大家好,我是旺仔爸爸,今天给大家带来一个制作很久的项目——抽屉时光钟(也可以叫时光抽屉),如果你有更好听的名字也可以告诉旺仔爸爸哦。
创客们的房间一定和旺仔爸爸一样堆满了很多有趣别人又看不懂的东西,面对杂乱不堪的房间如果再不收拾很可能就会被赶出家门了,于是就有了买一个桌面收纳的零件盒子的想法,网上看了好久,发现尺寸都是固定的,都不能满足我所放位置的需求,我打算放置在办公桌靠窗户的位置,另外一方面价格也是比较高的,于是就有了第二个想法,自己利用激光切割机制作一个木制的抽屉收纳盒子吧。
擅长激光切割的朋友们已经做过不少木制盒子了,图纸拿来用用挺好的,尺寸自由更改。这个想法是三月份就有了,但由于疫情原因,没法去单位加工,只能先等等了。在等待的过程中,总是在思考,只放一个收纳盒子有点太单调了,我的房间正好缺一个抬头就可以看到的时钟,不如加个时钟在上面吧,之前看过国外 maker 做过 3D 打印的各种时钟,如果这次我能把时钟和木制的抽屉收纳盒子融为一体,应该会非常的吸引眼球,综合考虑了一下,还是有把握做成功的,那就赶紧开始吧。
功能概括
● 基本收纳功能
● 时间日期显示功能
● 温、湿度实时反馈功能
● 颜色切换功能
#方案确定#
旺仔爸爸为了节约空间,同时为了使用方便,打算将时光抽屉放置在窗户台上,尺寸正好是一个窗户玻璃的大小
尺寸确定下来后,开始确定硬件方案
本次《抽屉时光钟》的制作,因为不是连续的制作,从图纸设计修改,组装到视频拍摄,程序调试前后大概用了一个月的时间,需要主要讲解一下在主控及一些硬件的选型方面尝试过的方案,曾经试过 Arduino nano+DS1302 方案+obloq方案,esp8266 方案,esp32 方案,esp8266 D1 mini 方案(上述提到的方案中都是主控的型号,有不理解的可以在 DF 商城搜索对应型号了解),最终确定了两个版本,一个联网版本用 esp8266 或者 esp32 实现,网络链接尝试过 Easy iot 和 Blynk,因为 easy iot 手机端的小程序运行不是很流畅,综合比较后决定使用 Blynk;第二个是不联网版本,主控采用 aduino nano,时间获取选用了 DS1302 模块;两个版本都加入了 DHT11 温湿度传感器获取温湿度数据,以及加入了触摸传感器用来切换模式,下面几张图一一展示了上述提到的硬件
esp8266
esp32
arduino nano
DS1302
OBLOQ 物联网模块
#图纸设计#
通过卷尺测量尺寸,确定收纳抽屉的尺寸为 660mm*305mm,放在窗户台上正好
总体大小确定后,首先绘制手稿
根据手稿利用 cad 设计图纸,木板选用 2.5mm 的奥松板,设计好的图纸和实物图如下
本次用的板材确实非常多,大概使用了 15 张 60*40 的奥松板
#电路设计#
时光抽屉的电路部分旺仔爸爸制作了两套方案,都经过了验证
第一套方案主控采用 esp32 通过 Bynk 获取网络时间,由灯带显示时间,同时向手机 Bynk 客户端发送采集到的温湿度数据,接线图如下
需要注意的是,Esp32 或者 esp8266 这类型的主控,编程时的引脚编号和接线时的引脚编号是不一致的,接线时我们按照丝印“D~”开头的编号连接,编程时需要按照“IO”接口编号编程
第二套方案采用 arduino nano 作为主控,增加 DS1302 来获取时间,由灯带显示时间,通过触摸按键可以查看当前的温湿度信息,并利用灯带显示出来
灯带走线方式如下图所示,关于灯带是如何显示时间的,其实如果我们把它看作为一个四位数码管就好理解了,只不过它是通过一颗颗灯珠连接起来的大号数码管
#结构拼装#
先来目睹一下组装完成的最终效果
本次时光抽屉的尺寸是按照旺仔爸爸家里窗户大小设计的,由于激光切割机尺寸有限(加工范围 60*40),时光抽屉的尺寸已超出加工范围,所以采用了拼版切割后组装的方式,如下图为时光抽屉的背板
下图为灯带安装的骨架,可以起到相邻的灯带之间不透光和固定灯带的作用
如下图为骨架安装好的样子
本次时光抽屉包含三种尺寸大小的抽屉,我们简单的把他们称之为大号抽屉,中号抽屉和小号抽屉,大号抽屉和中号抽屉都有八个,小号抽屉有两个,每种抽屉都由抽屉框架和抽屉盒组成,两个小号抽屉的主要作用是用来放置主控以及显示时钟走秒闪烁的两个点,八个中号抽屉周围的灯带构成了四位数码管,下图为三种尺寸抽屉盒子的样子。
下图为中号抽屉的框架,由上下左右四个面组成,为了减轻重量和节约材料,所有框架都设计成了镂空的样子
下图为小号抽屉的框架
下图为中号抽屉框架和小号抽屉框架安装完成的样子
接下来就是抽屉盒子的组装,每种类型的抽屉盒子都有五个面和一个拉手组成,下图为小号抽屉的组装,小号抽屉还增加了一块中间的隔板,圆形的白色亚克力为走秒灯珠的透光板
下图为中号抽屉的组装
下图为小号抽屉盒子和中号抽屉盒子装配在抽屉框架上的样子
下图为大号抽屉盒子的组装
下图为大号抽屉盒子提前摆拍的造型,框架还没来及安装
接下来我们来认识,大号抽屉框架安装需要用到的板材,从下图中的标示可以看出用到了哪些尺寸的板子
下图为时光抽屉的两块侧板
下图为大号抽屉框架的上顶板和下底板中的最大的两块,这里需要说明一点的是,由于加工尺寸的限制,时光抽屉的上顶板下底板都进行了拼装,每个顶板或底板都由一块大板和两块小板拼装而成
下图四块板,其中两块会用来作为大号框架的下底板--小板,会与上图的下底板--大板拼接在一起,共同组成一个完整的底板,剩下的两块则是作为上顶板--小板,与时光抽屉的上顶板--大板拼接在一起组成一个完整的顶板
下图的两块板是大号抽屉框架的上顶板也是用来拼接的,位于左右两边(板子中间部位本来打算镂空的,后来为了不透光,最后又选择了不镂空)
下图为大号抽屉框架中间的层板,同样位于左右两边,会与中间的大一点的层板拼接
如下图为大号抽屉框架的中间大一点的层板,组装时会与小一点的中间的竖板拼接的一起
下图为大号抽屉框架中间三块竖板中的左右两块竖板
下图为大号抽屉框架和时光抽屉两块侧板、及背板安装完成后的样子
到此为止,我们安装工作已经进行了一大半了,接下来,我们继续安装剩余框架部分,下图为时光抽屉的上顶板中最大的一块,会与左右两块小板拼接在一起
下图为中号抽屉之间用来遮光和走线的四块竖板,每块板子上预留的圆孔是为了 方便走线
下图为灯带安装的支架,是放置在灯带骨架上的
三种抽屉,灯带骨架以及外框架都安装好后,效果如下图
正好可以卡在窗户上的
接下来我们还需要进行两个步骤就全部组装完成了,第一步,安装前面板,前面板如下图所示,设计为镂空的样子是为了透光
激光加工好的白色亚克力透光板粘在前面板上,如下图所示
接下来就是最后一步,灯带的安装以及接线,这一步需要有耐心的按照前面介绍的灯带接线图焊接电路哦
最后我们封上面板就ok了,是不是感觉漂亮多了
多欣赏几组靓图吧
由于预先将传感器安装孔位留在了背面,不是太方便,于是调整了一下位置,将传感器放置在了顶板上,如下图所示
最后摆上一些摆件,一件有特殊意义的抽屉时光钟家具有诞生了(尺寸刚刚好)
组装视频
至此,介绍和硬件部分就算告一段落了,有兴趣的小伙伴可以到原文查看哦。