Diaóra: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Szeretek érdekes órákat tervezni és építeni, és mindig az idő megjelenítésének egyedi módjait keresem. Ez az óra 4 függőleges diát használ, amelyek a számokat tartalmazzák. Négy léptetőmotor úgy pozícionálja a csúszkákat, hogy a pontos idő látható legyen az óra kijelzési területén. A léptetőket egy Arduino Uno vezérli CNC pajzzsal. Adafruit PCF8523 RTC táblát használ az idő megőrzésére. A tok és a mechanikai szempontok mind 3D nyomtatással készülnek, és a számokat megjelenítő diák fából készültek, lézergravírozott számokkal. A fa csúszkák hátoldalára szerelt 3D nyomtatott fogaskerekeket és fogaskerekeket használtam a csúszkák felfelé és lefelé mozgatásához. A fogaskerék -rendszert ebből a lineáris mozgású eszközből származtatta, amelyet Trigubovich készített a Thingiverse -n.

Cryptic verzió

Két verziót készítettem, egyet normál számokkal, és egy titkosított verziót a cfb70 Cryptic Calendar Instructable alapján.

Kellékek

• Ardunio Uno
• CNC motorpajzs
• A4988 Motorvezérlő (4. mennyiség)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Lépcsők 28BYJ 5V (4. mennyiség)
• Tápcsatlakozó - hordó típus
• Nyomógombos kapcsoló (2. mennyiség)
• Tápegység 12v
• Egyéb 3 mm -es csavarok és anyák
• 2 mm -es csavarok az RTC táblához (2. mennyiség)
• 1,5 deszkaláb 4/4 keményfa (én Birdseye Maple -t használtam)

1. lépés: 3D nyomtatott alkatrészek

Összesen 14 - 3D nyomtatott rész található. Nyomtattam őket PLA használatával Prusa i3 Mk3 nyomtatón.

• Motorhordozó
• Fogaskerék fogaskerekek (4. sz.)
• Rack Gears (7. sz.)
• Hátlap
• Drágakőfoglalat

A tolóállványok túl hosszúak voltak ahhoz, hogy elférjenek a 3D nyomtatóágyamon, ezért ketté törtem őket, és egy fecskefarokcsuklóval kötöttem össze a két felet (A & B).

• Rack Slide A - 500 mm (2 db)
• Rack Slide B - 500 mm (2 db)
• Rack Slide A - 300 mm (2 db)
• B állványcsúszda - 300 mm

A diaóra STL fájljai a https://www.thingiverse.com/thing:4627764 címen találhatók

2. lépés: A CNC léptetőmotor -pajzs előkészítése

Az A4988 léptető illesztőprogramok hozzáadása

A CNC léptetőmotor -pajzs különféle léptető meghajtókat használhat. A Pololu A4988 léptető illesztőprogramokat használom. A motorokat teljes lépésekkel hajtom.

A telepítés után feltétlenül állítsa be a Vref feszültséget, hogy korlátozza a motorok áramát. A Vref -et.15v -re állítottamA motor beállítása függetlenre

A motorpajzs 4 motort támogat, az "A" motor hajtható 2. motorként, amely utánozza az egyik elsődleges X, Y vagy Z motort, vagy lehet független motor. A csúszóóra esetében függetlennek kell lennie, és a D12 és D13 vezérli az Arduino -tól.

Annak érdekében, hogy független jumperek legyenek, a fenti képen látható módon kell felszerelni az A. Stp és az A. Dir csapok D12 és D13 csatlakozásához.

Léptetőmotor teljesítménye

Az 5 V -os léptetőmotorok valójában 12 V -os hajtásúak. Ez a 12 V -os tápegység a CNC Motor Shield motor tápcsatlakozójához van csatlakoztatva.

Az Arduino Uno áramellátása

Az Arduino Uno áramellátását a CNC motorpajzshoz csatlakoztatott 12 voltos tápegység biztosítja. A pajzson lévő Vin csap nyitva van, és nincs csatlakoztatva a pajzs fejlécéhez. Tehát egy vezetéket csatlakoztattak a 12 V pozitív kivezetésről, és forrasztották a pajzson lévő Vin csaphoz, amint a fenti képen látható.

3. lépés: Léptetőmotor -módosítások

A 28BYJ léptetőmotorok bipoláris motorok, és 5 tűs csatlakozóval rendelkeznek, a CNC motorpajzs egypólusú motorok meghajtására szolgál, és 4 tűs csatlakozókkal rendelkezik a motorok csatlakoztatásához. A lépcsők közvetlenül az árnyékolóhoz való rögzítéséhez módosítottam a léptető csatlakozó vezetékét. Konkrétan a #2 (rózsaszín) és #3 (sárga) vezetékeket kell cserélni. Ehhez egy kis csavarhúzóval benyomtam a vezetéket tartó fület a csatlakozóházban, és kihúztam a házból, és kicseréltem a kettőt. Ezután egy jelet tettem a csatlakozóra, hogy tudjam, hogy módosították.

Amikor a motor dugóját az árnyékoláshoz csatlakoztatja, a piros vezetéket nem használják, ezért a dugót a fejlécre helyeztem úgy, hogy csak az 1-4.

A Slide Clock motorok az alábbiak szerint csatlakoznak:

X tengely = Percek csúszka Y tengely = Tíz perc csúszka Z tengely = Óra csúszkaA tengely = Tíz óra csúszka

4. lépés: RTC és kapcsolók hozzáadása

Valós idejű óra kapcsolat

Az Adafruit PFC8523 valós idejű óra az I2C -t használja az Arduino -val való kommunikációhoz, azonban a CNC Motor Shield nem csatlakozik az Arduino I2C SDA és SCL csapjaihoz. Ennek megoldásához két huzalos jumper -t használtam csatlakozókkal, és behelyeztem az SDA és SCL fejlécekbe az Arduino táblán, majd a pajzsot a tetejére helyeztem.

Nyomógombos csatlakozók

A két nyomógomb az Arduino A1 -hez és A2 -hez van csatlakoztatva. A CNC motorpajzs ezeket a csapokat a pajzs szélén található fejlécbe helyezi, és tartásnak és folytatásnak nevezi őket. A kapcsolók be vannak dugva ebbe a fejlécbe.

5. lépés: Vázlatos

6. lépés: A falemezek előkészítése

A diákhoz 4/4 -es Birdseye Maple -t vásároltam. A megfelelő vastagság elérése érdekében a fát félbevágtam, majd dobcsiszolóval egységesen 9,5 mm vastagságot alakítottam ki az összes kezdőlaphoz.

A táblákat ezután elszakították, és az alábbi méretekhez vágták.

• Perc csúszda: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Tíz perces dia: 300 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Csúszás óra: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm (megegyezik a percekkel)
• Tíz óra csúszda: 150 mm x 40 mm x 9,5 mm

7. lépés: A számok lézergravírozása

A diák lézergravírozása előtt kék festő szalagot ragasztottam a tábla felső felületére. Ez segít megelőzni a perzselést és a maradékot a számok szélén.

Én egy 45 W -os Epilog Helix lézert használtam, amelynek ágymérete 24 "x 18". Mivel a percek és órák diák hosszabbak 18 "-nál, az összes diát 90* -kal elforgattam gravírozáskor. A lézerbeállításaim a 13 -as sebesség és a 90 -es teljesítmény volt.

A vésett tárgylemezeket 150 és 180 szemcsés csiszolópapírral csiszoltam, hogy előkészítsem a befejezést.

A számok.dxf fájlja megtalálható a projekt Github adattárábanhttps://github.com/moose408/SlideClock

A gravírozás után 180 fokra csiszoltam a fát, majd felkentem forralt lenmagolajat (BLO), vártam 10 percet, majd letöröltem, és hagytam 24 órán át száradni, majd újra csiszoltam 180 -as szemcsével, és felvettem egy újabb réteg BLO -t, és letöröltem, vártam 24 óráig, 180 -ra csiszolva és átlátszó fényes poliuretánnal felhordva. Az egyiket meggyógyítottam, 180 és 600 között csiszoltam a szemcséket, hogy szép fényes felületet kapjak.

8. lépés: Rack fogaskerekek hozzáadása facsúszdákhoz

Az állvány fogaskerekeit a facsúszók hátsó részéhez adják hozzá, függőlegesen és vízszintesen is a háta mentén középre helyezik.

• A percek és órák csúsztatásához a két 500 mm -es rack felét össze kell kötni.
• A Tíz perc alatt a 300 mm -es rack feléből kettő össze van kötve.
• A Tens of Hours dia esetében a 300 mm -es rack dia egyik felét használom.

A fogaskerék fogait a csúszka hátuljára nézve a jobb oldalon kell elhelyezni.

9. lépés: Az óra összeszerelése

Az összeszerelés meglehetősen egyenes. Az összeszereléshez 3 mm -es hatlapfejű csavarokat használtam. Az alábbiakban felsoroljuk az összeszerelési lépéseket

1. Szerelje fel a léptetőket a motortartóra
2. Adja hozzá a pinon fogaskerekeket a motorokhoz, mert lazák, és az állványcsúszka tartja őket
3. Telepítse az elektronikát a hátlapra
   • Az Arduino csavarokkal van rögzítve a hátlapon és anyákkal, hogy megtartsa a táblát
   • Az RTC két 2 mm -es csavart használ a műanyagba
   • A tápcsatlakozó préselhető a házba
   • A kapcsolók a mellékelt két lyukba vannak felszerelve.
4. A hátsó borító fecskefarokcsuklóval rendelkezik, amely a motorháztető hátuljához kapcsolódik, egyik oldala hajlítva lehetővé teszi, hogy mindkét oldal érintkezzen a fecskefarokkal. A hátsó burkolat rögzítéséhez elölről 3 mm -es csavarokat kell csavarni.
5. Adja hozzá a keretet
6. A számcsúszdákat a résekbe helyezzük, és a sarkantyú fogaskerekének szélén nyugszanak. Bekapcsolnak, ha áramot kapnak az órára.

A hátsó borítón kulcslyuk nyílások találhatók az óra falra akasztásához. Az STL fájlok tartalmaznak egy opcionális L-konzolt, amellyel az órát asztalhoz vagy munkaasztalhoz lehet csatlakoztatni teszteléshez.

10. lépés: Szoftver

A forráskód a GitHub webhelyen található:

Könyvtárak

A Diaóra Stan Reifel SpeedyStepper könyvtárát használja, amely megtalálható a következő címen:

Eredetileg az AccelStepper könyvtárat próbáltam használni, mivel úgy tűnik, hogy sokan használják. Egyetlen léptetőnél is jól működött, de amikor mind a négy lépcsőt egyszerre próbáltam mozgatni, lelassult. Így áttértem a SpeedyStepper könyvtárra, és nagyon elégedett voltam. Ezt a könyvtárat fogom használni minden lépcsőzetes igényemre.

üzembe helyezés

Indításkor a kód billentyűlenyomást keres a soros porton.

• Ha a felhasználó megnyom egy gombot, akkor engedélyezi a hibakeresési menüt, amely lehetővé teszi az összes léptetőmotor kézi vezérlését.
• Ha nincs tevékenység a soros porton, a szoftver a diák megjelenítésével inicializálja az órát, majd megjeleníti az aktuális időt.

A diák bemutatása

Léptetőmotorok használatakor inicializálni kell őket "alaphelyzetbe", hogy a szoftver ismerje az egyes diák fizikai helyzetét. Eredetileg csarnokhatás -érzékelőket és mágnest akartam hozzáadni minden diához, hogy felismerjék az alaphelyzetet. Ehhez további elektronikára volt szükség, és miután kicsit elgondolkodtam, rájöttem, hogy a csúszkát egészen a csúcsig futtathatom a maximális lépésszámhoz. Ha a csúszda a maximális lépések előtt odaér, akkor felpattan a sarkantyú fogaskerékre, és amikor a motorok leállnak, az összes csúszda a sarkított fogaskerékre támaszkodik a határérték legmagasabb pontján. Kicsit zajos, és idővel kopást okozhat a fogaskerekekben, de elég ritka, hogy ne legyen probléma.

11. lépés: Művelet

Az óra indítása

Amikor először csatlakoztatja az órát, megjelenik mind a 4 dia, majd megjelenik az aktuális idő.

Az idő beállítása

Az idő beállításához nyomja meg és tartsa lenyomva az óra alján lévő kék mód gombot 1 másodpercig. A tízórai csúszka 1/2 felfelé és lefelé mozog, jelezve, hogy kiválasztva van. Nyomja meg a sárga Kiválasztás gombot az idő módosításához, vagy nyomja meg a Mód gombot a következő diára lépéshez (óra). Ismételje meg az időpontig be van állítva, majd a Mode gomb utolsó utolsó megnyomásával indítsa el az órát.

12. lépés: Következtetés

Ezzel a kialakítással rengeteg lehetőséget lehet felfedezni. Az egyik ötlet az, hogy a számokat betűkkel helyettesítjük, és négybetűs szavak megjelenítésére használjuk, amelyek olyan információkat közvetítenek, mint az időjárás, a tőzsde vagy a megerősítések.

Például a feleségem azt akarja, hogy készítsek egy verziót, amely megjeleníti a munkahelyi állapotát; Foglalt, Ingyenes, Hívás, stb. Ezt egyszerűen megteheti a diák kicserélésével és egy kis szoftver cseréjével. A lehetőségek végtelenek.

Második díj a Remix versenyben