乒乓球LED时钟的制作

第1步：材料/工具：

材料：

在本地购买：

- Mdf板（80 * 30 cm）

- 用于框架的木材（必须宽5厘米，总长度至少200厘米）

- 128乒乓球球（白色的，最好是乳白色）

- 一些（4）小钉子

- 旧USB线（可以为Arduino nano供电）

- 旧电子设备的电源线

在线购买（中国）

- 5V 10A电源（较低的安培数也可能有效）

- Arduino nano（克隆）

- ws2812b LED灯条（5m 30Leds/米IP30）

- DS3231 RTC

- 带3芯（2米以上）的电线

可选

- 母针连接器

- 电阻器（介于两者之间） 300和500欧姆）

工具：

- 可以切割30度角的锯（斜切锯）

- 带细齿的手锯（金属） -saw）

- 剥线钳

- 烙铁

- 12mm钻头

- 32mm孔锯

- 木胶

- 热胶

- 手电筒

- 砂纸

注意：

选择正确类型的乒乓球对于这个项目非常重要。乒乓球通常具有两个加在一起的接缝。这本身不是问题，因为通过在这些半部中间形成一个孔，在显示器中将看不到接缝。然而，当乒乓球在一侧也具有印花时，重要的是球上的印花朝向背面。这可能导致从前面看到一块接缝。购买乒乓球时，也不要购买闪耀的球（反射光）。它们会不那么好地散射光线而且看起来会很奇怪（你不应该买乒乓球的例子）。

摘要：最好使用无白色打印的无缝乒乓球并做不反射光。

第2步：在乒乓球中打洞。

每个乒乓球都有自己的LED背后。为了获得尽可能多的光线照射，需要移除乒乓球背面的一块，因此LED的光线只需穿过球的一侧。这些孔需要非常大（大约30mm），因为LED不会在球后面居中。

在乒乓球中制作这些大洞是一个挑战。由于球本身很弱，因此在制作球之前需要一些支撑。我是通过在一块MDF上钻一些32毫米的孔来做到这一点的。在锯球时，我用一只手在乒乓球上施压，将它们压在孔上。由于孔的直径比球小约8mm，因此球将被压在孔上。虽然在一侧提供压力，但我在另一侧切断了乒乓球的顶部，只是在直线上对着MDF进行锯切。

在锯切它们之前，我确保了徽标印在球上的，是在我要去的那边。我还用手电筒找到了将两半加在一起的接缝。我把球转得更多了，所以从前面看不到徽标，而且从接缝处可以看到很少的东西。

注意：如果不是所有的孔都完全相同也没关系尺寸，尺寸可以变化几毫米。在构建完成时，无法从任何方向看到这一点。

步骤3：在行中粘合所有球

在所有大洞中他们需要将乒乓球按行（2行（17，18和19）和1行20）粘在一起。这些行应该尽可能直，并且球之间应该没有空间。我用我买的木头来制作框架来做到这一点。通过两块木头支撑球，我确信它们在一条线上。在放置几个球之后，确保孔朝上并且球彼此接触，我将它们粘在一起。只需要一点点胶水即可。如果你使用大量胶水，它将从正面看到。我再次使用手电筒来确保乒乓球的正面没有丑陋的斑点（有些人因为便宜的球而有了这些斑点）。

步骤4：胶合行一起。

要做到这一点，我使用框架的木材来保持2行压在一起。请记住使用小滴胶水，如果使用量很大，从前面可以看到。在每次在8个连接处放置胶水之后，我用双手提供压力以确保球紧紧地粘在一起。

步骤5：制作框架

框架中有6件。 2件长件和4件短款。这些部件的所有边缘应具有60度角。由于乒乓球的大小不是40毫米，而是（39，5个东西），我计算了框架件的大致长度（这可以通过测量面板的高度或宽度并使用^来完成。 2 + b ^ 2 = c ^ 2）。我计算出2个长件的内部长度应为66.3cm，4个短件的内部长度应为14.3cm。由于我的锯不太准确，所以我确保将它们剪得更大一些，所以它们不会短路。

在切断所有6个之后，我将它们放在乒乓球面板周围，看看如果它很合适它没有，所以我看到几毫米的一些碎片。我把所有东西粘在乒乓球面板上，以确保它的形状完全正确，这是必要的，因为角度没有在60度完美切割，但更可能是59.5毫米。

步骤6：焊接LED灯条

需要切割LED灯条（一个1个LED，一个3个LED，一个5个LED和17个7个LED）。 LED条带需要接线，如图中所示（首先是一个LED，然后是5个LED，接下来是17个带有7个LED，最后是带有3个LED的部分）。连接较短条带的金属丝应该比其他零件长，因为它需要覆盖更大的距离。我在一块MDF上录下条带，看看每个led是否都在自己的球后面。将所有部件焊接在一起之后，我通过逐个激活每个LED（checkIfLedsAreBehindBalls.ino）来测试所有焊接连接是否良好。

步骤7：切割MDF

一帧已完成我将框架和乒乓球面板放在MDF上，MDF上贴着LED。确保每个LED都在自己的球后，我取下了乒乓球面板。接下来，我沿着MDF上的框架内侧绘制，以获得我需要剪切的形状。我是这样做的，因为LED不在球的中心，这样我就能看到LED与框架的相对位置。在取下贴在电路板上的LED后，我剪下了面板的形状并打磨了边缘，因此它很好地贴合在框架内。

注意：请注意，LED指示灯不会以乒乓球为中心，见草图

步骤8：向MDF添加孔和LED

如前所述，连接LED的导线有点像。它现在的方式，从前面可以看到电线。我决定通过在每个垂直LED条的位置末端钻孔来解决这个问题，因此电线可以放在背面。我将带状导线穿过孔并暂时用胶带粘住。在再次确定之后，每个LED都在自己的乒乓球后面，我取下了磁带，并用LED条上已有的胶条将LED条连接到电路板上。

注意：在MDF上钻孔时，要非常小心，你可以轻松打破板。

步骤9：将球粘到框架上

我将乒乓球面板倒置在框架中，然后我涂上胶水乒乓球接触（或几乎没有碰到框架）的每个点。

步骤10：将LED面板安装到框架

我将LED面板放在球的背面顶部。接下来，我用4个小钉子将面板固定在框架上。我是通过将钉子放在框架内侧来做到这一点的。我选择这样做，因为它允许我修复一些东西，如果它曾经破坏（它也允许我加倍LED的数量，因为许多流明不存在）

步骤11：电子设备

好的，我（几乎）没有经验Arduino所以这可能不完美。但我尝试以尽可能简单的方式做到这一点。

我将连接器焊接到Arduino nano（图像中的黑色东西）（不是必需的）。

我决定这样做，所以如果我想要添加按钮或光依赖电阻（LDR）或其他功能，一切都可以轻松拆开。

接下来，我将RTC连接到Arduino，只需确保时钟模块的SDA和SCl连接到Arduino Nano的SDA和SCL。然后连接引脚9和LED灯条数据之间的电阻。

最后，电线连接到LED灯条的末端，以便为LED灯条的末端提供电源，以便防止电压下降。

是的，它真的很简单。

为了提供所有功能，我切断了一根USB线，可以将Arduino nano连接到一半并连接5V两条电缆的一侧连接到LED灯条和切成两半的USB电缆。我对另一方做了同样的事情。这样我就可以在不通过Arduino供电的情况下为LED灯条供电。

旧灯泡的电缆用于连接5V 10A电源和时钟。

我也是在框架一侧底部钻一个洞，让电源线穿过。这使得时钟可以平放在墙上，同时如果愿意的话仍然能够站在表面上。

唯一要做的就是编写一些代码。

步骤12：代码

上传代码时，请确保电源已关闭！

时钟前模块知道当前时间，必须在模块上设置时间。幸运的是，有一些代码可以做到这一点。在仅添加4行代码并安装DS1307RTC模块后，我们可以运行此命令（SetTime_on_ds3231_nano.ino，链接到原始代码/关于如何在DS3231RTC上设置时间的指令）代码以将Arduino上的时间设置为PC的时间。

设置时间后，我们可以开始考虑为这个时钟编写一些代码。我在程序中使用了2个库，FastLED库和DS3232RTC库。这两个库将为您完成几乎所有工作，并允许编程经验很少的人编写程序。

在这里，您可以看到我在此Instructable顶部的视频中使用的代码，在大多数图片中。 （timeWhiteBackgroundRainbow.ino）

#include

#include

#define LED_PIN 9

#define NUM_LEDS 128

DS3232RTC myRTC（false）;

tmElements_t tm;

CRGB leds［NUM_LEDS］;

CHSV colour（ 0， 255， 180）;

int counter=0;

const int Digits［10］［10］ =

{

{7，8，10，11，14，18，22，24}，

{14，16，18，22，24}，

{7，8，9，11，14，16，18，24}，

{7，9，11，14，16，18，22，24}，

{9，10，11，16，18，22，24}，

{7，9，10，11，14，16，18，22}，

{7，8，9，14，15，16，18，22}，

{7，11，14，16，17，24}，

{7，8，9，10，11，14，16，18，22，24}，

{7，9，10，11，14，16，17，24}，

};

void setup（）

{

pinMode（17， OUTPUT）; //ground and v5 for clock module

pinMode（16， OUTPUT）;

digitalWrite（17， HIGH）;

digitalWrite（16， LOW）;

FastLED.addLeds《WS2812， LED_PIN， GRB》（leds， NUM_LEDS）;

myRTC.begin（）;

}

//function that uses the Digit aray to display numbers between 0 and 100

void displaynumber（ int place ， int number）{

for （int i = 0 ; i 《 10 ; i++） {

if （Digits［number/10］［i］ ！= 0） {

leds［（Digits［number/10］［i］+place）］ = CRGB（255，255，255）;;

}

if （Digits［number%10］［i］ ！= 0） {

leds［（Digits［number%10］［i］+28+place）］ = CRGB（255，255，255）;;

}

}

}

void loop（）{

RTC.read（tm）;

//changes the colour of background every 10 cycles

if （counter《10）{

counter++;

}else{

colour.hue = （colour.hue+1）%256;

counter=0;

}

// sets background to rainbow colours

for （ int i=0; i《 128;i++）{

colour.hue = （colour.hue+1）%256;

leds［i］= colour;

}

colour.hue = （colour.hue+128）%256;

displaynumber（0，tm.Hour）;

displaynumber（70，tm.Minute）;

//display colons

if （ tm.Second%2 == 0 ）{

leds［64］ = CRGB（255，255，255）;

leds［66］ = CRGB（255，255，255）;

}

FastLED.show（）;

}

我认为守则相对较短，但当然可以改进。它只是从RTC读取时间并显示该时间。应点亮以形成数字的LED的位置在矩阵“数字”中硬编码。例如，Digits ［0］包含应该点亮以形成零的LED的位置。

我还提供了我制作的其他程序，它们是对上述程序的轻微改动。程序‘CycleThroughDigits.ino’只计算9999，以演示所有数字的外观。程序‘onlyTime.ino’只显示更改颜色的时间，没有背景颜色。最后，‘FastledExampleCode.ino’是由FastLED库提供的一些代码，用于演示一些简单的动画。

步骤13：添加您想要的每个功能

这个项目不仅仅是一个基本的时钟，你可以添加按钮，让它根据光线改变亮度，让它只显示一些颜色，制作它对音乐有反应，用ESP连接到wifi。它基本上是连接到显示器的Arduino，一切皆有可能