Fibonači pulkstenis: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

ATJAUNINĀT: Šis projekts ir veiksmīgi finansēts vietnē Kickstarterand un tagad ir pieejams pārdošanai vietnē https://store.basbrun.com. Paldies visiem, kas atbalstīja manu kampaņu!

Es jums dodu Fibonači pulksteni, pulksteni nerds ar stilu. Skaists un jautrs vienlaikus pulkstenis izmanto slaveno Fibonači secību, lai parādītu laiku pavisam jaunā veidā.

1. darbība. Kā es varu pateikt laiku?

Fibonači secība ir itāļu matemātiķa Fibonači 13. gadsimtā izveidota skaitļu secība. Šī ir secība, kas sākas ar 1 un 1, kur katrs nākamais skaitlis ir iepriekšējo divu summa. Pulkstenim es izmantoju pirmos 5 terminus: 1, 1, 2, 3 un 5.

Pulksteņa ekrānu veido pieci kvadrāti, kuru sānu garumi atbilst pirmajiem pieciem Fibonači skaitļiem: 1, 1, 2, 3 un 5. Stundas tiek parādītas, izmantojot sarkanu, bet minūtes - zaļu. Ja stundu un minūšu rādīšanai tiek izmantots kvadrāts, tas kļūst zils. Baltie kvadrāti tiek ignorēti. Lai Fibonači pulkstenī norādītu laiku, jums ir jāveic dažas matemātikas. Lai nolasītu stundu, vienkārši saskaitiet atbilstošās sarkanā un zilā kvadrāta vērtības. Lai lasītu minūtes, dariet to pašu ar zaļo un zilo kvadrātu. Minūtes tiek parādītas ar 5 minūšu soli (no 0 līdz 12), tāpēc, lai iegūtu faktisko skaitli, rezultāts jāreizina ar 5.

Bieži vien ir vairāki veidi, kā parādīt vienu reizi. Lai papildinātu izaicinājumu, kombinācijas tiek atlasītas nejauši no visiem dažādajiem skaitļa parādīšanas veidiem. Ir, piemēram, 16 dažādi veidi, kā parādīt 6:30, un nekad nevar zināt, kuru no tiem pulkstenis izmantos!

2. solis: ķēde

Es izveidoju Fibonači pulksteni, izmantojot Atmega328P mikrokontrolleri, izmantojot Arduino. Jūs varētu iegādāties Arduino plati un DS1307 reāllaika pulksteņa izslēgšanas plati un izveidot pielāgotu vairogu savai shēmai, bet es gribēju izveidot savu shēmas plati. Tas ļauj man saglabāt izmēru mazu un cenu zemu.

3. solis: pogas

Trīs pogas, kas pievienotas Arduino tapām #3, #4 un #6, tiek izmantotas kopā, lai mainītu laiku. 3. taustiņa pogu var izmantot atsevišķi, lai mainītu gaismas diožu krāsu paleti. Piespraudei #5 ir pievienota papildu poga, lai pārslēgtos starp dažādiem pulksteņa režīmiem. Divi režīmi ir lampas režīmi, un noklusējuma režīms ir pulkstenis. Visas pogas ir savienotas ar Arduino tapām ar 10K nolaižamo rezistoru paralēli.

4. solis: reāllaika pulkstenis

Reālā laika pulksteņa mikroshēma DS1307 ir savienota ar Arduino analogās tapas 4 un 5 ar diviem 22K pievilkšanas rezistoriem. Pulksteņa tapa 5 (SDA) ir savienota ar Atmega328P tapu 27 (Arduino A4), un pulksteņa tapa 6 (SCL) ir pievienota Atmega329P tapai 29 (Arduino A5). Lai saglabātu laiku, kamēr atvienots no strāvas, DS1307 mikroshēmai ir nepieciešams 3 V akumulators, kas savienots ar mikroshēmas 3. un 4. pinti. Visbeidzot, reālā laika pulksteni darbina 32KHz kristāls, kas savienots ar 1. un 2.tapu. 8.tapa tiek pievadīta ar 5V jaudu.

5. darbība: LED pikseļu sloksne

Es izmantoju LED pikseļus, kas būvēti virs WS2811 draiveriem. Šie mikrokontrolleri ļauj man iestatīt katras atsevišķas gaismas diodes krāsu ar vienu Arduino mikrokontrollera izeju. Arduino tapa, ko izmanto, lai kontrolētu gaismas diodes šajā projektā, ir pin #8 (Atmega328P pin #14).

6. solis: mikrokontrolleris

Visu informāciju par to, kā savienot Atmega328P, lai izveidotu Arduino klonu, atradīsit manā ierakstā “Izveidot Arduino klonu”. Šajā projektā es pievienoju jaunu funkciju - FTDI portu, lai ieprogrammētu jūsu Arduino mikrokontrolleri tieši šajā ķēdē. Jūs savienojat pirmo tapu ar Arduino atiestatīšanas tapu, izmantojot 0.1uF kondensatoru, lai sinhronizētu augšupielādētāju ar mikroshēmas sāknēšanas secību.

FTDI porta 2. tapa (RX) savienojas ar Atmega328P 3. tapu (Arduino 1-TX) un FTDI savienotāja 3. tapa (TX) savienojas ar Atmega328P 2. tapu (Arduino 0-RX). Visbeidzot FTDI pin 4 iet uz 5V un 5 un 6 uz zemes.

7. solis: korpuss

Videoklipā ir parādīti visi Fibonači pulksteņa korpusa būvniecības soļi. Ideja ir pulkstenī izveidot 5 kvadrātveida nodalījumus, kuru dziļums ir divas collas un kas atbilst pieciem Fibonači secības pirmajiem nosacījumiem, 1, 1, 2, 3 un 5. Gaismas diodes ir sadalītas visos laukumos un savienotas pulksteņa aizmugurē pie shēmas plates.

Korpuss ir izgatavots no bērza saplākšņa. Rāmis ir 1/4 collu biezs un aizmugurējais panelis ir 1/8 collu biezs. Atdalītāji ir 1/16 collu biezi, un tos var izgatavot no jebkura necaurspīdīga materiāla. Pulksteņa izmēri ir 8 "x5" x4 ". Pulksteņa priekšpuse ir 1/8 collu bieza daļēji caurspīdīga plexiglass. Atdalītāji ir marķēti, izmantojot Sharpie pildspalvu.

Koka apdare ir uz ūdens bāzes veidota laka, kas uzklāta pēc labas slīpēšanas, izmantojot 220 smilšpapīru.

8. solis: Padariet to par lampu

Fibonači pulksteni var arī pārveidot par gaismu lampu! Publicētais kods jau atbalsta divus lampu režīmus. Vienkārši nospiediet režīma pogu, lai pārslēgtos starp trim režīmiem. Kods ir atvērts, lai jūs varētu uzlauzt, nekautrējieties ieviest savus režīmus!

9. solis: esat pabeidzis

Tu esi pabeidzis! Fibonači pulkstenis ir fantastisks diskusiju aizsācējs … ņemiet to līdzi uz nākamo NERD sanāksmi vai uz Ziemassvētku ģimenes atkalapvienošanos!

Paldies, ka lasījāt/skatījāties!

10. solis: kods

Avota kodu varat atrast manā github kontā:

github.com/pchretien/fibo