Магнитті қабырға сағаты: 24 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Механикалық сағаттар мені әрқашан қызықтырды. Ішкі редукторлар, серіппелер мен қашып кетулердің тұрақты жұмыс жасау уақыты менің шектеулі дағдылар жиынтығыма әрқашан қол жетпейтін болып көрінді. Бақытымызға орай, қазіргі заманғы электроника мен 3D басып шығарылған бөлшектер кішкене дәл металл бөлшектерге сүйенбейтін қарапайым нәрсе жасау үшін алшақтықты толтыра алады.

Бұл минималистік қабырға сағаты магниттерді классикалық жаңғақ шпонының артында айналдыратын арзан сатылы қозғалтқыштармен басқарылатын 3D басып шығарылған екі сақиналы дөңгелекті жасырады.

Бастапқыда STORY Clock әсерінен мен шарикті подшипниктерді қолданудың тәулік уақытын тек цифрлық оқудан және олардың өнімі бар баяу қозғалатын шарды көрсететін уақыт бөлігін алғым келді.

1 -қадам: құралдар мен материалдар

Материалдар:

• 13 x 13 x 2 дюймдік фанера/бөлшектер тақтасы (мен ағаштың 3 бөлігін жапсырдым)
• 13 x 13 дюймдік қатты тақта
• Ардуино Нано
• Нақты уақыт сағаты
• Stepper моторлары мен жүргізушілері
• Холл әсерінің сенсорлары
• Магниттер
• Қуат кабелі
• Айнымалы ток адаптері
• Штепсель
• Ассортиментті бұрандалар
• Түрлі ағаш бұрандалар
• 3D басып шығарылған бөлшектер (соңғы қадам)
• Шпон (12 x 12 дюйм - бет, ұзындығы 40 дюйм)
• Спрей лак
• Қара спрей бояуы

Құралдар:

• 3D принтері
• Компас
• X-acto пышағы
• Желім
• Қысқыштар
• Дөңгелек кесу қондырғысы
• Hack Saw
• Диск Сандер
• Ратчет қысқыш
• Қашау
• Сызғыш
• Сандер
• Жаттығулар
• Бұрауыштар
• Пісіру темірі
• Ыстық желім мылтығы

2 -қадам: Ағаш жақтауды жабыстырыңыз

Сағаттың жақтауын құрайтын үш ағаш бөлігін жабыстырыңыз. Мен ескі кереует жақтауынан жасалған бөлшектер тақтасын қолдандым.

3 -қадам: шеңберді кесу қондырғысының көмегімен жақтауды кесіңіз

Тақтаның ортасын белгілеп, шеңберді кесу қондырғысына бекітіңіз. Келесі диаметрі бар бес шеңберді кесіңіз:

• 12 дюйм
• 11 1/4 дюйм.
• 9 1/4 дюйм.
• 7 1/4 дюйм.
• 5 3/8 дюйм.

4 -қадам: берілісті басып шығару және жинау

Сақиналы тісті дөңгелектер сегменттерге бөлінген, сондықтан оларды шағын принтерде басып шығаруға және біріктіруге болады. Барлық бөлшектер келесі қадамда көрсетілген балқыту процесіне көмектесу үшін ABS -те басылды. Бөліктердің барлық жиектері мен беттерін тегістеңіз.

22 -қадамда табылған бөлшектердің келесі санын басып шығарыңыз:

• 1 - Сағаттық сақиналы беріліс сегментінің магниті
• 6 - Сағаттық сақиналы механизмнің негізгі сегменті
• 1 - Сақиналы сақина сегментінің қадамдық бекітпесі
• 6 - сағаттық сақина сақинасының негізгі сегменті
• 1 - Сағаттық эффект сенсорының ұстағышы
• 1 - минуттық сақиналы беріліс сегментінің магниті
• 7 - Minute Ring Gear Segment Basic
• 1 - Минутты сақина сақинасы сегментінің қадамдық бекітпесі
• 6 - Минутты сақтайтын сақина сегменті негізгі
• 1 - минуттық эффект сенсорының ұстағышы
• 2 - Spur Gear
• 1 - Электроника қондырғысы

5 -қадам: «Желімдеу» бөлімдерін бірге

Ацетон қосылған шыны бөтелкеде ескі тірек материалын және т.б. сөндірілген басылымдарды ерітіңіз. Бөлшектерді біріктіру үшін әр тігіске ацетон қоспасын бояңыз. Емделгеннен кейін әр тігісті тегіс етіп тегістеңіз.

6 -қадам: Рельефтерді жақтауда кесіңіз

Сақиналы тісті дөңгелектер мен бекіткіш сақиналарды жақтауға қойыңыз және қадамдық қозғалтқыштардың рельефтерін кесіңіз. Мен ішкі сақинаны тым үлкен етіп өлшедім және кесіп алдым, сондықтан мен оны дүкеннің айналасында үйеңкі жиегімен байладым.

7 -қадам: Холл эффектісінің сенсорлары үшін аралық кесу

Минуттық зал эффектінің сенсоры үшін ішкі сақина арқылы саңылауды кесіңіз, ал сағаттық эффект сенсорының ұясы. Мен бұл тесіктерді кесу үшін қашауды, файлды және кішкентай қол араны қолдандым.

8 -қадам: Сыртқы сақинаны жабыстырыңыз

Сыртқы сақинаны минуттық сақинаның өлшеміне жабыстырыңыз және жабыстырыңыз.

9 -қадам: Холл әсерінің сенсорының реттеу бұрандаларын кесіңіз

Машинаның бұрандаларын кескіш арамен кесіңіз, осылайша олар сақина мен холл эффектінің сенсор ұстағышының қалыңдығынан ұзағырақ болады. Бұрандалы бұранданың көмегімен бұрандалы шетінен реттеуге болатындай етіп ойықтарды кесіңіз.

10 -қадам: Сақиналарды қатты тақтаға жабыстырыңыз

Сыртқы сақинадан үлкенірек қатты тақтаның шеңберін кесіңіз. Сыртқы және ішкі сақинаны қатты тақтаға жабыстырыңыз. Ішкі сақинаны орнату үшін минуттық сақина мен сақина берілісін қолданыңыз. Ішкі сақинаны артқа жапсырмауға қарағанда, маған көбірек назар аударыңыз. Екінші суретте минуттық эффект сенсоры үшін жаңа ойық кесілгені көрсетілген.

Қатты тақтаны сыртқы сақина өлшеміне дейін кесу үшін диск тегістегішті пайдаланыңыз.

11 -қадам: Ішкі дискіні жабыстырыңыз

Ішкі дискіні орналастыру үшін сақтық сақинасы мен сақиналы беріліс көмегімен ішкі дискіні орнына жабыстырыңыз.

12 -қадам: Шпонды бекітіңіз

Терең және ұзағырақ сағаттан гөрі кеңірек фанер жолағын кесіңіз (сағаттың диаметрі 3.14 *, қажетті ұзындықты қайтарады. Сізде жеткілікті екеніне көз жеткізу үшін дюйм қосыңыз). ұзындыққа кесіңіз. Шпонға жеткілікті мөлшерде желім жағып, оны қысқышпен бекітіңіз. Адгезияны қамтамасыз ету үшін бірнеше сағат құрғатыңыз.

13 -қадам: шпонды кесіңіз

Өткір қашау арқылы сағаттың алдыңғы және артқы жағынан артық шпонды кесіңіз.

14 -қадам: шпонды кесіңіз

Менің шпонымда біраз жарықтар болды. Онымен жұмыс істеуді жеңілдету үшін мен оны бояу үшін таспаны жаптым. Компаста x-acto пышағын қолданып, қаптаманы сағат тілінен үлкенірек етіп кесіңіз.

15 -қадам: желімделетін шпон

Қысымды сағат бетіне тарату үшін кесілген сақиналарды қолданыңыз. Шпонның таспасыз жағына жеткілікті мөлшерде желім жағыңыз. Дәнді сағат тіліне тігінен бағыттаңыз және әрқайсысын бірте -бірте қатайтатын көптеген қысқыштарды қолданыңыз. Бұл шпонның жылжымайтындығына және бетке біркелкі қысым түсуіне кепілдік береді.

Мен сағаттың беткі жағында екі жалпақ тақтаны, ал артқы жағында бірнеше қабыршақтарды қолдандым.

16 -қадам: Құм және әрлеу

Тегістеу қағазын қолдана отырып, сағат бетіндегі артық шпонды мұқият алып тастаңыз және құмды 220 -дан 600 -ге дейін.

10 -нан 20 қабатқа дейін лак жағыңыз. Бұл шарикті мойынтірек өтетін бетті қалыптастырады. Міндетті түрде шаң мен ауадағы басқа бөлшектердің әсерінен әр шарикті мойынтіректің жолында сызықтар пайда болады деп ойлаймын. Аяқтаудың қосымша қабаттарын қолдану оны мүмкіндігінше кешіктіруі керек. Бұл сонымен қатар болашақта жөндеуді жеңілдетеді. Егер менің сағатымда сызықтар пайда болса, мен бұл қадамды жаңартамын.

17 -қадам: Қуатты орнату

27/64 дюймдік бұрғылау ұшын пайдаланып, сағаттың төменгі жағындағы тесікті бұрғылап, ашаны орнына бұраңыз.

18 -қадам: Электрониканы жинаңыз

Электронды тақтаға драйверлер мен нақты уақыт сағаттарын қосыңыз. Маған Arduino -ны бекітудің жолын іздеу керек болды, сөйтіп тесіктер бұрғыланып, ілмекке арналған ойық кесілді. Бұл мүмкіндіктер 22 -қадамда табылған файлға қосылды.

19 -қадам: Дәнекерлеу және электрониканы қосу

Блок -схемаға сәйкес барлық компоненттерді дәнекерлеңіз. Сақиналарды ыстық желіммен бекітіңіз және кез келген ағынсыз сымдарды ыстық желіммен бекітіңіз.

20 -қадам: Артқы тақта

Сағаттың бетінен 1/2 дюйм үлкенірек басқа шеңберді және ішкі диаметрі сағаттың артқы бөлігімен бірдей сақинаны кесу арқылы артқы тақтаны жасаңыз. Сақинаны және шеңберді бірнеше серіппелі қысқыштармен жабыстырыңыз.

Кептіруден кейін ішкі сақинадан 1/8 дюйм үлкенірек сызық жазыңыз және таспалы араны немесе диск тегістеуішті қолданып өлшемін қиыңыз.

Артқы жағының жоғарғы жағында ені 1 дюйм болатын 1 дюймді маршрутизаторды немесе бұрғылау ұштарын пайдаланып кесіңіз. Артқы жағын сағат жақтауына бекіту үшін төрт тесікті қарама -қарсы қойыңыз.

Қара спрей бояуын жағыңыз және кептіргеннен кейін сағатқа бекітіңіз.

21 -қадам: Arduino коды

Arduino коды мүмкіндігінше жақсы түсіндіріледі. Есіңізде болсын, мен бағдарламашы емеспін, менде ардуино тәжірибесі аз (мейірімді бол). Код ағымдағы уақыт «Қалпына келтіру уақытына» сәйкес келетінін тексеру үшін үнемі жұмыс істейді. Мен ағымдағы уақытты қадамдарға аударудың жолын ойлай алмайтындықтан, ол тек бір рет түзетіледі (әдепкі бойынша түн ортасы). Түн ортасында редукторлар түн ортасына дейін айналады, содан кейін сағат 01: 01 -ге дейін күтіңіз, содан кейін сол жерге қарай жылжытыңыз. Қазіргі уақытта сағат 24 сағат ішінде тек 5 секунд жоғалтады.

Сізге Stepper және RTClib кітапханалары қажет болады.

Мен білемін, кодты өзімнен көп тәжірибесі бар адам оңтайландырады. Егер сіз бұл тапсырманы орындауға дайын болсаңыз, бұл жобаны өзіңіз үшін қайта жасаңыз және өз біліміңізбен бөлісіңіз.

#қосу

#«RTClib.h» RTC_DS1307 rtc қосыңыз; #бір айналым 2038 анықтаңыз // 28BYJ-48 қадамдық қозғалтқыштың бір айналымдағы қадамдар саны StepperHand (oneRotation, 3, 5, 4, 6); Қадам қадамы Қол (oneRotation, 7, 9, 8, 10); #define hourStopSensor 12 #miniteleStopSensor 11 int endStep = 0; // Сағаттың жылдамдығына байланысты уақыт. int setDelay1 = 168; int setDelay2 = 166; int setDelay3 = 5; // Математиканы қолданатын уақыт. float hr = 0; float mn = 0; float sc = 0; // Сағатты қалпына келтіру үшін тәулік уақытын орнатыңыз (24 сағаттық формат). int resetHour = 0; int resetMinute = 0; // Айнымалылар іске қосу мен ысыру кезінде дұрыс уақытты орнатады. float setTimeStepHour = 0; float setTimeStepMinute = 0; float handDelay = 0; float hourTest = 0; float minutesTest = 0; void setup () {Serial.begin (115200); // Нақты уақыттағы сағатты орнатыңыз және холлдың сенсорларын қалпына келтіріңіз. pinMode (hourStopSensor, INPUT_PULLUP); pinMode (minutesStopSensor, INPUT_PULLUP); rtc.begin (); // Уақытты орнату үшін төмендегі жолға түсініктеме бермеңіз. // rtc.adjust (DateTime (2020, 2, 19, 23, 40, 30)); // rtc.adjust (DateTime (F (_ DATE_), F (_ TIME_))))); // Қадамдық қозғалтқыштардың максималды жылдамдығын орнатыңыз. hourHand.setSpeed (15); minutesHand.setSpeed (15); // Цикл минут пен сағаттар түске дейін (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {minutesHand.step (3); } else {delay (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {minutesHand.step (3); } else {delay (4); }} // Ағымдағы уақытты алу DateTime now = rtc.now (); сағ = қазір.сағ (); mn = қазір.минут (); sc = now.second (); // 12 сағаттық форматқа өзгерту, егер (сағ> = 12) {сағ = сағ - 12; } // Қандай қолдың беті бойынша ары қарай жүру керектігін қараңыз және сәйкес уақытты реттеу үшін осы қашықтықты қолданыңыз //. hourTest = сағ / 12; минуттық тест = mn / 60; if (hourTest> minutesTest) {handDelay = hourTest; } else {handDelay = minutesTest; } // Ағымдағы сағатты орнату setTimeStepHour = (сағ * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Ағымдағы минутты орнату setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9); // Қай қолға қосымша қадамдар қажет болатынын тексеріңіз және оны цикл үшін ең ұзақ қадам санына орнатыңыз. if (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } басқа {endStep = setTimeStepMinute; } үшін (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (i <setTimeStepMinute) {minutesHand.step (3); } else {delay (4); }} // RPM hourHand.setSpeed (1) жұмыс істейтін сағатты орнату; minutesHand.setSpeed (1); } void loop () {// Сағат жұмыс істейтін циклды бастау. for (int i = 0; i <22; i ++) {minutesHand.step (1); кешіктіру (setDelay1); // Қалпына келтіру уақытын тексеріңіз, егер қалпына келтіруге дайын болсаңыз, үзіңіз. if (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). минут () == resetMinute) {үзіліс; }} кешіктіру (setDelay3); for (int i = 0; i <38; i ++) {hourHand.step (1); кешіктіру (setDelay1); // Қалпына келтіру уақытын тексеріңіз, егер қалпына келтіруге дайын болсаңыз, үзіңіз. if (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). минут () == resetMinute) {үзіліс; } үшін (int i = 0; i <20; i ++) {minutesHand.step (1); кешіктіру (setDelay2); // Қалпына келтіру уақытын тексеріңіз, егер қалпына келтіруге дайын болсаңыз, үзіңіз. if (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). минут () == resetMinute) {үзіліс; }}} // Сақтау уақытын қалпына келтіру кезінде, егер (rtc.now (). Hour () == resetHour && rtc.now (). Минут () == resetMinute) {// Сағаттың жылдамдығын өзгерту HandHand.setSpeed (10); minutesHand.setSpeed (10); // Минут пен сағат тілінің түске дейін айналуы. while (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {minutesHand.step (3); } else {delay (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {minutesHand.step (3); } else {delay (4); }} // Қалпына келтіру уақыты аяқталғанша осында күтіңіз. while (rtc.now (). минут () == resetMinute) {кешіктіру (1000); } // Ағымдағы уақытты алу DateTime now = rtc.now (); сағ = қазір.сағ (); mn = қазір.минут (); sc = now.second (); // 12 сағаттық форматқа өзгертіңіз, егер (сағ> = 12) {сағ = сағ - 12; } // Қандай қолдың беті бойынша әрі қарай жүру керектігін қараңыз және сол қашықтықты // сәйкес уақытты реттеу үшін қолданыңыз. hourTest = сағ / 12; минуттық тест = mn / 60; if (hourTest> minutesTest) {handDelay = hourTest; } else {handDelay = minutesTest; } // Ағымдағы сағатты орнату setTimeStepHour = (сағ * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Ағымдағы минутты орнату setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9); // Қай қолға қосымша қадамдар қажет болатынын тексеріңіз және оны цикл үшін ең ұзақ қадам санына орнатыңыз. if (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } басқа {endStep = setTimeStepMinute; } үшін (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (i <setTimeStepMinute) {minutesHand.step (3); } else {delay (4); }} hourHand.setSpeed (1); minutesHand.setSpeed (1); }}

22 -қадам: STL файлдары

Файлдардың келесі көлемін басып шығару қажет:

• 1 - Сағаттық сақиналы беріліс сегментінің магниті
• 6 - Сағаттық сақиналы механизмнің негізгі сегменті
• 1 - Сақиналы сақина сегментінің қадамдық бекітпесі
• 6 - сағаттық сақина сақинасының негізгі сегменті
• 1 - Сағаттық эффект сенсорының ұстағышы
• 1 - минуттық сақиналы беріліс сегментінің магниті
• 7 - Minute Ring Gear Segment Basic
• 1 - Минутты сақина сақинасы сегментінің қадамдық бекітпесі
• 6 - Минутты сақтайтын сақина сегменті
• 1 - минуттық эффект сенсорының ұстағышы
• 2 - Spur Gear
• 1 - Электроника қондырғысы

23 -қадам: Solidworks файлдары

Бұл алдыңғы қадамда табылған STL жасау үшін қолданылатын түпнұсқа Solidworks файлдары. Менің файлдарымды өзіңіз қалағандай өңдеңіз және өзгертіңіз.

24 -қадам: Қорытынды

Бұл сағат мен ойлағаннан да жақсы болды. Arduino тәжірибесі аз болғандықтан, мен оның қалай болғанына және қаншалықты дәл екеніне қуаныштымын. Бұл керемет көрінеді және мен ойлағандай жұмыс істейді.