Termometr szalikowy, idealny na zimę – szybki projekt

Przyjemnie ciepłe, niedzielne popołudnie, zmotywowało mnie do realizacji szybkiego, nietypowego projektu. Zamysł był prosty: zrobić zimowy gadżet, który przyczepiony do szalika ma za zadanie udawać klasyczny termometr i na bieżąco pokazywać temperaturę. 

Zamów płytkę drukowaną na www.pcbway.com

Wykorzystane elementy:

• Arduino Nano
• pasek diod WS2812b o długości 13 diod (30diod/m)
• profil do LED z mlecznym kloszem o długości 45cm
• dwa magnesy neodymowe (ze starego dysku)
• czujnik temperatury DS18b20
• rezystor 4.7kOhm
• rezystor 390 Ohm (lub podobnej wielkości)
• płytka prototypowa
• kilka gniazd i listw goldpin

Do zasilania:

• powerbank 2000mAh (obecnie w sklepach za około 10zł)

Projekt rozpocząłem od skompletowania wszystkich komponentów. Pasek LED, który znalazłem akurat liczył 13 diod i postanowiłem go nie skracać. Równie dobrze, można wykorzystać krótszy pasek bądź pasek o większej gęstości diod w celu zwiększenia dokładności.

Postanowiłem, że w projekcie wystarczy rozdzielczość około 3°C, dlatego termometr będzie mógł wyświetlać zakres temperatur od -15, do 21°C.

Profil LED wykorzystany przeze mnie w tym projekcie jest wykonany z plastiku. Przy diodach WS2812b, które są dosyć niskiej mocy nie ma problemów z odprowadzaniem ciepła. Równie dobrze, można wykorzystać profil aluminiowy, ale będzie on nieco cięższy co może być niewygodne. 

Krok 1

Przygotowanie profilu LED.

Naklejamy pasek ledowy w środku profilu, zostawiając kilka mm zapasu z jego początku. Następnie piłką do metalu docinamy profil tak, by na końcu również zostawić mały zapas. Miejsce cięcia szlifujemy korzystając z papieru ściernego.

Pady lutownicze na pasku ledowym mają raster 2,54mm, dlatego idealnie będzie pasować listwa goldpin do połączenia profilu z modułem sterującym. Zaznaczamy miejsca, w których wiercimy otwory wiertłem 1mm. Idealnie do tej czynności nadaje się wiertarka, której tworzenie opisałem na Majsterkowie już jakiś czas temu – hyc!

Przekładamy listwę goldpin przez wywiercone otwory, lutujemy ją do taśmy i gotowe.

Krok 2

Testowanie.

Na płytce stykowej podłączamy układ. Póki co posłuży on nam tylko i wyłącznie do zrobienia napisów na kloszu. Wgrywamy testowy program z biblioteki Adafruit Neopixel i nad świecącymi diodami odpowiednio wpisujemy wartości temperatury. Koniecznie trzeba to zrobić dobrym pisakiem permanentnym .Warto być przy tym dosyć dokładnym, ponieważ po zmywaniu tuszu mimo wszystko zostają smugi. Dodatkowo przyklejamy mały magnes neodymowy na końcu listwy. Na koniec wgrywamy bardzo prosty kod, który ma za zadanie pobrać temperaturę z czujnika dallas i w zależności od niej zapalić odpowiednią ilość diod. 

Krok 3

Tworzenie PCB.

Do PCB wykorzystałem lutowalną płytkę prototypową. Połączenie elementów na płytce jest bardzo proste. Zaczynamy od gniazd goldpin, które lutujemy odpowiednio pod złacza zasilania Arduino Nano oraz pod piny 2-6. Jest to sporym ułatwieniem, bo gdy Nano będzie jeszcze potrzebne, w łatwy sposób wypniecie je i wrzucicie do nowego projektu. Przy złączach zasilania lutujemy prostopadle złącze do taśmy LED. Tuż pod nim, lutujemy DS18b20. Dodajemy dwa rezystory – 390 Ohm pomiędzy pinem danych taśmy led , a pinem Arduino w moim przypadku D6 (niektórzy uważają, że nie jest to potrzebne, ale Adafruit zaleca dodanie tego rezystora). Dodatkowo rezystor 4.7kOhm pomiędzy VIN, a pinem danych czujnika temperatury. Całość wygląda następująco.

Krok 4

Modyfikacje szalika.

 W szaliku potrzebne jest wykonanie małej kieszonki, w której mieścić się będzie moduł sterujący z powerbankiem. W tym celu można użyć dowolnego skrawka materiału albo nawet starej, ciemnej skarpetki (oczywiście nie dziurawej). Przyszywamy kieszonkę od tyłu szalika i gotowe.

Krok 5

Finalny montaż.

Wkładamy płytkę z powerbankiem do kieszonki i po wyczuciu  złacza do LED, możemy w materiale wykonać małe nacięcie by móc podłączyć pasek LED i umożliwić przepływ powietrza do czujnika temperatury. Pasek ledowy zabezpieczamy kolejnym magnesem neodymowym z drugiej strony szalika i mamy gotowy projekt.

Co następnym razem zrobiłbym lepiej?

1. Skorzystał z lepszego pisaka permanentnego
2. Uniknąłbym konieczności wymazywania temperatur napisanych kiepskim pisakiem :v

Zachęcam do oceny i komentowania, piszcie w komentarzach w jaki sposób zastąpilibyście konieczność ręcznego pisania liczb na kloszu mając na celu uzyskanie większej estetyki.

Plik z kodem do arduino umieściłem w załączniku. 

Pliki załączone do artykułu:

• termo_szalik.zip