel y atornillé la parte central de la caja con la rejilla a esto.
- Empuje suavemente los tornillos a través de los orificios en el papel para que la impresión coincida con la rejilla y los LED lo mejor posible.
- Puse el frente de la caja en el papel.
- Inserté los 4 tornillos restantes, los apreté con arandelas y tuercas.
- , , .
- .
7:
El programa se basa en el mismo marco que utilicé en mi proyecto con ESP8266 - ESP 8266 Arduino IDE WebConfig y BVB_WebConfig_OTA_V7 .
El framework ofrece una interfaz web para configurar el acceso del módulo ESP8266 al enrutador, así como el acceso a la fecha y hora que recibe el módulo del servidor NTP. Todo lo que quedaba era agregar una función para mostrar los días del mes actual y la fecha actual, pero también quería poder elegir si contar el domingo o el lunes como el primer día de la semana. También quería utilizar otros LED, por lo que pensé que sería interesante resaltar iconos especiales correspondientes a eventos importantes: cumpleaños o vacaciones. La fuente del programa está en Github .
En mis otros artículos, escribí con más detalle sobre este marco ( enlace , enlace , enlace , enlace ).
Programé el microcontrolador usando un adaptador ESP-01 y un adaptador USB a TTL.
Para compilar y cargar el programa en ESP, utilicé Eclipse IDE para Arduino llamado Sloeber , biblioteca esp8266 versión 2.7.4 y biblioteca FastLED versión 3.3.3.
Paso 8: ¡Está vivo!
Realicé pruebas para diferentes fechas en el futuro, puedes verlas en el video a continuación. Creo que queda bastante claro cómo funciona el calendario.
Se puede ver que mi lema se ve mal. Pensé que normalmente estaría iluminado por el LED estabilizador, pero aparentemente tendré que agregar un par de LED más específicamente para ello.
Paso 9: Opciones, ¿qué sigue?
Hice un calendario de plexiglás porque lo tenía a mano. Nada le impide hacer la parrilla y la parte posterior de otro plástico o madera; solo el frente debe ser transparente o translúcido.
El tamaño puede parecer demasiado grande; si desea reducirlo, puede usar tiras de LED con 120 LED por metro, o incluso dos matrices de LED de 8x8.
Aunque hice todo en una máquina CNC, se puede hacer lo mismo usando corte por láser o una impresora 3D. Sin embargo, en este último caso, necesitará una impresora capaz de alojar piezas de 235 × 120 mm.
Se pueden ingresar varios eventos en el programa, pero es obvio que sería más fácil hacer una interfaz especial para su transmisión. También sería interesante sincronizar el calendario perpetuo con su aplicación móvil.