Հիացնող մագնիսական պատի ժամացույց. 24 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Ինձ միշտ գրավում էին մեխանիկական ժամացույցները: Բոլոր ներքին շարժակների, աղբյուրների և փախուստների համատեղ աշխատելու եղանակը, որը հանգեցնում է մշտական հուսալի ժամացույցի, միշտ անհասանելի է թվում իմ սահմանափակ հմտությունների հավաքածուի համար: Բարեբախտաբար, ժամանակակից էլեկտրոնիկան և 3D տպված մասերը կարող են հաղթահարել բացը ՝ ստեղծելով մի պարզ բան, որը չի հենվում փոքր ճշգրիտ մետաղական մասերի վրա:

Այս մինիմալիստական պատի ժամացույցը թաքցնում է մի զույգ եռաչափ տպիչով օղակներ, որոնք շարժվում են էժանագին շարժիչներով, որոնք պտտեցնում են մագնիսները դասական ընկույզի երեսպատման հետևում:

Սկզբում ոգեշնչված STORY ժամացույցից, ես ուզում էի մի ժամացույց, որը ցույց տա օրվա ժամանակը ՝ օգտագործելով գնդիկավոր առանցքակալներ միայն թվային ընթերցման և դանդաղ շարժվող գնդակի կրող արտադրանքի օգտագործմամբ:

Քայլ 1: Գործիքներ և նյութեր

Նյութեր:

• 13 x 13 x 2 դյույմ Նրբատախտակ/մասնիկների տախտակ (ես սոսնձեցի 3 կտոր փայտի ջարդոն)
• 13 x 13 դյույմ
• Արդուինո Նանո
• Իրական ժամանակի ժամացույց
• Stepper Motors և վարորդներ
• Hall Effect սենսորներ
• Մագնիսներ
• Հոսանքի մալուխ
• AC ադապտեր
• Plug
• Մեքենայի պտուտակներ տեսականի
• Փայտե պտուտակներ տեսականի
• 3D տպագիր մասեր (վերջին քայլ)
• Երեսպատում (12 x 12 դյույմ - դեմք, 40 դյույմ երկար ժապավեն)
• Սփրեյ լաք
• Սև լակի ներկ

Գործիքներ:

• 3D տպիչ
• Կողմնացույց
• X-acto դանակ
• Սոսինձ
• Սեղմակներ
• Circle Cutting Jig
• Hack Saw
• Սկավառակի սրբիչ
• Ratchet սեղմիչ
• Սայր
• Քանոն
• Սանդեր
• Գայլիկոններ
• Պտուտակահաններ
• Sոդման երկաթ
• Տաք սոսինձ ատրճանակ

Քայլ 2. Սոսնձեք միասին փայտե շրջանակ

Կպչեք երեք կտոր փայտ, որոնք կկազմեն ժամացույցի շրջանակը: Ես օգտագործեցի վերականգնված մասնատախտակը հին մահճակալի շրջանակից:

Քայլ 3. Կտրեք շրջանակը ՝ օգտագործելով Circle Cutting Jig

Նշեք տախտակի կենտրոնը և ամրացրեք այն շրջանակի կտրող ջիգի վրա: Կտրեք հինգ շրջան հետևյալ տրամագծերով.

• 12 դյույմ
• 11 1/4 դյույմ
• 9 1/4 դյույմ
• 7 1/4 դյույմ
• 5 3/8 դյույմ

Քայլ 4: Տպեք և հավաքեք հանդերձում

Օղակների փոխանցման տուփերը բաժանված են հատվածների, այնպես որ դրանք կարող են տպվել փոքր տպիչի վրա և սեղմվել միասին: Բոլոր մասերը տպագրվել են ABS- ով `հաջորդ քայլին ցուցադրված միաձուլման գործընթացին օգնելու համար: Մանրացրեք մասերի բոլոր եզրերն ու մակերեսները:

Տպեք 22 -րդ քայլում հայտնաբերված մասերի հետևյալ քանակները.

• 1 - ժամային օղակաձեւ հանդերձում հատվածի մագնիս
• 6 - Hour Ring Gear Segment Basic
• 1 - ժամ պահող օղակաձեւ հատվածի սլաքային լեռ
• 6 - ourամ պահող օղակաձեւ հատվածի հիմնական
• 1 - Hour Hall Effect Sensor Holder
• 1 - րոպեական օղակաձեւ հանդերձում հատվածի մագնիս
• 7 - Minute Ring Gear Segment Basic
• 1 - Րոպե պահող օղակաձեւ հատվածի սլաքային լեռ
• 6 - րոպե պահող օղակաձեւ հատվածի հիմնական
• 1 - Minute Hall Effect Sensor Holder
• 2 - Spur Gear
• 1 - Էլեկտրոնիկայի լեռ

Քայլ 5. «Սոսինձ» բաժինները միասին

Մի քիչ ացետոնով ապակե շշի մեջ լուծարեք ձախողված տպումները հին օժանդակ նյութը և այլն: Ներկեք ացետոնի խառնուրդը յուրաքանչյուր կարի վրա, որպեսզի կտորները միաձուլվեն: Բուժվելուց հետո յուրաքանչյուր կարի հարթեցրեք ավազով:

Քայլ 6. Կտրեք ռելիեֆները շրջանակի մեջ

Շրջանակի մեջ տեղադրեք օղակների փոխանցման տուփերը և ամրացնող օղակները և կտրեք ռելիեֆները քայլող շարժիչների համար: Ես չափեցի և կտրեցի ներքին օղակը չափազանց մեծ, այնպես որ ես այն չափի հասցրի ՝ օգտագործելով խանութի շուրջ եղած թխկի եզրագիծը:

Քայլ 7. Կտրեք մաքրումը Hall Effect սենսորների համար

Կտրեք ներքին օղակի միջանցքի բացը րոպեի սրահի էֆեկտի սենսորի համար և անցք ժամային դահլիճի էֆեկտի սենսորի համար: Այս բացերը կտրելու համար ես օգտագործեցի մի սրածայր, պատյան և փոքր ձեռքի սղոց:

Քայլ 8: Կպչեք արտաքին մատանին

Կպչեք և կպցրեք արտաքին օղակը րոպե պահող օղակի չափով:

Քայլ 9. Կտրեք Hall Effect Sensor ճշգրտման պտուտակները

Կտրեք մեքենայի պտուտակները կոտրված սղոցով, որպեսզի դրանք պարզապես ավելի երկար լինեն, քան ամրացման օղակի և սրահի էֆեկտի սենսորների ամրակի հաստությունը: Կտրեք անցքը թելերի մեջ, որպեսզի այն հնարավոր լինի ճշգրտել թելված ծայրից ՝ հարթ պտուտակահանով:

Քայլ 10: Կպչեք օղակները կարծր տախտակին

Կտրեք տախտակի մի շրջանակ, որը պարզապես ավելի մեծ է, քան արտաքին օղակը: Կպչեք արտաքին և ներքին օղակները կարծր տախտակի դեմքին: Ներքին օղակը տեղադրելու համար օգտագործեք րոպե պահող օղակը և մատանի հանդերձանքը: Ավելի լավ ուշադրություն դարձրեք, քան ես ՝ ներքին օղակը հետ սոսնձելու համար: Երկրորդ պատկերը ցույց է տալիս դահլիճի էֆեկտի սենսորի նոր անցք:

Օգտագործեք սկավառակի սրբիչ, որպեսզի կարծր տախտակը կտրեք արտաքին օղակի չափով:

Քայլ 11: Սոսինձ ներքին սկավառակ

Կպչեք ներքին սկավառակը տեղում ՝ օգտագործելով ժամապահ օղակը և մատանի հանդերձանքը ՝ ներքին սկավառակը տեղադրելու համար:

Քայլ 12: Կցեք երեսպատում

Կտրեք երեսպատման ժապավենը, որն ավելի լայն է, քան ժամացույցը ՝ այնքան խորը և երկար, որ կարող եք շուրջօրյա փաթաթել (ժամացույցի 3.14 * տրամագիծը, կվերադարձնի անհրաժեշտ երկարությունը: Ավելացրեք մեկ դյույմ ՝ համոզվելու համար, որ ունեք բավարար քանակությամբ): կտրել երկարությամբ: Կպչուն երեսպատման վրա բավականաչափ սոսինձ քսեք և ամրացրեք տեղում ՝ ամրագոտի սեղմակով: Թողեք մի քանի ժամ չորանա ՝ կպչունությունն ապահովելու համար:

Քայլ 13: Կտրեք երեսպատումը

Կտրուկ սայրով կտրեք ավելորդ երեսպատումը ժամացույցի առջևից և հետևից:

Քայլ 14: Կտրեք երեսպատումը

Իմ երեսպատման հատվածում որոշ ճաքեր կար: Աշխատանքն ավելի դյուրին դարձնելու համար ես նկարիչների ժապավենով ամրացրեցի այն: Օգտագործելով x-acto դանակ կողմնացույցի մեջ, կտրեք երեսպատումը ժամացույցի երեսից ավելի մեծ:

Քայլ 15: Սոսինձ նրբատախտակ

Օգտագործեք անջատված օղակները `ճնշումը ժամացույցի սլաքի վրա տարածելու համար: Կիրառեք լայն սոսինձ երեսպատման ոչ ժապավենային կողմում: Ուղղահայաց կողմնորոշեք հացահատիկը ժամացույցի սլաքի վրա և կիրառեք բազմաթիվ սեղմակներ, որոնցից յուրաքանչյուրը մի փոքր սեղմվում է: Սա կապահովի, որ երեսպատումը չշարժվի և նույնիսկ ճնշում ունենա դեմքի վրա:

Usedամացույցի երեսին մի քանի հարթ տախտակ օգտագործեցի, իսկ հետևի մասում ՝ որոշ կոճակներ:

Քայլ 16: Ավազ և վերջ

Օգտագործելով հղկաթուղթ, զգուշորեն հեռացրեք ժամացույցի երեսից երեսպատման ավելցուկը և ավազը սկսեք 220 հատից մինչև 600 հատ:

Կիրառեք 10 -ից 20 շերտ լաք: Սա կկառուցի մակերեսը, որի երկայնքով կշարժվի գնդիկավոր կրողը: Անխուսափելիորեն փոշու և օդում եղած այլ մասնիկների պատճառով ես կարծում եմ, որ գծեր կհայտնվեն յուրաքանչյուր գնդիկավոր կրիչի ճանապարհին: Հարդարման ավելի շատ շերտեր կիրառելը պետք է հետաձգի դա հնարավորինս երկար: Այն նաև կհեշտացնի ապագա վերամշակումը: Ես կթարմացնեմ այս քայլը, եթե իմ ժամացույցի վրա երբևէ գծեր հայտնվեն:

Քայլ 17: Տեղադրեք էներգիա

Օգտագործելով 27/64 դյույմ հորատիչ, ժամացույցի ներքևի հատվածում անցք բացեք և միացրեք հոսանքի վարդակը տեղում:

Քայլ 18: Էլեկտրոնիկայի հավաքում

Էլեկտրոնային տախտակին ամրացրեք stepper վարորդներն ու իրական ժամանակի ժամացույցը: Ինձ պետք էր միջոց գտնել Arduino- ն ապահովելու համար, այնպես որ անցքեր էին բացվում, իսկ ճարմանդը փակվում էր: Այս հատկությունները ավելացվել են 22 -րդ քայլում հայտնաբերված ֆայլին:

Քայլ 19: oldոդման և միացման էլեկտրոնիկա

Բլոկ -դիագրամից հետո բոլոր մասերը միասին կպցրեք: Օղակները տաք սոսնձեք տեղում և ամրացրեք ցանկացած թափառող լարերը տաք սոսինձով:

Քայլ 20: Հետ ափսե

Ստեղծեք հետևի ափսեը ՝ կտրելով ժամացույցի երեսից ավելի մեծ 1/2 դյույմ մեկ այլ շրջան և ներքին տրամագծով մատանին նույնը, ինչ ժամացույցի հետևի կողմը: Կպչեք օղակը և շրջանաձևը որոշ գարնանային սեղմակների հետ միասին:

Չորանալուց հետո գրեք ներքին օղակից 1/8 դյույմ մեծ տող և կտրեք չափը ՝ օգտագործելով սղոցը կամ սկավառակի սրիչը:

Կտրեք անցքը 1 դյույմ երկարությամբ 1/4 դյույմ լայնությամբ հետևի վերևում ՝ օգտագործելով երթուղիչ կամ հորատիչ: Inkամացույցի մեջքը մեջքին ամրացնելու համար չորս անցք են խփում:

Կիրառեք սև լակի ներկ և չորացնելուց հետո ամրացրեք ժամացույցին:

Քայլ 21. Arduino կոդ

Արդուինոյի կոդը հնարավորինս լավ է մեկնաբանվում: Հիշեք, որ ես ծրագրավորող չեմ, ես ունեմ նվազագույն arduino փորձ (եղեք բարի): Կոդն անընդհատ ստուգվում է ՝ տեսնելու, թե արդյո՞ք ընթացիկ ժամանակը համընկնում է «etամանակի վերականգնման» հետ: Քանի որ ես չէի կարող մտածել ընթացիկ ժամանակը քայլերի վերածելու եղանակի մասին, այն ինքն իրեն ուղղում է միայն օրական մեկ անգամ (լռելյայն կեսգիշեր): Կեսգիշերին շարժիչները պտտվում են դեպի կեսգիշերային դիրք և սպասում մինչև 00:01, շարժվելով դեպի այդ ժամանակ, այնուհետև շարունակվում է այնտեղից: Քանի որ ներկայումս նստած է, ժամացույցը ընդամենը մոտ 5 վայրկյան է կորցնում 24 ժամվա ընթացքում:

Ձեզ հարկավոր կլինի տեղադրել Stepper և RTClib գրադարանները:

Ես գիտեմ, որ ծածկագիրը կարող է օպտիմիզացվել ինձանից ավելի փորձ ունեցող մեկի կողմից: Եթե դուք մոտ եք մարտահրավերին, խնդրում ենք վերստեղծել այս նախագիծը ձեզ համար և կիսվել ձեր գիտելիքներով:

#ներառում

#ներառել «RTClib.h» RTC_DS1307 rtc; #սահմանել մեկՇրջադարձ 2038 // քայլերի քանակը մեկ պտույտում 28BYJ-48 տիպի շարժիչով Stepper hourHand (oneRotation, 3, 5, 4, 6); Stepper minuteHand (oneRotation, 7, 9, 8, 10); #սահմանել ժամԿանգ առնելՍենսոր 12 #սահմանել րոպեԿանգ առնելՍենսոր 11 int վերջ Քայլ = 0; // dealամացույցի արագության համար ժամանակի գործարք: int setDelay1 = 168; int setDelay2 = 166; int setDelay3 = 5; // Մաթեմատիկա անելու ընթացիկ ժամանակը: բոց hr = 0; բոց mn = 0; բոց sc = 0; // Setամացույցի վերակայման օրվա ժամը սահմանեք (24 ժամյա ձևաչափ): int resetHour = 0; int resetMinute = 0; // Փոփոխականներ `գործարկման և վերակայման ժամանակ ճիշտ ժամանակը սահմանելու համար: float setTimeStepHour = 0; float setTimeStepMinute = 0; float handDelay = 0; float hourTest = 0; float minuteTest = 0; void setup () {Serial.begin (115200); // Ստեղծեք իրական ժամանակի ժամացույց և կարգավորեք սրահի էֆեկտի տվիչները: pinMode (hourStopSensor, INPUT_PULLUP); pinMode (minuteStopSensor, INPUT_PULLUP); rtc.begin (); // comամանակը սահմանելու համար ստորև չմեկնաբանեք տողը: // rtc.adjust (DateTime (2020, 2, 19, 23, 40, 30)); // rtc.adjust (DateTime (F (_ DATE_), F (_ TIME_))); // Սահմանեք սլաքային շարժիչների առավելագույն արագությունը: hourHand.setSpeed (15); minuteHand.setSpeed (15); // Օղակ մինչև րոպեի և ժամի սլաքը կեսօրին է (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {ուշացում (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {minuteHand.step (3); } else {ուշացում (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {ուշացում (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {minuteHand.step (3); } else {ուշացում (4); }} // Ստացեք ընթացիկ ժամանակը DateTime now = rtc.now (); hr = now.hour (); mn = այժմ. րոպե (); sc = now.second (); // Փոխել 12 ժամվա ձևաչափի, եթե (hr> = 12) {hr = hr - 12; } // Տեսեք, թե որ ձեռքը պետք է ավելի հեռու անցնի դեմքով և օգտագործեք այդ հեռավորությունը // համապատասխան ժամանակը կարգավորելու համար: hourTest = hr / 12; minuteTest = mn / 60; եթե (hourTest> minuteTest) {handDelay = hourTest; } else {handDelay = minuteTest; } // Սահմանել ընթացիկ ժամը setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Սահմանել ընթացիկ րոպեն setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9); // Փորձարկեք, թե որ ձեռքին են պետք ավելի շատ քայլեր և սահմանեք այն ամենաերկար քայլերի հաշվարկի համար loop- ի համար: եթե (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } else {endStep = setTimeStepMinute; } համար (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {հետաձգում (3); } if (i <setTimeStepMinute) {minuteHand.step (3); } else {ուշացում (4); }} // Setամացույց սահմանել RPM hourHand.setSpeed (1); minuteHand.setSpeed (1); } void loop () {// clockամացույցի մեկնարկի մեկնարկի հանգույց: համար (int i = 0; i <22; i ++) {minuteHand.step (1); ուշացում (setDelay1); // Վերակայման ժամանակի փորձարկում, եթե պատրաստ է վերակայման, ընդմիջում: եթե (rtc.now (). ժամ () == resetHour && rtc.now (). րոպե () == resetMinute) {ընդմիջում; }} ուշացում (setDelay3); համար (int i = 0; i <38; i ++) {hourHand.step (1); ուշացում (setDelay1); // Վերակայման ժամանակի փորձարկում, եթե պատրաստ է վերակայման, ընդմիջում: if (rtc.now (). ժամ () == resetHour && rtc.now (). րոպե () == resetMinute) {ընդմիջում; } համար (int i = 0; i <20; i ++) {minuteHand.step (1); ուշացում (setDelay2); // Վերակայման ժամանակի փորձարկում, եթե պատրաստ է վերակայման, ընդմիջում: if (rtc.now (). ժամ () == resetHour && rtc.now (). րոպե () == resetMinute) {ընդմիջում; }}} // clockամացույցի վերակայում վերակայման պահին, եթե (rtc.now (). Ժամ () == resetHour && rtc.now (). Րոպե () == resetMinute) {// Փոխել ժամացույցի արագությունը hourHand.setSpeed (10); minuteHand.setSpeed (10); // Շրջեք մինչև րոպեի և ժամի սլաքը հասնում է կեսօրին: while (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {ուշացում (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {minuteHand.step (3); } else {ուշացում (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {հետաձգում (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {minuteHand.step (3); } else {ուշացում (4); }} // Սպասեք այստեղ, մինչև չանցնի վերակայման ժամանակը: while (rtc.now (). րոպե () == resetMinute) {հետաձգում (1000); } // Ստացեք ընթացիկ ժամանակը DateTime now = rtc.now (); hr = now.hour (); mn = այժմ. րոպե (); sc = այժմ. երկրորդ (); // Փոխել 12 ժամվա ձևաչափի, եթե (hr> = 12) {hr = hr - 12; } // Տեսեք, թե որ ձեռքը պետք է ավելի հեռու անցնի դեմքով և օգտագործեք այդ հեռավորությունը // համապատասխան ժամանակը կարգավորելու համար: hourTest = hr / 12; minuteTest = mn / 60; եթե (hourTest> minuteTest) {handDelay = hourTest; } else {handDelay = minuteTest; } // Սահմանել ընթացիկ ժամը setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Սահմանել ընթացիկ րոպեն setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9); // Փորձարկեք, թե որ ձեռքին են պետք ավելի շատ քայլեր և սահմանեք այն ամենաերկար քայլերի հաշվարկի համար loop- ի համար: եթե (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } else {endStep = setTimeStepMinute; } համար (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {հետաձգում (3); } if (i <setTimeStepMinute) {minuteHand.step (3); } else {ուշացում (4); }} hourHand.setSpeed (1); minuteHand.setSpeed (1); }}

Քայլ 22: STL ֆայլեր

Ձեզ հարկավոր է տպել ֆայլերի հետևյալ քանակները.

• 1 - ժամային օղակաձեւ հանդերձում հատվածի մագնիս
• 6 - Hour Ring Gear Segment Basic
• 1 - ourամ պահող օղակաձեւ հատված Սթեփեր լեռ
• 6 - ժամի պահպանման օղակի հատվածի հիմնական
• 1 - Hour Hall Effect Sensor Holder
• 1 - րոպեական օղակաձեւ հանդերձում հատվածի մագնիս
• 7 - Minute Ring Gear Segment Basic
• 1 - Րոպե պահող օղակաձեւ հատվածի սլաքային լեռ
• 6 - րոպե պահող օղակաձեւ հատվածի հիմնական
• 1 - Minute Hall Effect Sensor Holder
• 2 - Spur Gear
• 1 - Էլեկտրոնիկայի լեռ

Քայլ 23. Solidworks ֆայլեր

Սրանք Solidworks- ի օրիգինալ ֆայլերն են, որոնք օգտագործվում են նախորդ քայլում հայտնաբերված STL- երը ստեղծելու համար: Ազատորեն խմբագրեք և փոխեք իմ ֆայլերը, ինչպես հարմար եք համարում:

Քայլ 24. Եզրակացություն

Այս ժամացույցն ավելի լավ ստացվեց, քան ես ենթադրում էի: Ունենալով նվազագույն Arduino փորձ, ես ուրախ եմ, թե ինչպես է այն ստացվել և որքանով է այն ճշգրիտ: Այն հիանալի տեսք ունի և գործում է այնպես, ինչպես ես հույս ունեի: