Lenyűgöző mágneses falióra: 24 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A mechanikus órák mindig is lenyűgöztek. Az, hogy a belső fogaskerekek, rugók és menekültek együtt működnek -e állandó megbízható órát eredményezve, mindig is elérhetetlennek tűnt a korlátozott készségeim miatt. Szerencsére a modern elektronika és a 3D nyomtatott alkatrészek áthidalhatják a rést, és valami egyszerűt hozhatnak létre, amely nem támaszkodik apró, precíz fém alkatrészekre.

Ez a minimalista falióra egy 3D nyomtatott gyűrűs fogaskerekeket rejt, amelyeket olcsó léptetőmotorok hajtanak, amelyek mágneseket forgatnak a klasszikus dió furnér mögött.

Kezdetben a STORY Clock ihlette, szerettem volna egy időmérőt, amely csak a golyóscsapágyakkal jelzi a napszakot, szemben a digitális leolvasással és a lassan mozgó golyóscsapágyakkal.

1. lépés: Eszközök és anyagok

Anyagok:

• 13 x 13 x 2 hüvelyk rétegelt lemez/forgácslap (3 darab fahulladékot ragasztottam össze)
• 13 x 13 hüvelyk farostlemez
• Arduino Nano
• Valós idejű óra
• Léptetőmotorok és meghajtók
• Hall Effect érzékelők
• Mágnesek
• Tápkábel
• Hálózati adapter
• Dugó
• Vegyes gépcsavarok
• Válogatott facsavarok
• 3D nyomtatott alkatrészek (utolsó lépés)
• Furnér (12 x 12 hüvelyk - arc, 40 hüvelyk hosszú csík)
• Spray lakk
• Fekete spray festék

Eszközök:

• 3d nyomtató
• Iránytű
• X-acto kés
• Ragasztó
• Bilincsek
• Körvágó jig
• Fémfűrész
• Korongcsiszoló
• Ratchet Clamp
• Véső
• Vonalzó
• Sander
• Fúrók
• Csavarhúzók
• Forrasztópáka
• Ragasztópisztoly

2. lépés: Ragasztja össze a fa keretet

Ragasszon össze három fadarabot, amelyek az óra keretét alkotják. Egy régi ágykeretből származó, újrahasznosított forgácslapot használtam.

3. lépés: Vágja le a keretet körvágó szerszám segítségével

Jelölje meg a tábla közepét, és szerelje fel egy körvágó eszközre. Vágjon öt kört a következő átmérővel:

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

4. lépés: A fogaskerekek nyomtatása és összeszerelése

A gyűrűs fogaskerekek szegmensekre vannak bontva, így kis nyomtatón kinyomtathatók és összecsukhatók. Minden alkatrészt ABS -be nyomtattak, hogy segítsék a következő lépésben bemutatott beolvasztási folyamatot. Csiszolja le az alkatrészek minden szélét és felületét.

Nyomtassa ki a 22. lépésben talált alkatrészek alábbi mennyiségét:

• 1 órás gyűrűs fogaskerék szegmens mágnes
• 6 órás gyűrűs fogaskerék szegmens Basic
• 1 órás rögzítőgyűrű szegmens léptető
• 6 - Alapórás rögzítőgyűrű szegmens
• 1 - Hour Hall Effect érzékelő tartó
• 1 - Perces gyűrűs fogaskerék szegmensmágnes
• 7 - Alapperces gyűrűs fogaskerék -szegmens
• 1 - Egyperces rögzítőgyűrű szegmens léptető
• 6 - Alapperces rögzítőgyűrű szegmens
• 1 - Minute Hall Effect érzékelő tartó
• 2 - Spur Gear
• 1 - Elektronika tartó

5. lépés: „Ragasztás” szakaszok együtt

Egy üvegben, némi acetonnal oldja fel a sikertelen nyomatokat, régi hordozóanyagot stb. Fesse fel az acetonkeveréket minden egyes varratra, hogy összeolvadjanak a darabok. Keményedés után csiszolja le minden varratot laposra.

6. lépés: Vágja a domborműveket keretbe

Helyezze a gyűrűs fogaskerekeket és a rögzítőgyűrűket a keretbe, és vágja le a léptetőmotorok domborulatait. Túl nagyra mértem és levágtam a belső gyűrűt, így a bolt környékén lévő juharszegélyek segítségével méretre csiszoltam.

7. lépés: Vágja le a Hall Effect szenzorok távolságát

Vágjon egy üreget a belső gyűrűbe a perccsarnok -effektus -érzékelőhöz, és az óracsarnok -effektus -érzékelő nyílásához. Vágóval, reszelővel és kis kézi fűrésszel vágtam ezeket a hézagokat.

8. lépés: Ragassza fel a külső gyűrűt

Ragassza fel és ragasztja a külső gyűrűt a perctartó gyűrű méretéhez.

9. lépés: Vágja le a Hall -effektus -érzékelő beállító csavarokat

Vágja le a gép csavarjait fűrésszel, hogy azok csak hosszabbak legyenek, mint a rögzítőgyűrű és a csarnokhatás -érzékelő tartó vastagsága. Vágjon egy rést a menetekben, hogy lapos csavarhúzóval a menetes végből állítható legyen.

10. lépés: Ragasztja a gyűrűket a farostlemezre

Vágjon a farostlemezből egy kört, amely nagyobb, mint a külső gyűrű. Ragassza a külső és a belső gyűrűt a farostlemez felületére. Használja a percrögzítő gyűrűt és a gyűrűs fogaskereket a belső gyűrű elhelyezéséhez. Vigyázzon jobban, mint én, hogy ne ragassza visszafelé a belső gyűrűt. A második képen egy új nyílás látható a perc hall effekt érzékelő számára.

Tányércsiszolóval vágja le a farostlemezt a külső gyűrű méretéig.

11. lépés: Ragassza fel a belső lemezt

Ragassza a helyére a belső tárcsát az óra rögzítő gyűrű és a gyűrűs fogaskerék segítségével.

12. lépés: Csatlakoztassa a furnért

Vágjon le egy furnércsíkot, amely szélesebb, mint az óra, és elég hosszú ahhoz, hogy körbe tudja tekerni az órát (az óra átmérője 3,14 *, visszaadja a szükséges hosszúságot. Adjon hozzá egy hüvelyket, hogy megbizonyosodjon arról, hogy elegendő.) hosszra vágva. Bőséges ragasztó felhordása a furnérra és a rögzítés hevederbilincs segítségével. Hagyja száradni pár órát a tapadás biztosítása érdekében.

13. lépés: Vágja le a furnért

Egy éles vésővel vágja le a felesleges furnért az óra elülső és hátsó részéről.

14. lépés: Vágja le a furnért

A furnéromban volt néhány repedés. A könnyebb munkavégzés érdekében festő szalagot ragasztottam rá, hogy összetartsa. Egy iránytűben lévő x-acto késsel vágja le a furnért csak nagyobbra, mint az óra.

15. lépés: Ragasztó furnér

A levágott gyűrűk segítségével terítse szét a nyomást az óra felületén. Vigyen fel bőséges ragasztót a furnér nem szalagos oldalára. Irányítsa a szemcséket függőlegesen az óralapra, és alkalmazzon sok bilincset, amelyek mindegyikét kissé meghúzzák. Ez biztosítja, hogy a furnér ne tolódjon el, és egyenletes nyomást gyakoroljon az arcra.

Az óra homlokoldalán használtam néhány lapos táblát, a hátlapon pedig néhány papírt.

16. lépés: Homokozás és befejezés

Csiszolópapírral óvatosan távolítsa el a felesleges furnért az óra előlapjáról, és csiszoljon 220 -tól 600 -ig.

Vigyen fel 10–20 réteg lakkot. Ez felépíti azt a felületet, amelyen a golyóscsapágy halad. A levegőben lévő por és egyéb részecskék miatt elkerülhetetlenül úgy gondolom, hogy vonalak jelennek meg az egyes golyóscsapágyak útja mentén. Több réteg felhordása késleltesse ezt a lehető leghosszabb ideig. Ez megkönnyíti a későbbi utánfényezést is. Frissítem ezt a lépést, ha sorok jelennek meg az órán.

17. lépés: Az áramellátás telepítése

Egy 27/64 hüvelykes fúrószárral fúrjon lyukat az óra aljába, és csavarja be a hálózati csatlakozót.

18. lépés: Az elektronika összeszerelése

Csatlakoztassa a léptető meghajtókat és a valós idejű órát az elektronikus táblához. Meg kellett találnom a módját az Arduino rögzítésének, így lyukakat fúrtak, és nyílást vágtak a cipzáras nyakkendőhöz. Ezeket a szolgáltatásokat hozzáadtuk a 22. lépésben található fájlhoz.

19. lépés: Forrasztás és csatlakozás elektronika

A tömbvázlat szerint forrasztja össze az összes alkatrészt. Forró ragasztóval rögzítse a gyűrűket a helyére, és rögzítse az esetleges kóbor huzalokat is forró ragasztóval.

20. lépés: Hátlap

Hozza létre a hátsó lemezt úgy, hogy egy másik kört 1/2 hüvelykkel nagyobbra vág, mint az óra felülete, és egy gyűrűt, amelynek belső átmérője megegyezik az óra hátoldalával. Ragassza össze a gyűrűt és karikázza össze néhány rugós szorítóval.

Miután megszáradt, rajzoljon egy 1/8 hüvelyk nagyobb zsinórt, mint a belső gyűrű, és vágja méretre a szalagfűrészt vagy a tárcsás csiszolót.

Vágjon 1 hüvelyk hosszú, 1/4 hüvelyk széles rést a hátoldal tetején egy maró vagy fúrószárak segítségével. Négy lyukat mélyítsen, hogy rögzítse a hátlapot az óra keretébe.

Vigyen fel fekete festékfestéket, és száradás után rögzítse az órához.

21. lépés: Arduino kód

Az arduino kódot a lehető legjobban megjegyzik. Ne feledje, hogy nem vagyok programozó, minimális arduino tapasztalattal rendelkezem (legyen kedves). A kód folyamatosan fut, és ellenőrzi, hogy az aktuális idő megfelel -e a "Reset Time" -nak. Mivel nem tudtam elképzelni, hogyan lehetne az aktuális időt lépésekbe fordítani, az csak naponta egyszer javítja magát (alapértelmezés szerint éjfél). Éjfélkor a fogaskerekek az éjféli helyzetbe fordulnak, majd várnak, amíg 00:01 mozognak, majd onnan folytatják. A jelenlegi állás szerint az óra 24 óra alatt mindössze 5 másodpercet veszít.

Szüksége lesz a Stepper és az RTClib könyvtárakra.

Tudom, hogy a kódot optimalizálni tudja valaki, akinek több tapasztalata van, mint nekem. Ha megfelel a kihívásnak, kérjük, hozza létre újra ezt a projektet, és ossza meg tudását.

#befoglalni

#include "RTClib.h" RTC_DS1307 rtc; #define oneRotation 2038 // a lépések száma egy 28BYJ-48 léptetőmotoros fordulatban Stepper hourHand (oneRotation, 3, 5, 4, 6); Stepper minuteHand (oneRotation, 7, 9, 8, 10); #define hourStopSensor 12 #define minuteStopSensor 11 int endStep = 0; // Idő tökéletesen az óra sebességéhez. int setDelay1 = 168; int setDelay2 = 166; int setDelay3 = 5; // Jelenlegi időpont, amellyel matekozni lehet. úszó hr = 0; úszó mn = 0; úszó sc = 0; // Állítsa be a napszakot az óra visszaállításához (24 órás formátum). int resetHour = 0; int resetMinute = 0; // Változók a helyes idő beállításához indításkor és visszaállításkor. float setTimeStepHour = 0; float setTimeStepMinute = 0; float handDelay = 0; float hourTest = 0; float minuteTest = 0; void setup () {Serial.begin (115200); // Állítsa be a valós idejű órát, és állítsa vissza a hall -effektus -érzékelőket. pinMode (hourStopSensor, INPUT_PULLUP); pinMode (minuteStopSensor, INPUT_PULLUP); rtc.begin (); // Az alábbi sor megjegyzésének megszüntetése az idő beállításához. // rtc.adjust (DateTime (2020, 2, 19, 23, 40, 30)); // rtc.adjust (DateTime (F (_ DATE_), F (_ TIME_))); // A léptetőmotorok végsebességének beállítása. hourHand.setSpeed (15); minuteHand.setSpeed (15); // A ciklus a perc és az óramutató délben van, miközben (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {minuteHand.step (3); } else {delay (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {minuteHand.step (3); } else {delay (4); }} // Aktuális idő lekérése DateTime now = rtc.now (); hr = most.óra (); mn = most.perc (); sc = most.second (); // Váltson 12 órás formátumra, ha (hr> = 12) {hr = hr - 12; } // Nézze meg, melyik kéznek kell továbbhaladnia az arcán, és használja ezt a távolságot // a beállított idő ennek megfelelő beállításához. óraTeszt = óra / 12; percTeszt = mn / 60; if (óraTeszt> percTeszt) {handDelay = óraTeszt; } else {handDelay = minuteTest; } // Az aktuális óra beállítása setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8,3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Az aktuális perc beállítása setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9); // Tesztelje, hogy melyik kéznek lesz több lépése, és állítsa a for ciklus leghosszabb lépésszámára. if (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } else {endStep = setTimeStepMinute; } for (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (i <setTimeStepMinute) {minuteHand.step (3); } else {delay (4); }} // Az óra beállítása RPM hourHand.setSpeed (1); minuteHand.setSpeed (1); } void loop () {// Indítsa el az óra futási ciklusát. for (int i = 0; i <22; i ++) {minuteHand.step (1); delay (setDelay1); // Ellenőrizze a visszaállítási időt, ha készen áll a visszaállításra, szakítsa meg. if (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minute () == resetMinute) {break; }} delay (setDelay3); for (int i = 0; i <38; i ++) {hourHand.step (1); delay (setDelay1); // Ellenőrizze a visszaállítási időt, ha készen áll a visszaállításra, szakítsa meg. if (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minute () == resetMinute) {break; } for (int i = 0; i <20; i ++) {minuteHand.step (1); delay (setDelay2); // A visszaállítási idő tesztelése, ha készen áll a visszaállításra, szünet. if (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minute () == resetMinute) {break; }}} // Óra visszaállítása az alaphelyzetbe állításkor, ha (rtc.now (). Hour () == resetHour && rtc.now (). Minute () == resetMinute) {// Az óra sebességének megváltoztatása óraHand.setSpeed (10); minuteHand.setSpeed (10); // Hurok, amíg a perc és az óramutató el nem éri a délt. while (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {minuteHand.step (3); } else {delay (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {minuteHand.step (3); } else {delay (4); }} // Várjon itt, amíg letelik a visszaállítási idő. while (rtc.now (). minute () == resetMinute) {delay (1000); } // Aktuális idő lekérése DateTime now = rtc.now (); hr = most.óra (); mn = most.perc (); sc = most.second (); // Váltson 12 órás formátumra, ha (hr> = 12) {hr = hr - 12; } // Nézze meg, melyik kéznek kell továbbhaladnia az arcán, és használja ezt a távolságot // a beállított idő ennek megfelelő beállításához. hourTest = óra / 12; percTeszt = mn / 60; if (óraTeszt> percTeszt) {handDelay = óraTeszt; } else {handDelay = minuteTest; } // Az aktuális óra beállítása setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8,3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Az aktuális perc beállítása setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9); // Tesztelje, hogy melyik kéznek lesz több lépése, és állítsa a for ciklus leghosszabb lépésszámára. if (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } else {endStep = setTimeStepMinute; } for (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {delay (3); } if (i <setTimeStepMinute) {minuteHand.step (3); } else {delay (4); }} hourHand.setSpeed (1); minuteHand.setSpeed (1); }}

22. lépés: STL fájlok

A következő mennyiségű fájlt kell kinyomtatnia:

• 1 órás gyűrűs fogaskerék szegmens mágnes
• 6 órás gyűrűs fogaskerék szegmens Basic
• 1 órás rögzítőgyűrű szegmens léptető
• 6 - Alapórás rögzítőgyűrű szegmens
• 1 - Hour Hall Effect érzékelő tartó
• 1 - Perces gyűrűs fogaskerék szegmensmágnes
• 7 - Alapperces gyűrűs fogaskerék -szegmens
• 1 - Egyperces rögzítőgyűrű szegmens léptető
• 6 - Alapperces rögzítőgyűrű szegmens
• 1 - Minute Hall Effect érzékelő tartó
• 2 - Spur Gear
• 1 - Elektronika tartó

23. lépés: Solidworks fájlok

Ezek az eredeti Solidworks fájlok, amelyeket az előző lépésben talált STL -ek létrehozására használtak. Nyugodtan szerkessze és módosítsa a fájljaimat, ahogy jónak látja.

24. lépés: Következtetés

Ez az óra jobban sikerült, mint vártam. Minimális Arduino tapasztalattal rendelkezem, örülök annak, hogy milyen lett és mennyire pontos. Nagyon jól néz ki, és úgy működik, ahogy reméltem.