Magnetni sat za hladnjak: 9 koraka (sa slikama)

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

Uvijek su me fascinirali neobični satovi. Ovo je jedna od mojih najnovijih kreacija koja koristi brojeve abecede hladnjaka za prikaz vremena.

Brojevi su postavljeni na komad tankog bijelog pleksiglasa sa stražnje strane laminiranim tankim limom. U svakom od brojeva nalaze se mali magneti koji uzrokuju prianjanje broja na lim kad se ne pomiču.

Brojevi se pomiču korištenjem CoreXY mehanizma koji pomiče nosač iza broja, a zatim zahvaća dva magneta koji privlače magnete na broju i omogućuju broju da prati kretanje kolica. Kad stignu na odredište, magneti za prijevoz će se otkačiti i broj će ostati na mjestu zbog tankog lima koji podržava pleksiglas.

Pribor

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper motorni štit
• 2 x vozač motora A4988
• 2 × Usongshine koračni motor 42BYGH
• 1 x servo motor
• 2 × GT2 Remenica razvodnog remena, 16 zubaca, širine 5 mm
• 2 × GT2 Remenica za hod, 5 mm, bez zubaca
• 2 × Mikroprekidač s polugom s valjkom
• 6 × GT2 Kotač s razmakom, 5 mm, otvor, 20 zuba
• 1 × GT2 Zupčasti remen, 8m5
• Magneti za hladnjak s brušenim niklom 54 × 6x2 mm
• 2 × 10x3 mm magneti za hladnjak s brušenim niklom
• 2 × 8 mm x 600 mm Vodič
• 2 × 8 mm x 500 mm Vodeća šipka
• 1 × LM7805, regulator napona 5v
• Napajanje 1 × 12V, 10A
• 1 x 1/16 "debeli bijeli pleksiglas, 21" x19"
• 1 lim x36ga, 20 "x18"
• 1 x3/4 "Šperploča, 24" x24"
• Razni hardver

Korak 1: Izgradite okvir

Okvir se sastoji od 3/4 "šperploče s bijelim akrilom 1/16" montiranog u otvor na šperploči.

Otvor je 16 "x20" sa 17 "x21" x1/16 "rabetom oko ruba tako da se akrilni list uklapa s površinom šperploče. Za pričvršćivanje akrila na šperploču upotrijebio sam gel ljepilo. CNC glodalica za rezanje šperploče, ali to se može učiniti ubodnom pilom i glodalicom. Budući da CNC glodalica ostavlja zaobljene uglove (1/8 "u mom slučaju), upotrijebio sam laserski graver za rezanje akrila u skladu.

Korak 2: 3D ispis dijelova

Dizajnirao sam i 3D ispisao sve dijelove potrebne za držanje motora i zupčanika za CoreXY mehanizam. Koristim PETG materijal, ali PLA bi trebao dobro funkcionirati.

Ukupno ima 11 dijelova, 9 jedinstvenih. Datoteke se mogu pronaći na Thingiverseu.

• Nosač koračnog motora x 2
• Ugaoni držač x 2
• Gornja kolica
• Donja kolica
• Nosač magneta
• Nosač magneta
• Vijak
• Zupčanik
• Nosač za mikroprekidač

3D sam ispisao sve brojeve koji se koriste u satu. Postoji 10 znamenki za minute i sate (0-9), 6 znamenki (0-5) za desetke minuta i 1 znamenka (1) za desetke sati. Oni su tiskali različitim PLA bojama kako bi dodali raznolikost.

Korak 3: Sastavite CoreXY mehanizam

Pojedinosti o tome kako CoreXY dizajn funkcionira mogu se pronaći na CoreXY.com Izgradnja nosača magneta Nosač magneta je ono što se nalazi na stražnjoj strani sata, pozicionirano je iza zadanog broja, a magneti na nosaču spušteni su kako bi se uspostavila magnetska veza između prijevoznika i broj. Broj se tada može pomaknuti na novi položaj, a magneti na nosaču se podižu kako bi se odvojili i ostavili broj na novom mjestu.

Spomena: Prvotno sam planirao koristiti elektromagnete za uključivanje i isključivanje broja. Iz nekog razloga napustio sam tu ideju rano u procesu projektiranja. Ne mogu se sjetiti zašto. Planiram testirati elektromagnete i možda ću u budućnosti zamijeniti ovaj nosač.

Magneti se podižu i spuštaju pomoću vijka i servo pogona. Vijak ima vrlo grub navoj tako da će se za pola okreta vijka podići magneti za približno 4 mm, što je dovoljno da se prekine veza s brojevima. Sklapanje CoreXY komponenti

1. Prvi korak je pričvršćivanje držača Beta koračnog motora (donji motor). Postavio sam ga tako da je rub nosača u ravnini s rubom šperploče.
2. Dodajte zupčanike u praznom hodu donjim i gornjim kolicima te kutnim nosačima.
3. Gurnite donji nosač na vodilicu, a zatim pričvrstite kutni držač.
4. 3D sam ispisao alat za poravnanje kako bih bio siguran da je donja šipka za vođenje paralelna s rubom šperploče. Upotrijebio sam ga za određivanje mjesta gdje pričvrstiti kutni držač.
5. Dodajte okomite vodilice, nosač magneta, a zatim ponovite gornje korake za gornji nosač i Alfa motor.
6. Za poravnavanje gornjih vodilica uzeo sam komad šperploče i na jedan kraj stavio vijak. Zatim sam namjestio vijak tako da samo dodiruje šipku na kraju motora. Zatim sam ga gurnuo na drugi kraj i uvrnuo kutnu vodilicu.
7. Montirajte koračne motore i pogonske zupčanike
8. Navucite razvodni remen i pričvrstite ga na nosač magneta

Korak 4: Dodajte kućne prekidače

CoreXY se mora kalibrirati nakon svakog ciklusa napajanja kako bi znao gdje se nalaze koordinate 0, 0. To čini pomicanjem prema gornjem lijevom kutu (0, 0) sve dok ne aktivira dva mikroprekidača koji pokazuju početni položaj. Položaj gdje ti prekidači nisu kritični, samo ih treba postaviti blizu ugla tako da i gornji nosač i magnetski nosač pritisnu prekidač tijekom ciklusa navođenja.

Korak 5: Elektronika

Shema prikazuje potrebne veze između M0-mini, RTC-a i CNC štita. Koračni motori se spajaju u CNC štit.

Snaga CNC oklopa koja ide na koračne motore dolazi iz napajanja od 12v, 10A. Ovaj 12V se također napaja preko regulatora napona LM7805 koji se može koristiti za napajanje M0-mini i RTC.

Mikroprekidači X i Y Zero ožičeni su izravno na ploču M0-mini.

Korak 6: Dodajte lim

Imao sam poteškoća u nabavljanju velikog lima čelika promjera 36 pa sam upotrijebio limove veličine 10 "x4" koji su bili dostupni iz više izvora. Za pričvršćivanje na akril upotrijebio sam 3M poliestersku dvostranu filmsku traku, širine 1/2 "postavljenu duž šavova. To je rezultiralo glatkom čeličnom površinom.

Korak 7: Softver

Softver se sastoji od više modula

• RTC sučelje
• Ubrzanje/usporavanje motora pomoću mjerača vremena i prekida
• CoreXY funkcionalnost koja se koristi za premještanje na zadani skup koordinata
• Sat - to je odredilo kako pomicati brojeve s početnog položaja na položaj sata i natrag.

Sav izvorni kod možete pronaći na Githubu

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

Korak 8: Priprema brojeva

Svaki broj ima dva magneta 6x2 mm zalijepljena na stražnju stranu. Oni su pričvršćeni pomoću super ljepila za gel. Važno je da svi magneti budu okrenuti u istom smjeru. Uvjerio sam se da su magneti sjeverni pol okrenuti prema gore. Nije važno koji pol gleda prema gore, već mora biti suprotan od magneta na CoreXY nosaču, tako da se brojevi privlače nosaču.

Korak 9: Inicijalizacija sata

Početno postavljanje brojeva vrši se pri prvom pokretanju sata. Nosač CoreXY pomiče se u prazan položaj blizu sredine lica i uključuje svoje magnete.

Korisnik postavlja broj nasuprot prijevozniku i kaže softveru koji je to broj i je li to minuta, desetci minuta, sat ili desetci sati. Softver će tada spremiti broj u početni položaj. To se ponavlja sve dok se ne postavi svih 27 brojeva.

Tada se sat može pokrenuti i softver će pomaknuti odgovarajuće brojeve za prikaz vremena. Napomena: ovu inicijalizaciju morate izvršiti samo jednokratno. Nakon što su brojevi na svom mjestu, softver zna gdje se nalaze čak i ako postoji ciklus napajanja.

Velika nagrada na natječaju Make it Move 2020