Слайд сағаты: 12 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Мен қызықты сағаттардың дизайны мен құрылысын ұнатамын және әрқашан уақытты көрсетудің ерекше әдістерін іздеймін. Бұл сағатта сандары бар 4 тік слайд қолданылады. Төрт қадамдық қозғалтқыштар слайдтарды сағаттың дисплей аймағында дұрыс уақыт көрсетілетін етіп орналастырады. Қадамдар CNC Shield бар Arduino Uno көмегімен басқарылады. Уақытты сақтау үшін Adafruit PCF8523 RTC тақтасын пайдаланады. Корпустың және механикалық аспектілердің барлығы 3D форматында басылған және сандарды көрсететін слайдтар ағаштан жасалған, сандары лазермен ойылған. Мен слайдтарды жоғары және төмен жылжыту үшін ағаш сырғытпалардың артқы жағына орнатылған 3d баспа тірегі мен тісті доңғалақтарды қолдандым. Тіреуіш пен пиниондық жүйе Тригубович Thingiverse -те жасаған осы сызықтық қозғалыс құрылғысынан алынған.

Криптикалық нұсқа

Мен екі нұсқаны жасадым, олардың біреуі қалыпты сандар мен cfb70 -тің Cryptic Calendar Instructable негізіндегі құпия нұсқасы.

Жабдықтар

• Ардунио Уно
• CNC мотор қалқаны
• A4988 мотор жүргізушісі (4 саны)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Қадамдар 28BYJ 5V (4 саны)
• Қуат қосқышы - бөшке түрі
• Түймешік қосқышы (2 саны)
• Қуат көзі 12в
• Әр түрлі 3 мм болттар мен гайкалар
• RTC тақтасы үшін 2 мм бұрандалар (2 дана)
• 4/4 қатты ағаштан 1,5 тақта фут (мен Birdseye Maple қолдандым)

1 -қадам: 3D басып шығарылған бөлшектер

Барлығы 14 - 3D басып шығарылған бөлшектер бар. Мен оларды PLA көмегімен Prusa i3 Mk3 принтерінде басып шығардым.

• Мотор тасымалдаушы
• Pinion Gears (4 саны)
• Rack Gears (7 саны)
• Артқы қақпақ
• Безель

Сырғымалы тіректер менің 3D принтерлік төсегіме сыймайтындай тым ұзын болды, сондықтан мен оларды екіге бөліп, екі жартысын (A және B) біріктіру үшін ұшты ұшты қолдандым.

• Слайд А - 500мм (2 саны)
• Слайд В - 500мм (2 саны)
• Слайд А - 300мм (2 саны)
• Слайд В - 300мм

Слайд сағаты үшін STL файлдарын https://www.thingiverse.com/thing:4627764 сайтынан табуға болады.

2 -қадам: CNC қадамдық мотор қалқанын дайындау

A4988 қадамдық драйверлерін қосу

CNC Stepper Motor Shield әр түрлі драйверлерді қолдана алады. Мен Pololu A4988 қадамдық драйверлерін қолданамын. Мен моторды толық қадаммен басқарамын.

Орнатқаннан кейін қозғалтқыштарға түсетін токты шектеу үшін Vref кернеуін орнатыңыз. Мен Vref -ті.15vАвтокөлікті тәуелсіз етіп орнату

Қозғалтқыш қалқаны 4 қозғалтқышты қолдайды, «А» қозғалтқышы X, Y немесе Z негізгі қозғалтқыштарының бірін имитациялайтын екінші қозғалтқыш ретінде басқарылуы мүмкін немесе ол тәуелсіз қозғалтқыш болуы мүмкін. Слайд сағаты үшін ол тәуелсіз болуы керек және оны Arduino D12 мен D13 басқарады.

Бұл тәуелсіз болу үшін жоғарыдағы суретте көрсетілгендей A. Stp және A. Dir түйреуіштерін D12 және D13 жалғау үшін секіргіштерді орнату қажет.

Қадамдық мотор қуаты

5 В қадамдық қозғалтқыштар шын мәнінде 12 В көмегімен жұмыс істейді. Бұл 12В кернеуі CNC Motor Shield қозғалтқышының қуат қосқышына қосылған.

Arduino Uno қуат көзі

Arduino Uno үшін қуат CNC мотор қалқанына қосылған 12 вольтты қоректену көзімен қамтамасыз етіледі. Қалқандағы Вин түйреуіші ашық және қалқандағы тақырыпқа қосылмаған. Осылайша, 12В позитивті терминалдан шығатын сым қосылып, жоғарыдағы суретте көрсетілгендей қалқандағы Вин түйреуішіне дәнекерленген.

3 -қадам: Қадамдық қозғалтқыштың модификациясы

28BYJ Stepper қозғалтқыштары биполярлы қозғалтқыштар болып табылады және 5 істікшелі қосқышы бар, CNC Motor Shield бір полюсті қозғалтқыштарды басқаруға арналған және қозғалтқыштарды қосуға арналған 4 істікшелі бастары бар. Қадамды тікелей қалқанға бекіту үшін мен қадам қосқышының сымын өзгерттім. Атап айтқанда, №2 (қызғылт) және №3 (сары) сымдарды ауыстыру қажет. Мұны істеу үшін мен кішкене бұрағышты пайдаланып, коннектордың корпусындағы сымды ұстап тұратын ілмекті итеріп, оны корпустан шығарып, екеуін ауыстырдым. Содан кейін мен қосқышқа өзгеріс енгізілгенін білу үшін белгі қойдым.

Қозғалтқыш штепсельін қалқанға жалғаған кезде қызыл сым қолданылмайды, сондықтан мен штепсельді штрихке орналастырдым, осылайша тек 1-4 түйреуіштер қосылды, ал қызыл түйреуіш 5 қалқып тұрды.

Жылжымалы сағат қозғалтқыштары келесі түрде қосылады:

X осі = Минуттар сырғытпасы Y осі = Ондаған минуттар сырғытпасы Z осі = Сағаттық сырғытуA осі = Ондаған сағаттар сырғытпасы

4 -қадам: RTC мен қосқыштарды қосу

Нақты уақыттағы сағат қосылымы

Adafruit PFC8523 нақты уақыт сағаты Arduino -мен байланысу үшін I2C пайдаланады, бірақ CNC Motor Shield Arduino -дегі I2C SDA және SCL түйреуіштеріне қосылмайды. Бұл мәселені шешу үшін мен түйреуішті қосқыштары бар екі сымды секіргішті қолдандым және оларды Arduino тақтасындағы SDA және SCL тақырыптық позициясына енгіздім, содан кейін қалқанды үстіне қойдым.

Түймешік қосылымдары

Екі түйме Arduino -дағы A1 және A2 -ге қосылған. CNC Motor Shield бұл түйреуіштерді қалқанның шетіндегі тақырыпқа әкеледі және оларды Hold and Resume деп атайды. Қосқыштар осы тақырыпқа қосылады.

5 -қадам: Схемалық

6 -қадам: ағаштан жасалған слайдтарды дайындау

Мен слайдтар үшін 4/4 Birdseye Maple сатып алдым. Тиісті қалыңдыққа жету үшін мен ағашты екіге бөлдім, содан кейін барабанды тегістегішпен барлық бастапқы тақталар үшін 3/8 дюйм (9,5 мм) біркелкі қалыңдық жасадым, содан кейін мен 150 гритпен тегістеуді аяқтадым.

Содан кейін тақтайшалар жыртылып, төмендегі өлшемдерге сәйкес келеді.

• Минуттық слайд: 500мм х 40мм х 9.5мм
• Ондаған минуттық слайд: 300мм 40мм х 9.5мм
• Жұмыс слайдтары: 500мм x 40мм х 9,5мм (минуттармен бірдей)
• Ондаған сағаттар: 150x40x9.5 мм

7 -қадам: сандарды лазерлік гравировка

Слайдтарды лазерлік гравировка жасамас бұрын мен тақтаның жоғарғы бетіне көк бояу таспасын жаптым. Бұл сандардың шеттерінде күйіп қалудың алдын алуға көмектеседі.

Мен кернеуі 24 дюйм болатын 45 Вт Epilog Helix лазерін қолдандым. Слайдтар минуттар мен сағаттардың ұзындығы 18 дюймден асатындықтан, мен оларды өңдеу кезінде слайдтардың барлығын 90* айналдырдым. Менің лазерлік параметрлерім 13 жылдамдық пен 90 қуат болды.

Мен әрлеуді дайындау үшін ойылған сырғымаларды 150 және 180 ұнтақталған тегістеуішпен сүргіледім.

Нөмірлерге арналған.dxf файлын Github репозиторийінде осы жобадан табуға болады

Гравюра жасағаннан кейін мен ағашты 180 гритке тегістедім, содан кейін қайнатылған зығыр майын (БЛО) жағып, 10 минут күтіп, оны сүртіп, 24 сағат емдеуге рұқсат бердім, содан кейін тағы 180 ұнтақталған ұнтақпен сүртіп, BLO -ның басқа қабатын жағып, 24 күтдім. сағат, 180 -ге дейін тегістелген және мөлдір жылтыр полиуретанды қолданған. Бірі емделді, мен жарқыраған жылтырды алу үшін 180 -ден 600 -ге дейін ұнтақталған ұнтақтарды тегістедім.

8 -қадам: Ағаш слайдтарға тірек механизмдерін қосу

Тіректі берілістер ағаш сырғылардың артқы жағына қосылады, олар артқы бойымен тік және көлденең орналасқан.

• Минуттар мен сағаттар үшін 500мм тіректердің екі жартысын бір -біріне қосу керек.
• Ондаған минуттар үшін слайдта 300 мм тартпаның екі жартысы бір -біріне қосылған.
• «Ондаған сағаттар» слайдында мен 300 мм тартпаның екі жартысының бірін қолданамын.

Редуктордың артқы жағына қараған кезде тіс тістері оң жақта орналасуы керек.

9 -қадам: сағатты құрастыру

Ассамблея өте қарапайым. Мен барлық жинау үшін 3 мм алты бұрышты болтты қолдандым. Төменде құрастыру қадамдары көрсетілген

1. Қадамдарды мотор тасымалдағышқа орнатыңыз
2. Пинонды тісті доңғалақтарды қозғалтқыштарға қосыңыз, олар бос және тірек сырғытпасының орнында ұсталады

3. Артқы қақпаққа электрониканы орнатыңыз

   • Ардуино болттарды арқамен бекітіп, тақтаны ұстап тұру үшін гайкалармен бекітілген
   • RTC пластмассаға 2 мм екі бұранданы қолданады
   • Қуат қосқышы корпуста басылған
   • Қосқыштар берілген екі тесікке орнатылады.
4. Артқы қақпақта мотор тасымалдағыштың артқы жағына бекітілген қарақұйрық байланысы бар, бір жағы екі жаққа доңғалақпен қосылу үшін бүгіледі. Артқы қақпақты бекіту үшін алдыңғы жағынан 3 мм болттар бұралған.
5. Қоршауды қосыңыз
6. Сандық слайдтар ойықтарға орналастырылады және тісті берілістердің шетіне тіреледі. Олар қуат сағатқа қосылған кезде қосылады.

Сағатты қабырғаға ілу үшін артқы қақпақта кілт саңылаулары бар. STL файлдарында тестілеу үшін үстелге немесе жұмыс үстеліне сағатты бекіту үшін пайдалануға болатын қосымша L жақшасы бар.

10 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Бастапқы код GitHub -та https://github.com/moose408/SlideClock мекен -жайында орналасқан.

Кітапханалар

Слайд сағаты Стэн Райфельдің SpeedyStepper кітапханасын пайдаланады, оны мына жерден табуға болады: //github.com/Stan-Reifel/SpeedyStepper

Мен бастапқыда AccelStepper кітапханасын қолдануға тырыстым, себебі көп адамдар қолданады. Бұл бір баспалдақ үшін жақсы жұмыс істеді, бірақ мен барлық төрт қадамды бір мезгілде жылжытуға тырысқанда, ол жүгіруге баяулады. Сондықтан мен SpeedyStepper кітапханасына ауыстым және өте риза болдым. Мен бұл кітапхананы болашақтағы барлық қажеттіліктерім үшін қолданатын боламын.

Жіберу

Іске қосылған кезде код сериялық порттағы пернені басуды іздейді.

• Егер пайдаланушы пернені басса, ол барлық қадамдық қозғалтқыштарды қолмен басқаруға мүмкіндік беретін отладка мәзірін қосады.
• Егер сериялық портта белсенділік болмаса, бағдарламалық жасақтама слайдтарды орналастыру арқылы сағатты инициализациялайды, содан кейін ағымдағы уақытты көрсетеді.

Слайдтарды орналастыру

Қадамдық қозғалтқыштарды қолданған кезде, бағдарламалық қамтамасыз ету әр слайдтың физикалық орнын білуі үшін оларды «бастапқы күйге» инициализациялау қажет. Мен бастапқыда әр слайдқа үй жағдайын анықтау үшін холл сенсорлары мен магнит қосатын едім. Бұл қосымша электрониканы қажет етеді, мен біраз ойланғаннан кейін, максималды қадамдар үшін слайдты жоғарғы жағына дейін жүргізуге болатынын түсіндім. Егер слайд максималды қадамдар санына жетпесе, ол тісті доңғалаққа тиіп кетеді, ал қозғалтқыштар тоқтаған кезде барлық слайдтар шестерняға ең жоғарғы шегінде орналасады. Бұл аздап шулы және уақыт өте келе редукторлардың тозуына әкелуі мүмкін, бірақ бұл сирек кездесетін мәселе.

11 -қадам: операция

Сағатты іске қосу

Сағат алғаш қосылғанда барлық 4 слайд болады, содан кейін ағымдағы уақыт көрсетіледі.

Уақытты орнату

Уақытты орнату үшін сағаттың төменгі жағындағы көк режим түймесін 1 секунд басып тұрыңыз. Таңдалғанын көрсету үшін ондаған сағаттық жүгірткі 1/2 «жоғары және төмен жылжиды. Уақытты өзгерту үшін сары Таңдау түймесін басыңыз немесе келесі слайдқа (сағат) өту үшін Mode түймесін басыңыз. Уақытқа дейін қайталаңыз орнатылды, содан кейін сағатты іске қосу үшін Mode түймесін бір рет басу керек.

12 -қадам: Қорытынды

Бұл дизайнмен танысуға болатын көптеген нұсқалар бар. Бір идея - сандарды әріптермен алмастыру және ауа райы, қор нарығы немесе аффирмация сияқты ақпаратты беретін 4 әріпті сөзді көрсету.

Мысалы, менің әйелім маған оның жұмыс мәртебесін көрсететін нұсқа жасауды қалайды; Бос, бос, қоңырау шалу және т.б. Бұл слайдтарды ауыстырып, бағдарламалық жасақтаманы өзгерту арқылы оңай жүзеге асады. Мүмкіндіктер шексіз.

Ремикс байқауының екінші жүлдесі