Projektowanie frontu zegara słownego

Zegar słowny pokazuje czas jako tekst: za płytą z siatką liter siedzą adresowane pojedynczo diody LED i świeci się tylko to, co w danej chwili obowiązuje — « JEST PIĘĆ PO DZIESIĄTEJ ». Elektronika jest dobrze udokumentowana i opisana w wielu instrukcjach. To, na czym się grzęźnie, to front.

Musi spełniać trzy rzeczy naraz: przepuszczać litery czytelnie, niezawodnie zaciemniać całą resztę i dokładnie odpowiadać rastrowi diod. Każde z tych trzech wymagań ma własną pułapkę.

Dwie konstrukcje

We froncie ciętym litery są wycięte na wylot; za nimi leży płyta rozpraszająca światło, czyli dyfuzor. Daje to najwyższy kontrast — litery świecą wyraźnie, reszta pozostaje czarna. To najpowszechniejsza konstrukcja.

We froncie grawerowanym litery pozostają i są jedynie zbierane do cienkiej warstwy resztkowej, przez którą przechodzi światło. Nie wymaga drugiego elementu i jest mechanicznie stabilniejszy, ale wymaga materiału, który przepuszcza akurat tyle, ile trzeba — a grubość resztkową trudno trafić. Do pierwszej konstrukcji front cięty jest bezpiecznym wyborem.

Fonty szablonowe są zrobione dokładnie do tego: przerywają kontur w niepozornym miejscu, tak by powierzchnia wewnętrzna pozostała połączona z resztą. Kto weźmie zwykły font i sam narysuje mostki, powinien dać im co najmniej 1 mm — węższe zje szczelina i wnętrze i tak wypadnie.

Alternatywą jest świadome poświęcenie wnętrza i praca z dyfuzorem: przyklejone osobno na dyfuzorze wnętrze sprawia, że litera wygląda poprawnie. Przy ponad stu literach to jednak dużo pracy ręcznej.

Rozwiązuje to siatka plastra miodu między płaszczyzną LED a frontem: kratownica z cienkich żeberek dająca każdej literze własną komorę. Da się ją wyciąć jako siatkę składaną z tego samego materiału — dwa zestawy naciętych pasków wsuwanych w siebie, jak przekładka do butelek.

Dla nacięć obowiązuje reguła szczeliny: jeśli oba paski są z materiału 3 mm, a nacięcie narysowano na dokładnie 3 mm, połączenie będzie miało wyraźny luz. Narysuj nacięcie o szczelinę węższe — i pamiętaj, że sama grubość materiału też się waha.

Raster musi się zgadzać

Pozycje liter muszą pokrywać się z pozycjami diod, i to na całej szerokości. Typowym błędem jest wymiarowanie od litery do litery: przy jedenastu kolumnach jedenaście zaokrągleń sumuje się w widoczne przesunięcie przy krawędzi.

Wymiaruj zamiast tego każdą pozycję bezwzględnie od narożnika odniesienia. Jeśli twoja taśma LED ma na przykład podziałkę 16,7 mm, dziesiąta dioda leży na 150,3 mm — nie na « dziewięć razy około 16,7 ».

I zaplanuj margines z zapasem: front jest zwykle nieco większy niż raster aktywny, by ramka zakryła krawędzie. Ten naddatek to bufor, w którym znikają drobne odchyłki.

Dobór materiału

Na front sprawdził się czarny, nieprzezroczysty akryl — nie przepuszcza światła rozproszonego i daje najwyższy kontrast. Na dyfuzor nadaje się materiał satynowany lub mleczny; przezroczysty akryl rozprasza za słabo, przez co widać pojedyncze diody jako punkty zamiast równomiernie świecącej powierzchni.

Jeśli chcesz front w innym kolorze, sprawdź wcześniej, czy materiał jest naprawdę nieprzezroczysty przy wyłączonym świetle. Wiele barwnych płyt sprawia wrażenie krycia, ale przepuszcza dość światła, by wyłączone litery słabo prześwitywały.

Sposób postępowania

1. Zmierz podziałkę płaszczyzny LED i wylicz z niej wymiary całkowite bezwzględnie.
2. Ułóż siatkę liter w foncie szablonowym i sprawdź światła wewnętrzne.
3. Zamień litery na ścieżki — nieskonwertowane fonty nie zostaną wycięte.
4. Narysuj kratownicę rozdzielającą jako siatkę składaną, nacięcia o szczelinę węższe.
5. Zleć wycięcie pola próbnego z kilkoma literami i przyłóż je do diod, zanim ruszy cały front.