Slaidikell: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Mulle meeldib huvitavate kellade kavandamine ja ehitamine ning ma otsin alati ainulaadseid viise aja kuvamiseks. See kell kasutab 4 vertikaalset slaidi, mis sisaldavad numbreid. Neli samm -mootorit asetavad slaidid nii, et kella kuvamisalal kuvatakse õige aeg. Astmeid juhitakse Arduino Uno abil, millel on CNC kilp. See kasutab aja hoidmiseks Adafruit PCF8523 RTC plaati. Korpus ja mehaanilised aspektid on kõik 3D -trükitud ja numbreid esitavad slaidid on valmistatud puidust ja lasergraveeritud numbritega. Kasutasin slaidide üles ja alla liigutamiseks 3D -trükitud hammasratta- ja hammasrataste hammasrattaid, mis olid paigaldatud puidust slaidide tagaküljele. Hammasratta ja hammasratta süsteem tuletati sellest lineaarse liikumise seadmest, mille Trigubovich valmistas Thingiverse'is.

Krüptiline versioon

Tegin kaks versiooni, millest üks oli tavaliste numbritega ja krüptiline versioon, mis põhines cfb70's Cryptic Calendar Instructable.

Tarvikud

• Ardunio Uno
• CNC mootorikilp
• A4988 mootorijuht (4. tk)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Stepperid 28BYJ 5V (4 tk)
• Toitepistik - tünni tüüp
• Nuppude lüliti (kogus 2)
• Toide 12v
• Muu 3 mm poldid ja mutrid
• 2 mm kruvid RTC plaadile (kogus 2)
• 1,5 laudjalga 4/4 lehtpuidust (kasutasin linnusilma vahtrat)

Samm: 3D -prinditud osad

Kokku on 14 - 3D trükitud osi. Prindisin need PLA abil Prusa i3 Mk3 printeriga.

• Mootorikandja
• Hammasrattad (4. tk)
• Hammasrattad (tk 7)
• Tagakaas
• Raam

Slaidiraamid olid minu 3D -printeri voodile mahutamiseks liiga pikad, nii et purustasin need pooleks ja kasutasin kahe poole (A & B) ühendamiseks suleselindühendusega.

• Riiuli liug A - 500 mm (2 tk)
• Riiuli liug B - 500 mm (2 tk)
• Riiuli liug A - 300 mm (2 tk)
• Riiuli liug B - 300 mm

Slaidikella STL -failid leiate aadressilt

Samm: CNC samm -mootorikilbi ettevalmistamine

A4988 samm -draiverite lisamine

CNC samm -mootorikilp võib kasutada erinevat tüüpi samm -draivereid. Ma kasutan samm -draivereid Pololu A4988. Ma ajan mootoreid täissammude abil.

Pärast paigaldamist seadke kindlasti Vref pinge, et piirata mootoritele kuluvat voolu. Seadsin Vref väärtuseks.15vA Mootori iseseisvaks seadmine

Mootori kilp toetab 4 mootorit, "A" mootorit saab juhtida teise mootorina, mis jäljendab üht esmast X-, Y- või Z -mootorit või võib see olla sõltumatu mootor. Slaidikella puhul peaks see olema sõltumatu ja seda juhivad Arduino D12 ja D13.

Selleks, et see oleks sõltumatu džemprid, tuleb A. Stp ja A. Dir tihvtide ühendamiseks D12 ja D13 paigaldada ülaltoodud fotol näidatud viisil.

Stepper Mootori võimsus

5 V samm -mootorid töötavad tegelikult 12 V abil. See 12 V toide on ühendatud CNC mootorikilbi mootori toitepistikuga.

Arduino Uno toide

Arduino Uno toiteallikaks on 12 V toide, mis on ühendatud CNC mootorikilbiga. Kilbil olev Vin -tihvt on avatud ja pole ühendatud kilbi päisega. Nii ühendati 12 V positiivse klemmiga juhtmest ja joodeti kilbi Vini tihvti külge, nagu on näidatud ülaltoodud fotol.

3. samm: samm -mootori muutmine

28BYJ samm-mootorid on bipolaarsed mootorid ja neil on 5-kontaktiline pistik, CNC mootorikilp on ette nähtud ühepolaarsete mootorite juhtimiseks ja sellel on 4-kontaktilised päised mootorite ühendamiseks. Steppide kinnitamiseks otse kilbi külge muutsin samm -pistiku juhtmestikku. Täpsemalt tuleb vahetada juhtmed nr 2 (roosa) ja nr 3 (kollane). Selleks kasutasin väikest kruvikeerajat, et lükata pistikut korpuses olevat traati hoidev sakk, tõmmata see korpusest välja ja vahetada need kaks. Seejärel panin pistikule märgi, et teada saada, et seda on muudetud.

Mootori pistiku kaitsekilega ühendamisel punast juhet ei kasutata, nii et asetasin pistiku päisele nii, et ühendati ainult tihvtid 1-4 ja punane tihvt 5 hõljus.

Slaidikella mootorid on ühendatud järgmiselt:

X -telg = minutiliugurY -telg = kümnete minutite liugurZ -telg = tundide liugurA -telg = kümnete tundide liugur

Samm: RTC ja lülitite lisamine

Reaalajas kellaühendus

Adafruit PFC8523 reaalajas kell kasutab I2C -d Arduinoga suhtlemiseks, kuid CNC Motor Shield ei loo ühendust Arduino I2C SDA- ja SCL -tihvtidega. Selle lahendamiseks kasutasin kahte nööpnõelaga pistikutega traathüppajat ja sisestasin need Arduino tahvli SDA ja SCL päise asukohtadesse ning seejärel paigaldasin katte peale.

Nuppude ühendused

Arduino kaks nuppu on ühendatud A1 ja A2 -ga. CNC mootorikilp viib need tihvtid kilbi serva päisesse ja nimetab neid hoidmiseks ja jätkamiseks. Lülitid on selle päise külge ühendatud.

Samm: skemaatiline

6. samm: puidust slaidide ettevalmistamine

Ostsin slaidide jaoks 4/4 Birdseye Maple'i. Õige paksuse saavutamiseks saagisin puidu uuesti pooleks ja seejärel kasutasin trummellihvmasina abil kõigi esialgsete plaatide jaoks ühtlast paksust 3/8 (9,5 mm). Seejärel tegin 150 liivapaberiga viimistluslihvimise.

Lauad rebenesid ja ristusid allpool toodud mõõtmetega.

• Minuti slaid: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Kümnete minutite slaid: 300 mm x 40 mm x 9,5 mm
• Tundide slaid: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm (sama minutitega)
• Kümnete tundide slaid: 150 mm x 40 mm x 9,5 mm

7. samm: numbrite lasergraveerimine

Enne slaidide lasergraveerimist kandsin tahvli ülemisele pinnale sinise maalriteibi. See aitab vältida kõrvetamist ja jääke numbrite servadel.

Kasutasin 45W Epilog Helix Laserit, mille voodi suurus on 24 x 18 tolli. Kuna minutite ja tundide slaidid on pikemad kui 18 , pöörasin neid graveerides kõiki slaide 90*. Minu laseri seaded olid kiirus 13 ja võimsus 90.

Graveeritud slaidid lihvisin 150 ja 180 liivapaberiga viimistlemiseks ettevalmistamiseks.

Numbrite.dxf leiate selle projekti Githubi hoidlasthttps://github.com/moose408/SlideClock

Pärast graveerimist lihvisin puidu 180 -kraadise liivapaberiga, seejärel panin peale keedetud linaseemneõli (BLO), ootasin 10 minutit, pühkisin selle maha ja lasin sellel 24 tundi taheneda, seejärel lihvisin uuesti 180 -tollise liivapaberiga ning kandsin teise kihi BLO -d ja pühkisin, ootasin 24 tundi, lihviti temperatuurini 180 ja kanti selge läikega polüuretaani. Üks, kui see oli kõvenenud, lihvisin terade vahemikus 180 kuni 600, et saada kena läikiv viimistlus.

8. samm: hammasrataste lisamine puidust slaididele

Hammasrattad on lisatud puidust liuguste tagaküljele, need on tsentreeritud piki selga nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt.

• Minutite ja tundide slaidi jaoks tuleb kaks 500 mm riiulipoolt omavahel ühendada.
• Kümnete minutite slaidiks on kaks 300 mm riiulipoolt omavahel ühendatud.
• Kümnete tundide slaidi jaoks kasutan ühte 300 mm racki slaidi kahest poolest.

Hammasratta hambad peaksid slaidi tagakülge vaadates paiknema paremal küljel.

9. samm: kella kokkupanek

Kokkupanek on üsna sirgjooneline. Ma kasutasin kogu kokkupanekuks 3 mm kuuskantpolti. Allpool on loetletud kokkupaneku etapid

1. Paigaldage astmed mootorikandurile
2. Lisage mootoritele pinon -hammasrattad, need on lahti ja hoiavad hammasratta kohal
3. Paigaldage tagakaanesse elektroonika
   • Arduino kinnitatakse poltidega läbi selja ja mutrite, mis hoiavad plaati
   • RTC kasutab plastikust kahte 2 mm kruvi
   • Toitepistik on korpusesse pressitud
   • Lülitid on paigaldatud kahte ettenähtud auku.
4. Tagakaanel on hobusesaba ühendus, mis kinnitub mootorikandja tagaküljele, üks külg paindub, võimaldades mõlemal küljel haakeseadistega haakuda. Tagakaane kinnitamiseks keeratakse eestpoolt sisse 3 mm poldid.
5. Lisage raam
6. Numbrislaidid asetatakse piludesse ja toetuvad hammasrataste servale. Nad lülituvad sisse, kui kellale antakse voolu.

Tagakaanel on lukuaugupesad kella riputamiseks seinale. STL-failid sisaldavad valikulist L-klambrit, mida saab kasutada kella kinnitamiseks lauale või töölauale.

Samm: tarkvara

Lähtekoodi leiate GitHubist aadressil

Raamatukogud

Slaidikell kasutab Stan Reifeli SpeedyStepperi raamatukogu, mille leiate aadressilt

Algselt proovisin kasutada AccelStepperi raamatukogu, kuna tundub, et seda kasutavad paljud inimesed. See töötas ühe astme jaoks hästi, kuid kui proovisin kõiki nelja astet korraga liigutada, aeglustus see roomamiseks. Niisiis läksin üle SpeedyStepperi raamatukogule ja olin väga rahul. Kasutan seda teeki kõikide edasiste vajaduste jaoks.

Käivitamine

Käivitamisel otsib kood jadapordist klahvivajutust.

• Kui kasutaja vajutab klahvi, lubab see silumismenüü, mis võimaldab käsitsi juhtida kõiki samm -mootoreid.
• Kui jadapordis ei toimu, lähtestab tarkvara kella slaidide abil ja kuvab seejärel praeguse kellaaja.

Slaidide esitamine

Sammmootoreid kasutades tuleb need lähtestada "algasendisse", et tarkvara teaks iga slaidi füüsilist asendit. Algselt kavatsesin igale slaidile lisada koduasendi tuvastamiseks halliefekti andurid ja magneti. See nõudis täiendavat elektroonikat ja pärast väikest mõtlemist mõistsin, et saan slaidi maksimaalse arvu sammude jaoks lihtsalt tippu joosta. Kui liugur jõuab kohale enne maksimaalset sammude arvu, põrkub see hammasrattale ja kui mootorid peatuvad, toetuvad kõik slaidid hammasrattale oma piiri ülemises osas. See on pisut mürarikas ja võib aja jooksul hammasrataste kulumist põhjustada, kuid see on piisavalt harv, et see ei tohiks olla probleem.

11. samm: toimimine

Kella käivitamine

Kui kell on esmakordselt ühendatud, kuvab see kõik 4 slaidi ja kuvab seejärel praeguse aja.

Kellaaja seadmine

Kellaaja seadmiseks vajutage ja hoidke kella allosas asuvat sinist režiiminuppu all 1 sekund. Kümnete tundide liugur liigub üles ja alla 1/2 , näidates, et see on valitud. Aja muutmiseks vajutage kollast valimisnuppu või järgmisele slaidile (tundidele) liikumiseks nuppu Režiim. Korrake kuni kellaajani on seatud ja seejärel vajutage kella käivitamiseks režiimi nuppu viimast korda.

12. samm: järeldus

Selle disainiga saab tutvuda paljude võimalustega. Üks idee on asendada numbrid tähtedega ja kasutada seda neljatäheliste sõnade kuvamiseks, mis edastavad teavet nagu ilm, börs või kinnitused.

Näiteks soovib mu naine, et ma teeksin versiooni, mis näitaks tema tööseisundit; Hõivatud, tasuta, helistage jne. Seda saab hõlpsalt teha lihtsalt slaidide vahetamise ja väikese tarkvara muutmisega. Võimalusi on lõputult.

Remiksi konkursi teine auhind