Slaidu pulkstenis: 12 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Man patīk projektēt un veidot interesantus pulksteņus un vienmēr meklēju unikālus laika parādīšanas veidus. Šis pulkstenis izmanto 4 vertikālus slaidus, kuros ir skaitļi. Četri soļu motori novieto slaidus tā, lai pulksteņa displeja zonā tiktu parādīts pareizais laiks. Steperus kontrolē, izmantojot Arduino Uno ar CNC vairogu. Lai saglabātu laiku, tā izmanto Adafruit PCF8523 RTC plāksni. Korpuss un mehāniskie aspekti ir drukāti 3D formātā, un slaidi, kas attēlo ciparus, ir izgatavoti no koka ar skaitļiem iegravētu numuru. Lai pārvietotu slaidus uz augšu un uz leju, es izmantoju 3D drukātus plauktu un zobratu zobratus, kas uzstādīti koka slaidu aizmugurē. Plauktu un zobratu sistēma tika iegūta no šīs lineārās kustības ierīces, ko Trigubovičs izgatavoja vietnē Thingiverse.

Cryptic versija

Es izveidoju divas versijas, vienu izmantojot parastos ciparus, un slepeno versiju, kuras pamatā ir cfb70's Cryptic Calendar Instructable.

Piegādes

• Ardunio Uno
• CNC motora vairogs
• A4988 Motora vadītājs (4. daudzums)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Steperi 28BYJ 5V (4. daudzums)
• Barošanas savienotājs - mucas tips
• Spiedpogas slēdzis (2. daudzums)
• Barošanas avots 12v
• Dažādi 3 mm skrūves un uzgriežņi
• 2 mm skrūves RTC plāksnei (2. daudzums)
• 1,5 dēļu pēdas 4/4 cietkoksnes (es izmantoju putnu acs kļavu)

1. darbība: 3D drukātās detaļas

Kopā ir 14 - 3D drukātas daļas. Es tos drukāju, izmantojot PLA, uz Prusa i3 Mk3 printera.

• Motor pārvadātājs
• Zobratu pārnesumi (4. daudzums)
• Rack Gears (7. daudzums)
• Aizmugurējais vāciņš
• Rāmis

Bīdāmie plaukti bija pārāk gari, lai ietilptu manā 3D printera gultā, tāpēc es tos salauzu uz pusēm un izmantoju dovetail savienojumu, lai savienotu abas puses (A & B).

• Rack Slide A - 500 mm (2. daudzums)
• Rack Slide B - 500 mm (2. daudzums)
• Rack Slide A - 300 mm (2. daudzums)
• Rack Slide B - 300 mm

Slaidu pulksteņa STL failus var atrast vietnē

2. solis: CNC pakāpju motora vairoga sagatavošana

A4988 pakāpju draiveru pievienošana

CNC pakāpju motora vairogs var izmantot dažāda veida pakāpju draiverus. Es izmantoju pakāpju draiverus Pololu A4988. Es vadu motorus, izmantojot pilnus soļus.

Pēc uzstādīšanas noteikti iestatiet Vref spriegumu, lai ierobežotu motoru strāvu. Es iestatīju Vref uz.15vA Motor iestatīšana uz neatkarīgu

Motora vairogs atbalsta 4 motorus, "A" motoru var darbināt kā otro motoru, kas atdarina vienu no primārajiem X, Y vai Z motoriem, vai arī tas var būt neatkarīgs motors. Slaidu pulkstenim tam jābūt neatkarīgam, un to kontrolēs D12 un D13 no Arduino.

Lai tas būtu neatkarīgi džemperi, ir jāuzstāda, kā parādīts iepriekš redzamajā fotoattēlā, lai savienotu A. Stp un A. Dir tapas ar D12 un D13.

Stepper motora jauda

5 V pakāpju motori faktiski tiek darbināti, izmantojot 12 V. Šī 12 V barošana ir pievienota CNC motora vairoga motora barošanas savienotājam.

Barošana ar Arduino Uno

Arduino Uno barošanu nodrošina 12 V barošana, kas savienota ar CNC motora vairogu. Vīna tapa uz vairoga ir atvērta un nav savienota ar vairoga galveni. Tātad vads tika pievienots no 12 V pozitīvās spailes un pielodēts pie Vin tapas uz vairoga, kā parādīts iepriekšējā fotoattēlā.

3. solis: soļu motora modifikācijas

28BYJ pakāpju motori ir bipolāri motori, un tiem ir 5 kontaktu savienotājs, CNC motora vairogs ir paredzēts vienpolāru motoru darbināšanai, un tam ir 4 kontaktu galvenes motoru savienošanai. Lai piestiprinātu pakāpienus tieši pie vairoga, es mainīju pakāpiena savienotāja vadu. Konkrēti vadi #2 (rozā) un #3 (dzeltens) ir jāmaina. Lai to izdarītu, es izmantoju nelielu skrūvgriezi, lai piespiestu cilni, kas tur vadu savienotāja korpusā, un izvilku to no korpusa un nomainīju abus. Pēc tam uz savienotāja ievietoju atzīmi, lai uzzinātu, ka tas ir mainīts.

Savienojot motora kontaktdakšu ar vairogu, sarkanais vads netiek izmantots, tāpēc es novietoju kontaktdakšu uz galvenes tā, lai būtu pievienotas tikai 1-4 tapas un sarkanā tapa 5 peldētu.

Slide Clock motori ir savienoti šādi:

X ass = Minūtes slīdnis Y ass = Desmit minūšu slīdnis Z ass = Stundu slīdnisA ass = Desmit stundu slīdnis

4. darbība: RTC un slēdžu pievienošana

Savienojums ar reāllaika pulksteni

Adafruit PFC8523 reālā laika pulkstenis saziņai ar Arduino izmanto I2C, tomēr CNC motora vairogs nav savienots ar Arduino I2C SDA un SCL tapām. Lai to atrisinātu, es izmantoju divus vadu džemperus ar tapu savienotājiem un ievietoju tos SDA un SCL galvenes pozīcijās Arduino plāksnē un pēc tam uzstādīju vairogu uz augšu.

Spiedpogas savienojumi

Abas spiedpogas ir savienotas ar A1 un A2 Arduino. CNC motora vairogs novieto šīs tapas pie galvenes vairoga malā un sauc tās par turēšanu un atsākšanu. Slēdži ir pievienoti šai galvenei.

5. solis: shematisks

6. darbība: koka slaidu sagatavošana

Es slaidiem nopirku 4/4 Birdseye Maple. Lai sasniegtu pareizo biezumu, es zāģēju koku uz pusēm un pēc tam ar bungu slīpmašīnu izveidoju vienādu biezumu 3/8 collas (9,5 mm) visām sākotnējām plāksnēm.

Pēc tam plātnes tika saplēstas un šķērsotas līdz tālāk norādītajiem izmēriem.

• Slaidu minūtes: 500 x 40 x 9,5 mm
• Desmit minūšu slaids: 300 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Stundu slaids: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm (tāpat kā minūtes)
• Desmit stundu slaids: 150 mm x 40 mm x 9,5 mm

7. solis: skaitļu gravēšana ar lāzeru

Pirms slaidu gravēšanas uz tāfeles augšējās virsmas uzliku zilu gleznotāju lenti. Tas palīdz novērst apdegumus un atlikumus skaitļu malās.

Es izmantoju 45 W Epilog Helix Laser, kura gultas izmērs ir 24 "x 18". Tā kā minūšu un stundu slaidi ir garāki par 18 ", es gravēju tos visus 90*. Mani lāzera iestatījumi bija ātrums 13 un jauda 90.

Iegremdētos priekšmetstikliņus slīpēju ar 150 un 180 smilšpapīru, lai sagatavotos apdarei.

A.dxf numuriem var atrast šī projekta Github krātuvēhttps://github.com/moose408/SlideClock

Pēc gravēšanas es noslīpēju koksni līdz 180 smiltīm un pēc tam uzklāju vārītu linsēklu eļļu (BLO), nogaidīju 10 minūtes, noslaucīju un ļauju sacietēt 24 stundas, pēc tam vēlreiz noslīpēju ar 180 smiltīm un uzklāju vēl vienu kārtu BLO un noslaucīju, gaidīju 24 stundas, noslīpēts līdz 180 un uzklāts caurspīdīgs spīdīgs poliuretāns. Vienu, kas tika izārstēts, es noslīpēju caur putraimiem no 180 līdz 600, lai iegūtu jauku spīdumu.

8. darbība. Rack Gears pievienošana koka slaidiem

Plauktu pārnesumi tiek pievienoti koka slaidu aizmugurē, tie ir centrēti gar muguru gan vertikāli, gan horizontāli.

• Minūtes un stundu slaidam abas 500 mm statīva puses ir jāsavieno kopā.
• Desmit minūšu slaidam divas no 300 mm statīva pusēm ir savienotas kopā.
• Desmit stundu slaidam es izmantoju vienu no divām 300 mm statīva slaidu pusēm.

Pārnesumu zobiem jāatrodas labajā pusē, skatoties uz slaidu aizmuguri.

9. solis: pulksteņa salikšana

Montāža ir diezgan taisna uz priekšu. Visai montāžai es izmantoju 3 mm sešstūra skrūves. Tālāk ir uzskaitīti montāžas soļi

1. Uzstādiet pakāpienus pie motora turētāja
2. Pievienojiet motoriem zobrata pārnesumus, tie ir vaļīgi un tiks turēti pie plaukta slīdņa

3. Uzstādiet elektroniku aizmugurējā vāciņā

   • Arduino ir piestiprināts ar skrūvēm caur muguru un uzgriežņiem, lai turētu dēli
   • RTC plastmasā izmanto divas 2 mm skrūves
   • Strāvas savienotājs ir iespiests korpusā
   • Slēdži ir uzstādīti divos paredzētajos caurumos.
4. Aizmugurējam vākam ir lāpstiņas savienojums, kas piestiprinās pie motora turētāja aizmugures, viena puse izliekas, lai abas puses varētu sasaistīties ar lociņiem. Lai nostiprinātu aizmugurējo vāku, no priekšpuses ir ieskrūvētas 3 mm skrūves.
5. Pievienojiet rāmi
6. Skaitļu slaidi tiek ievietoti spraugās un atrodas uz zobratu zobratu malas. Tie ieslēgsies, kad pulkstenim tiks pievadīta jauda.

Uz aizmugurējā vāka ir atslēgas caurumu slotiņi, ar kuriem var piekārt pulksteni pie sienas. STL failos ir papildu L-kronšteins, ko var izmantot pulksteņa piestiprināšanai pie galda vai darbagalda pārbaudei.

10. solis: programmatūra

Avota kods ir atrodams vietnē GitHub vietnē

Bibliotēkas

Slaidu pulkstenī tiek izmantota Stena Reifela bibliotēka SpeedyStepper, kuru var atrast vietnē

Sākotnēji es mēģināju izmantot AccelStepper bibliotēku, jo šķiet, ka to izmanto daudzi cilvēki. Vienam solim tas darbojās labi, bet, mēģinot vienlaikus pārvietot visus četrus steperus, tas palēninājās līdz pārmeklēšanai. Tāpēc es pārgāju uz SpeedyStepper bibliotēku un biju ļoti apmierināts. Es izmantošu šo bibliotēku visām savām stepper vajadzībām.

Uzsākt

Pēc palaišanas kods meklē seriālā porta taustiņu nospiešanu.

• Ja lietotājs nospiež taustiņu, tas aktivizēs atkļūdošanas izvēlni, kas ļauj manuāli vadīt visus soļu motorus.
• Ja seriālajā portā netiek veiktas darbības, programmatūra inicializē pulksteni, novietojot slaidus, un pēc tam parāda pašreizējo laiku.

Slaidu ievietošana

Izmantojot soļu motorus, tie jāinicializē "sākuma stāvoklī", lai programmatūra zinātu katra slaida fizisko stāvokli. Sākotnēji es katram slīdam pievienoju zāles efekta sensorus un magnētu, lai noteiktu sākuma stāvokli. Tam bija nepieciešama papildu elektronika, un, mazliet padomājot, es sapratu, ka varu vienkārši palaist slaidu līdz galam, lai sasniegtu maksimālo soļu skaitu. Ja slidkalniņš nokļūst pirms maksimālā soļu skaita, tas atsitīsies uz zobratu pārnesumu un, dzinējiem apstājoties, visi slaidi balstīsies uz zobratu pārnesumu maksimālās robežas augšdaļā. Tas ir nedaudz trokšņains un laika gaitā var izraisīt zobratu zobratu nodilumu, taču tas ir pietiekami reti, lai tas nebūtu problēma.

11. darbība: darbība

Pulksteņa palaišana

Kad pulkstenis pirmo reizi tiek pievienots, tas parādīs visus 4 slaidus un pēc tam parādīs pašreizējo laiku.

Laika iestatīšana

Lai iestatītu laiku, nospiediet un 1 sekundi turiet zilo režīma pogu pulksteņa apakšā. Desmit stundu slīdnis pārvietosies uz augšu un uz leju 1/2 , lai norādītu, ka tas ir atlasīts. Nospiediet dzelteno izvēles pogu, lai mainītu laiku, vai nospiediet režīma pogu, lai pārietu uz nākamo slaidu (stundas). Atkārtojiet līdz laikam ir iestatīts, un pēc tam veiciet pēdējo nospiešanu režīmā, lai sāktu pulksteni.

12. solis. Secinājums

Izmantojot šo dizainu, ir daudz iespēju. Viena ideja ir aizstāt ciparus ar burtiem un izmantot to, lai parādītu 4 burtu vārdus, kas sniedz informāciju, piemēram, laika apstākļus, akciju tirgu vai apstiprinājumus.

Piemēram, mana sieva vēlas, lai es izveidoju versiju, kas parāda viņas darba statusu; Aizņemts, bezmaksas, zvans utt. To var viegli izdarīt, vienkārši nomainot slaidus un nedaudz mainot programmatūru. Iespējas ir bezgalīgas.

Otrā balva remiksu konkursā