114 сервисті басқаратын сөз сағаты: 14 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Fusion 360 жобалары »

114 светодиоды бар және үнемі жұмыс істейді? Өздеріңіз білетіндей, бұл сағат сағаты. 114 светодиоды + 114 серво бар және ол үнемі қозғалыста? Жауап - бұл servo басқарылатын сөз сағаты.

Бұл жоба үшін мен өзімнің досыммен бірігіп жұмыс жасадым, себебі бұл құрылыстың үлкен күш -жігерінің арқасында қажет болды. Сонымен қатар, менің электронды және оның механикалық дағдылары бір -бірін өте жақсы толықтырды. Әйгілі сағатты осы бейімдеу идеясы бізге Рождестволық сыйлық ретінде кәдімгі сағат жасап жатқанда келді. Онда біз әріптерді артқы жағынан ақ қағазға шығаруға болатынын байқадық. Ол кезде бұл біздің қолөнер шеберлігімізді жасырудың шешімі ғана еді, өйткені біз әйнектің артқы жағына әріптері бар винил жапсырмасын жапсырған кезде көпіршіктермен бітіп қалдық. Содан кейін біз парақты бүгу кезінде қызықты әсерлерге қол жеткізуге болатынын байқадық, өйткені әріптер өлшемі өзгеріп, бұлыңғыр болады. Бұл бізге әріптердің артқы жағынан экранға шығарылатын және жобаланатын кескіннің өлшемін өзгерту үшін алға -артқа жылжытылатын сөз сағатын жасау идеясын ойластыруға мәжбүр етті. Бастапқыда біз 114 жобаның әрқайсысын жеке -жеке жылжыту қажет болатын шығындар мен күш -жігерге байланысты бұл жобаны құруға сәл құлықсыз болдық. Сондықтан біз уақытты көрсету үшін қолданылатын әрбір сөзді алға -артқа жылжытуға болатын нұсқа жасау идеясын қабылдадық. Алайда, Epilog байқауы Instructables -те эпикалық жобаларды сұрап келе жатқанын көргеннен кейін, сондай -ақ салыстырмалы түрде арзан сервоприводты қозғалтқыштарды тапқаннан кейін, біз әр жолды серво жеке бақылайтын тиісті нұсқаны жасауға шешім қабылдадық.

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ: бұл бір күндік құрылыс емес!

Сізге осы жобаға жұмылдырылған күш туралы түсінік беру үшін келесі сандарды қарастырыңыз. Дайын сағатты қамтиды

• 3D басылған 798 жеке модель (жалпы басып шығару уақыты ~ 200 сағат)
• ~ 600 бұранда + ~ 250 жаңғақ пен шайба
• ~ 500 сым (жалпы ұзындығы ~ 50 м). Сервоға бекітілген сымдарды есептемегенде.

1 -қадам: Дизайн

Сағат Autodesk Fusion 360 және Inventor көмегімен жасалған. Көріп отырғаныңыздай, сағат 114 сериялық пошта жәшіктерінен тұрады, олар өз кезегінде серво қозғалтқыштармен басқарылатын желілік жетектермен қозғалады. Әр пошта жәшігінде хатты ақ ПВХ фольгадан жасалған экранның артқы жағына шығаратын жарық диоды бар. Барлық компоненттер ағаш жақтауда орналасқан.

2 -қадам: материалдарды жинау

Электронды компоненттер

114x SG90 микросерво қозғалтқыштары (ebay.de)

Серво танымал Tower Pro брендімен таңбаланғанымен, олар арзан нокаут. Алайда, нокаут бағасы түпнұсқасы үшін 3 евроға қарағанда шамамен 1 еуро болғандықтан, бұл бүкіл жобаны қолжетімді етеді. Шамасы, нокауттар аз ток алады (әрине, бұл аз моментті білдіреді), бұл бүкіл жобаға сәйкес келетін қуат көзін табуды жеңілдетті.

• 5 м WS2812B жарық диодты жолағы, 60 жарық диоды/м (ebay.de)
• PCA9685 8x 16 Ch PWM серво драйвері (ebay.de)
• DS3231 RTC модулі (ebay.de)
• Ардуино нано (ebay.de)
• VS1838B IR қабылдағыш + қашықтан басқару құралы (ebay.de)
• 5 В, 10 А қуат көзі (ebay.de)
• 20х15 см серво ұзартқыш кабелі (ebay.de)
• жалаң сымға тұрақты ток розеткасы (conrad.de)
• 300-500 Ом резисторы
• 1000 мкФ конденсатор (> 5 В)

Рамкаға арналған материалдар

• ағаш тақтайшалар

  • 2 дана 40 x 10 x 497 мм
  • 2 дана 12 x 12 x 461 мм
  • 2 дана 12 x 12 x 20 мм

• мультиплекс

  • 2 дана 12 x 77 x 481 мм
  • 2 дана 12 x 84 x 489 мм
• ПВХ ақ фольга (700 x 1000 x 0,3 мм) (modulor.de)
• 500 x 500 мм HDF пластинасы, қалыңдығы 3 мм

Бұрандалар, кабельдер және т

• 228х М2 бұрандалар, ұзындығы 8 мм + шайбалар + алты бұрышты гайкалар
• 228х өздігінен бұрап тұратын бұрандалар M2.2, ұзындығы 6,5 мм
• әр түрлі ағаш бұрандалар
• 50 м, 0,22 мм2 (24 AWG) сым

Сонымен қатар, бұл жоба 3D басып шығару мен дәнекерлеудің үлкен көлемін қажет етті. Артқы тақта лазерлік кесу арқылы шығарылды. Рамка дөңгелек арамен, пышақпен және бұрғымен салынған. Әрбір лайықты жобаға келетін болсақ, бізде ыстық желім көп, сонымен қатар эпоксидті және пластикалық желім де қолданылған.

Бұл жобаның жалпы құны шамамен 350 еуроны құрады.

3 -қадам: 3D басып шығарылған компоненттер

Хат жәшіктері

Әр әріп қорапшасы көлеңке маскасы ретінде жұмыс істейтін 3D басып шығарылған мұқабадан және жарықдиодты бекітілетін негізгі тақтадан тұрады. Негізгі тақтаға жетекке туралауға көмектесетін төрт түйреуіш түйреуіш және жарықдиодты кабельдер арқылы беру үшін алты тесік кіреді. Бұл барлығы биіктігі 0,4 мм қара PLA (Formfutura EasyFill PLA) басылған 228 модельді құрайды. Anycubic Kossel Linear Plus менің жалпы басып шығару уақыты әріп мұқабасы үшін шамамен 23 сағатты және негізгі тақталар үшін 10 сағатты құрады. Барлық stl файлдарын қоса берілген zip файлынан табуға болады.

Жетектер

Жетектің дизайны Rojer Rabbit Lineer Servo Extender -дан бейімделген, ол өте пайдалы болды. Бөлшектер бір -біріне тығыз орналасқандықтан, оларды лайықты 3D принтерде басып шығару керек. Кішкене қабат биіктігі шүмектің кішкентай диаметрі сияқты маңызды емес (0,2 мм жақсы) (біз 0,4 мм ұсынамыз). Бөлшектер көрсетілген бағытта басылуы керек. Әр жетек 5 жеке бөліктен тұрады, өйткені бізге 114 жетек қажет болды, бұл барлығы 570 бөлікті (!) Білдіреді. Оларды басып шығару үшін біз бірнеше кәсіби 3D принтерлердің (Ultimaker S2+, Ultimaker S5, Lulzbot TAZ6, Sindoh 3D Wox DP200) біріктірілген қуатын пайдаландық. Бізде бөлшектерде көптеген сәтсіз басып шығарулар болды, мен сіздің көңіл көтеру үшін бірнеше суреттерді қостым. Басып шығарудың жалпы уақыты шамамен 150 сағатты (!) Құрады. Тағы stl файлдарын қоса берілген zip файлынан табуға болады.

4 -қадам: жақтауды құру

Рамка ағаш тақтайшалардан және мультиплексті тақтадан жасалған. Бөлшектер дөңгелек арамен және джигсо көмегімен кесілген, содан кейін ағаш желім мен бұрандалар көмегімен бекітілген. Үстіңгі және астыңғы қақпағы да жақсы көріну үшін боялған. Бөлшектердің егжей -тегжейлі сипаттамасын барлық өлшемдерді қоса берілген суреттерден табуға болады.

5 -қадам: Хат жәшіктерін жинау

Пошта жәшіктерін жинау өте көп жұмыс болды және өте көп уақытты қажет етті, әсіресе дәнекерлеу. Себебі, сіз жасаған әрбір қадамды 114 рет қайталау қажет.

1. Жарықдиодты жолақтан 114 жеке бөлікті кесіңіз
2. Барлық жарықдиодты жастықшаларды қалайы
3. Әр жарықдиодты пошта жәшігінің 3D басып шығарылған тақтасына бекітіңіз. Жарықдиодты ортаға қою керек. Біз оны ыстық желіммен бекітеміз.
4. Содан кейін біз 3x114 = 442 сымдарын дайындадық, яғни ұзындыққа дейін кесіп, ұштарын алып тастап, оларды қалайы. Әр сымның ұзындығы 10 см болды, соңғы әріпті нүктелермен қосатын сымдарды қоспағанда (~ 25 см). Сондай -ақ, arduino мен қуат көзіне қосылатын бірінші әріпке қосылған сымдар ұзағырақ болуы керек.
5. Диас тізбекті жарықдиодты сымдар көмегімен. Сымдар әр пошта жәшігінің 3D басып шығарылған тақтасындағы тесіктер арқылы беріледі.
6. Хат қорапшасының алдыңғы мұқабасы желіммен бекітілген
7. Жетекке арналған сызықтық тіректің бөліктерін бір -біріне жабыстыру қажет
8. Сызықтық тірек пошта жәшігінің артқы жағына желіммен бекітіледі

6 -қадам: Жетектерді жинау

Жетектерді жинау өте ұзақ уақытты қажет ететін өте қиын процесс болды.

1. Берілген бұрандаларды қолданып, 3D басып шығарылған корпусқа серво бекітіңіз
2. Дөңгелек беріліс сервоға пластикалық крест көмегімен бекітіледі, бірақ алдымен крестті пішініне қарай кесіп, эпоксидті көмегімен беріліске бекіту керек.
3. Берілген бұранданың көмегімен берілісті сервоға бекітіңіз
4. Сызықтық тіректі орнатпас бұрын, әрбір серво бірдей позицияға нөлге келтірілді
5. Пошта жәшігі бар сызықтық тіректі кірістіру
6. 3D басып шығарылған корпусқа екі М2 гекснутын енгізу, оны кейін тақтаға бекіту үшін қолданылады.
7. M2.2 өздігінен бұрап тұратын бұрандалардың көмегімен 3D басып шығарылған қақпақпен корпусты жабыңыз

Ақыр соңында біз жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, тізбекті тізбекті жетектердің үлкен былықтарымен аяқтадық

7 -қадам: Артқы тақтаны жасау

Артқы тақта қалыңдығы 3 мм HDF ағаштан лазермен кесілген, біздің жергілікті өндіруші кеңістігіндегі CO2 лазерлі кескішті қолданған. Алдымен біз фанераны қолдандық, бірақ барлық компоненттердің салмағын көтеру үшін тым жұқа болып шықты. Бұл жағдайда алюминийді қолдану жақсы болар еді, бірақ, әрине, бұл қымбатырақ және оны CO2 лазерімен кесуге болмайды. Артқы тақтаға арналған dxf файлы бекітілген.

8 -қадам: Компоненттерді артқы тақтаға және сымға жалғаңыз

Алдымен PCA9685 тақталары ПХД сөндіргіштері арқылы артқы тақтаға бекітілуі керек. Содан кейін Arduino нано мен RTC модулін жоғарыдағы суретте көрсетілгендей орналастыруға болады. Соңғы екеуінде біз ыстық желіммен бекітілген 3D басып шығарғыш ұстағыштарды қолдандық. Компоненттер электр схемасында көрсетілгендей қосылды. Назар аударыңыз, әрбір PCA9685 бөлек терминал блогы арқылы қосылады. Алдымен біз V+ және GND коннекторларын байлап қойдық және тек бірінші тақтаның терминалды блогын қостық (adafruit бетінде ұсынылғандай), алайда бұл жағдайда барлық ток бірінші тақтадан өтеді және біз MOSFET -ті жағуды аяқтадық. кері қорғаныс тізбегінің. Сервалардың кабелін көрсететін электрондық кесте де бар. Қажет кезде пайдаланылатын сервоға арналған ұзартқыш кабельдер. Adafruit бетінде түсіндірілгендей, әр PCA9685 үшін әр түрлі I2C адрестерін тағайындау керек екенін ескеріңіз.

Іске қосқыштар артқы тақтаға 228х M2 бұрандалар көмегімен бекітілді. Жұмыс қайтадан біркелкі болды, бірақ ол аяқталғаннан кейін сағат қалыпқа түсе бастады. Біз сондай -ақ серво кабельдерін мүмкіндігінше жақсы ұйымдастыруға тырыстық, бірақ ақырында кабель әлі де өте нашар болды.

Қуат тұрақты кабельді артқы тақта арқылы беру және оны терминал блогына қосу арқылы берілді.

9 -қадам: Артқы тақтаны кадрға бекіту

Барлық компоненттер орнатылып, кабельдер реттелгеннен кейін, біз артқы тақтаны рамкаға 6х M4 бұрандалармен бекітеміз. Өкінішке орай, біз барлық кабельдерді орналастыру үшін өте аз орын қалдырдық, сондықтан оларды аздап қысу керек болды.

10 -қадам: Серверлерді калибрлеу

Барлық пошта жәшіктерінің биіктігі монтаждан кейін сәл өзгеше болғандықтан, біз пошта жәшіктерінің минималды және максималды позициялары бірдей болатындай етіп барлық серверлерді калибрлеу үшін бекітілген кодты қолдандық. Максималды позиция үшін біз пошта жәшігін экранға мүмкіндігінше жақын орналастыруға тырыстық. Әр серво үшін калибрленген мин/максималды позициялар кейін негізгі кодқа енгізіледі.

11 -қадам: кодты жүктеу

Сағат сөзінің негізгі коды қоса берілген. Уақытты көрсету үшін әсердің үш түрі бар.

1. Барлық әріптерді артқа қарай жылжытыңыз (бірінен соң бірі) және кездейсоқ түсі бірдей жарық диодтары. Содан кейін уақытты көрсететін әріптерді бірінен кейін бірін жылжытыңыз және әр сөзді кездейсоқ түспен жарықтандырыңыз.
2. Барлық әріптерді артқа қарай жылжытыңыз (бірінен соң бірі) және кездейсоқ түсі бірдей жарық диодтары. Уақытты көрсететін әрбір сөзді баяу жылжытыңыз (барлық әріптер бір мезгілде) және түсі өң түсінен кездейсоқ мәнге ауысады.
3. Барлық әріптерді кездейсоқ орынға (бірінен соң бірі) тез жылжытыңыз және әр түрлі кездейсоқ түсті жарық диодты жарықтандырыңыз. Содан кейін барлық әріптерді ақырындап артқа жылжытыңыз және түсін жоғалтыңыз. 1 немесе 2 арқылы жалғастырыңыз.

Мен сондай -ақ ағымдағы минутты көрсететін нүкте біртіндеп алға қарай жылжып, түсі өшіп бара жатқан эффектіні енгізгім келді, ол минут аяқталғанда дұрыс түспен алдыңғы позицияда болады. Өкінішке орай, мен оны әлі жұмыс істей алмадым, себебі ол IR қабылдағышты жауапсыз қалдырады.

12 -қадам: экранды бекіту

Алдымен біз ақ матаны экран ретінде қолданғымыз келді. Мәселе мынада, оны жақтауға бекіткеннен кейін, мата ортасынан еңкейіп, біз қысқыштың бұрмалануымен аяқталды. Содан кейін біз экранға жұқа ақ поливинилхлоридті фольганы қолдануды шештік. Фольга сонымен қатар лампалардың реңктерін жасау үшін жарнамаланады, сондықтан ол тиімді таратылады, бірақ ол өтпейді, сондықтан қара пошта жәшіктері жасырын қалады. Алғашқы сынақ кезінде біз фольганы эпоксидті қолдандық, бірақ ол жақсы жабыспады, сондықтан біз ыстық желімге көштік. Абайлаңыз, егер желім тым ыстық болса, ол фольганы ерітуі мүмкін. Артық фольга дәл пышақпен алынып тасталды.

13 -қадам: Жоғарғы және төменгі қақпақты бекіту

Ақырында боялған ағаш қақпақтар жоғарғы және төменгі жағына бекітілді. Қараңғы түс ақ экранға жақсы контраст жасайды. Инфрақызыл қабылдағыш артқы тақтадағы тесік арқылы беріліп, ыстық желіммен жоғарғы қақпаққа бекітілген.

14 -қадам: Аяқталған сағат және қорытынды

Екі айлық қарқынды жұмыстан кейін сағат ақыры аяқталды және жұмыс істеді. Жалпы біз нәтижеге өте қуаныштымыз. Светодиодтардың түстерін өзгертуге сәйкес келетін әріптерді экранның артына жылжыту өте әсерлі әсер береді. Соңында әріптер бір -біріне сәйкес келмеді және экран 100% тегіс болмады, бірақ бұл оны одан да әдемі етеді. Әрине, жақсартуға болатын нәрселер бар, бірақ егер біз келесі жолы өндірісті Қытайға бермесек, бұл құрылыстың монументалды күш -жігерінің арқасында 2.0 нұсқасы болады деп ойламаймын.

Егер сізге бұл құрылыс ұнады және оны төменге дейін айналдыра алсаңыз, бізге Epilog байқауында дауыс беріңіз.

Epilog X байқауының бірінші жүлдесі