Klizni sat: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Uživam u dizajniranju i izradi zanimljivih satova i uvijek tražim jedinstvene načine prikazivanja vremena. Ovaj sat koristi 4 okomita slajda koji sadrže brojeve. Četiri koračna motora postavljaju klizače tako da se točno vrijeme prikazuje na zaslonu za prikaz sata. Steperima se upravlja pomoću Arduino Uno sa CNC štitom. Koristi Adafruit PCF8523 RTC ploču kako bi zadržao vrijeme. Kućište i mehanički aspekti ispisani su 3D, a dijapozitivi koji prikazuju brojeve izrađeni su od drveta s laserski ugraviranim brojevima. Koristio sam zupčanike s regalom i zupčanicima u 3D ispisu montirane na stražnjoj strani drvenih tobogana za pomicanje klizača gore -dolje. Sustav zupčanika i zupčanika izveden je iz ovog uređaja za linearno kretanje koji je izradio Trigubovich na Thingiverseu.

Kriptična verzija

Napravio sam dvije verzije jednu koristeći normalne brojeve i kriptičnu verziju temeljenu na cfb70's Cryptic Calendar Instructable.

Pribor

• Ardunio Uno
• CNC motorni štit
• A4988 Vozač motora (4)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Stepere 28BYJ 5V (qty 4)
• Konektor za napajanje - Vrsta cijevi
• Prekidač s gumbom (količina 2)
• Napajanje 12v
• Ostali vijci i matice od 3 mm
• 2 mm vijci za RTC ploču (2)
• 1,5 daske od 4/4 tvrdog drva (koristio sam javor ptice)

Korak 1: 3D ispisani dijelovi

Postoji ukupno 14 - 3D ispisanih dijelova. Ispisao sam ih pomoću PLA na pisaču Prusa i3 Mk3.

• Nosač motora
• Zupčanici (količina 4)
• Rack Gears (količina 7)
• Stražnji poklopac
• Okvir

Klizni stalci bili su predugi da stanu na moj krevet s 3D printerom pa sam ih prelomio na pola i spojnicom lastavica spojio dvije polovice (A & B) zajedno.

• Klizni stalak A - 500 mm (2)
• Klizni stalak B - 500 mm (2)
• Klizni stalak A - 300 mm (2)
• Klizni stalak B - 300 mm

STL datoteke za klizni sat mogu se pronaći na

Korak 2: Priprema štita za CNC koračne motore

Dodavanje upravljačkih programa koraka A4988

CNC okretni motorni motor može koristiti različite vrste pokretača koraka. Koristim pokretačke programe Pololu A4988. Ja vozim motore koristeći pune korake.

Nakon instalacije svakako postavite Vref napon kako biste ograničili struju koja ide prema motorima. Postavio sam Vref na.15vPostavljanje motora A na neovisno

Štitnik motora podržava 4 motora, "A" motor se može pokretati kao 2. motor koji oponaša jedan od primarnih X, Y ili Z motora ili može biti nezavisni motor. Za klizni sat trebao bi biti neovisan i njime će upravljati D12 i D13 iz Arduina.

Da bi bili neovisni, kratkospojnici moraju biti instalirani kao što je prikazano na gornjoj fotografiji za spajanje pinova A. Stp i A. Dir na D12 i D13.

Snaga koračnog motora

Step motori od 5V zapravo se pokreću pomoću 12V. Ovaj izvor napajanja od 12 V spojen je na priključnicu za napajanje motora CNC štitnika motora.

Napajanje Arduino Uno

Napajanje za Arduino Uno dobiva se od 12v napajanja spojenog na CNC štit motora. Vin pin na štitu je otvoren i nije spojen na zaglavlje na štitu. Tako je spojena žica koja je išla od pozitivnog terminala 12V i lemljena na Vin pin na štitu kao što je prikazano na gornjoj fotografiji.

Korak 3: Izmjene koračnog motora

Koračni motori 28BYJ su bipolarni motori i imaju 5-pinski konektor, CNC motorni štit je dizajniran za pogon unipolarnih motora i ima 4-pinske glave za povezivanje motora. Za pričvršćivanje stepenica izravno na štit izmijenio sam ožičenje koračnog priključka. Konkretno, žice #2 (ružičasta) i #3 (žuta) moraju se zamijeniti. Za to sam upotrijebio mali odvijač kako bih gurnuo jezičak koji drži žicu u kućištu konektora i izvukao ga iz kućišta te zamijenio dva. Zatim sam stavio oznaku na konektor kako bih znao da je izmijenjen.

Prilikom spajanja utikača motora na štit ne koristi se crvena žica, pa sam utikač postavio na zaglavlje tako da su spojeni samo pinovi 1-4, a crveni pin 5 je plutao.

Motori kliznog sata povezani su na sljedeći način:

Osa X = Klizač minuta osi Y os = Deset minuta Klizač Z osava = Klizač za sate A os = Klizač za desetke sati

Korak 4: Dodavanje RTC -a i prekidača

Povezivanje sata u stvarnom vremenu

Adafruit PFC8523 sat u stvarnom vremenu koristi I2C za komunikaciju s Arduinom, međutim CNC motorni štit se ne povezuje s I2C SDA i SCL pinovima na Arduinu. Da bih to riješio, upotrijebio sam dvije žičane kratkospojnike s pin konektorima i umetnuo ih u položaje zaglavlja SDA i SCL na Arduino ploči, a zatim postavio štit na vrh.

Povezivanje tipkama

Dva gumba su spojena na A1 i A2 na Arduinu. CNC motorni štit dovodi ove igle do zaglavlja na rubu štita i naziva ih Zadrži i nastavi. Prekidači su priključeni u ovo zaglavlje.

Korak 5: Shematski prikaz

Korak 6: Priprema drvenih tobogana

Kupio sam 4/4 javora od ptica za dijapozitive. Da bih postigao odgovarajuću debljinu, drvo sam prepolovio na pola, a zatim sam pomoću brusilice za bubnjeve stvorio ujednačenu debljinu od 9,5 mm za sve početne ploče. Zatim sam obavio završno brušenje sa 150 zrnaca.

Ploče su zatim rascijepljene i prerezane na donje dimenzije.

• Klizni minuti: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Klizanje desetaka minuta: 300 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Klizni sati: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm (isto kao minute)
• Klizač za desetke sati: 150 mm x 40 mm x 9,5 mm

Korak 7: Lasersko graviranje brojeva

Prije laserskog graviranja dijapozitiva na gornju površinu ploče nanio sam plavu slikarsku traku. To pomaže u sprječavanju prženja i ostataka na rubovima brojeva.

Koristio sam Epilog Helix laser od 45 W koji ima krevet veličine 24 "x 18". Budući da su slajdovi za minute i sate dulji od 18 "okrenuo sam sve dijapozitive 90* prilikom graviranja. Moje postavke lasera su bile brzina 13 i snaga 90.

Ugravirane dijapozitive sam brusio brusnim papirom granulacije 150 i 180 za pripremu za doradu.

. Dxf za brojeve može se pronaći u spremištu Github za ovaj projekthttps://github.com/moose408/SlideClock

Završna obradaNakon graviranja, brusio sam drvo do 180 zrnaca, zatim nanio kuhano laneno ulje (BLO), čekao 10 minuta da se obriše i ostavio da se stvrdne 24 sata, a zatim sam ponovno brusio sa 180 zrnaca i nanio drugi sloj BLO -a i obrisao, čekao 24 sata, brušeno na 180 i naneseno poliuretan od sjajnog sjaja. Jednu izliječenu sam izbrusio kroz zrnce od 180 do 600 da dobijem lijep sjaj.

Korak 8: Dodavanje zupčastih zupčanika na drvene tobogane

Zupčanici zupčanika dodani su na stražnju stranu drvenih tobogana, centrirani su uzduž stražnje strane okomito i vodoravno.

• Za klizanje minuta i sati, dvije polovice stalka od 500 mm moraju biti povezane zajedno.
• Za klizač Deset minuta dvije od polovica stalka od 300 mm spojene su zajedno.
• Za tobogan Deset sati koristim jednu od dvije polovice klizača stalka od 300 mm.

Zubi zupčanika trebali bi se nalaziti s desne strane kada gledate stražnju stranu klizača.

Korak 9: Sastavljanje sata

Montaža je prilično ravna. Za cijeli sklop koristio sam vijke sa šesterokutnom glavom od 3 mm. U nastavku su navedeni koraci montaže

1. Stepere montirajte na nosač motora
2. Dodajte pinon zupčanike motorima, oni su labavi i bit će pričvršćeni kliznikom stalka

3. Umetnite elektroniku u stražnji poklopac

   • Arduino je pričvršćen vijcima kroz stražnju stranu i maticama za držanje ploče
   • RTC koristi dva vijka od 2 mm za plastiku
   • Priključak za napajanje je uklopnim pritiskom u kućište
   • Prekidači su ugrađeni u dvije predviđene rupe.
4. Stražnji poklopac ima zglob lastavičjeg repa koji se pričvršćuje na stražnju stranu nosača motora, a jedna se strana savija kako bi se obje strane mogle uhvatiti u koštac s rebrima. Vijci od 3 mm pričvršćeni su sprijeda kako bi se pričvrstio stražnji poklopac.
5. Dodajte okvir
6. Broj klizača postavljen je u utore i naslonjen na rub zupčanika. Uključit će se kad se na sat priključi napajanje.

Na stražnjoj strani poklopca nalaze se otvori za ključaonice za vješanje sata na zid. STL datoteke sadrže izborni L-nosač koji se može koristiti za pričvršćivanje sata na stol ili radnu površinu za testiranje.

Korak 10: Softver

Izvorni kod nalazi se na GitHub -u na adresi

Knjižnice

Klizni sat koristi biblioteku SpeedyStepper autora Stan Reifela koju možete pronaći na

Prvotno sam pokušao koristiti knjižnicu AccelStepper jer se čini da je to ono što mnogi ljudi koriste. Dobro je funkcionirao za jedan steper, ali kad sam pokušao pomaknuti sva četiri stepenika u isto vrijeme, usporio je do puzanja. Pa sam prešao na biblioteku SpeedyStepper i bio sam jako zadovoljan. Ovu biblioteku ću koristiti za sve svoje koračne potrebe.

Pokretanje

Kod pokretanja kod traži pritisak na serijski port.

• Ako korisnik pritisne tipku, omogućit će se izbornik za otklanjanje pogrešaka koji omogućuje ručno upravljanje svim koračnim motorima.
• Ako nema aktivnosti na serijskom portu, softver inicijalizira sat preusmjeravanjem slajdova, a zatim prikazuje trenutno vrijeme.

Navođenje slajdova

Kada koristite koračne motore, morate ih inicijalizirati u "početni položaj", tako da softver zna fizički položaj svakog slajda. Prvo sam namjeravao svakom senzoru dodati senzore Hall efekta i magnet za otkrivanje početnog položaja. To će zahtijevati dodatnu elektroniku i nakon što sam malo razmislio shvatio sam da mogu samo pokrenuti tobogan sve do vrha za maksimalni broj koraka. Ako klizač dođe tamo prije maksimalnog broja koraka, odskočit će na zupčanik, a kad se motori zaustave, svi kliznici će počivati na zupčaniku na samom vrhu svoje granice. Malo je bučan i s vremenom bi mogao dovesti do trošenja zupčanika, ali to je rijetkost da to ne bi trebao biti problem.

Korak 11: Operacija

Pokretanje sata

Kad se sat prvi put uključi, smjestit će sva 4 slajda, a zatim će prikazati trenutno vrijeme.

Postavljanje vremena

Za postavljanje vremena pritisnite i držite 1 sekundu plavi gumb Mode na dnu sata. Klizač za desetke sati pomicat će se gore -dolje 1/2 kako bi označio da je odabran. Pritisnite žutu tipku za odabir za promjenu vremena ili pritisnite tipku za način rada da biste prešli na sljedeći slajd (sati). Ponavljajte do vremena je postavljeno, a zatim pritisnite zadnji gumb tipke za pokretanje sata.

Korak 12: Zaključak

Mnogo je opcija koje bi se mogle istražiti s ovim dizajnom. Jedna je ideja zamijeniti brojeve slovima i upotrijebiti ih za prikaz riječi od 4 slova koje prenose informacije poput vremena, burze ili afirmacija.

Na primjer, moja žena želi da napravim verziju koja prikazuje njezin radni status; Zauzet, besplatan, poziv itd. To se lako može učiniti samo zamjenom slajdova i promjenom malo softvera. Mogućnosti su beskrajne.

Druga nagrada na remix natjecanju