Külmiku magnetkell: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Mind on alati võlunud ebatavalised kellad. See on üks minu viimaseid loominguid, mis kasutab aja kuvamiseks külmiku tähestiku numbreid.

Numbrid asetatakse õhukesele valgele pleksiklaasile, mille tagaküljel on lamineeritud õhuke lehtmetall. Igas numbris on väikesed magnetid, mis panevad numbri plekist kinni, kui neid ei liigutata.

Numbreid liigutatakse CoreXY mehhanismi abil, mis liigutab vankri numbri taha, seejärel haarab see kaks magnetit, mis tõmbavad numbri magnetid ligi ja võimaldavad numbril liikuda. Sihtkohta jõudes on vagunimagnetid lahti ühendatud ja number jääb paigale, kuna pleksiklaasi toetab õhuke lehtmetall.

Tarvikud

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper mootorikilp
• 2 x A4988 mootorijuht
• 2 × Usongshine samm -mootor 42BYGH
• 1 x servomootor
• 2 × GT2 hammasrihma rihmaratas, 16 hammast, laius 5 mm
• 2 × GT2 tühikäigu rihmaratas, 5 mm ava, hambutu
• 2 × kangiga mikrolüliti rulliga
• 6 × GT2 tühikäigu rihmaratas, 5 mm ava, 20 hammast
• 1 × GT2 hammasrihm, 8m5
• 54 × 6x2mm harjatud niklist külmkapi magnetid
• 2 × 10x3 mm harjatud niklist külmiku magnetid
• 2 × 8 mm x 600 mm juhtvarras
• 2 × 8 mm x 500 mm juhtvarras
• 1 × LM7805, 5v pingeregulaator
• 1 × 12V, 10A toiteallikas
• 1 x 1/16 "paks valge pleksiklaas, 21" x19"
• 1 x36ga lehtmetall, 20 "x18"
• 1 x 3/4 "vineer, 24" x24"
• Mitmesugune riistvara

Samm: ehitage raam

Raam koosneb 3/4 "vineerist, mille 1/16" valge akrüül on paigaldatud vineeri avausse.

Ava on 16 "x20" ja serva ümber on 17 "x21" x1/16 "jänes, nii et akrüülleht sobib vineeri pinnaga ühtlaselt. Akrüüli kinnitamiseks vineerile kasutasin geel -superliimi. CNC -ruuter vineeri lõikamiseks, kuid seda saab teha mosaiigi ja ruuteriga. Kuna CNC -ruuter jätab ümarad nurgad (minu puhul 1/8 "), lõikasin akrüüli sobivaks lõikamiseks lasergraveerijaga.

2. samm: osade 3D -printimine

Kujundasin ja 3D -printisin kõik CoreXY mehhanismi mootorite ja hammasrataste hoidmiseks vajalikud osad. Ma kasutan PETG materjali, kuid PLA peaks hästi toimima.

Kokku on 11 osa, 9 ainulaadset. Failid leiate Thingiversest.

• Sammumootori kinnitus x 2
• Nurgaklamber x 2
• Ülemine käru
• Alumine käru
• Magnetikandur
• Magnetihoidja
• Kruvi
• Käik
• Mikrolüliti sulg

3D -printisin kõik kellast kasutatud numbrid. Minutite ja tundide (0–9) jaoks on 10 numbrit, kümnete minutite jaoks 6 numbrit (0–5) ja kümnete tundide jaoks 1 number (1). Need trükkisid erinevaid PLA värve, et lisada mitmekesisust.

Samm: pange CoreXY mehhanism kokku

CoreXY disaini toimimise üksikasjad leiate aadressilt CoreXY.com Magnetikandja ehitamine Magnetkandja on see, mis asub kella tagaküljel, see on paigutatud etteantud numbri taha ja kandja magnetid on langetatud, et luua magnetiline ühendus vedaja ja number. Seejärel saab numbri uude asendisse viia ja kanduri magnetid tõstetakse üles, et need lahti ühendada ja jätta number uude asendisse.

Sidenote: Mul oli algselt plaanis numbriga kaasamiseks ja sellest lahti saamiseks kasutada elektromagneteid. Millegipärast loobusin sellest ideest projekteerimisprotsessi alguses. Ma ei mäleta, miks. Plaanin elektromagneteid testida ja võin tulevikus selle vankri välja vahetada.

Magnetid tõstetakse ja langetatakse kruvi ja servo abil. Kruvil on väga jäme niit, nii et pool kruvi keerab magnetid umbes 4 mm võrra kõrgemale, mis on piisav, et ühendus numbritega lahti ühendada. CoreXY komponentide kokkupanek

1. Esimene samm on beeta -samm -mootoriklambri (alumine mootor) kinnitamine. Asetasin selle nii, et kronsteini serv oleks vineerist servaga ühtlane.
2. Lisage tühikäigu hammasrattad alumistele ja ülemistele vagunitele ning nurgaklambritele.
3. Libistage alumine kelk juhtvardale ja kinnitage seejärel nurgaklamber.
4. 3D printisin joondustööriista, et veenduda, et alumine juhtvard on paralleelne vineeri servaga. Kasutasin seda nurgaklambri kruvimiseks.
5. Lisage vertikaalsed juhtvardad, magnetkandja ja korrake ülaltoodud samme ülemise kelgu ja alfa -mootori jaoks.
6. Ülemise juhtvarda joondamiseks võtsin vineeritüki ja panin ühe otsa kruvi. Seejärel reguleerisin kruvi nii, et see puudutas mootori otsas olevat varda. Seejärel libistan selle teise otsa ja keeran nurgajuhi sisse.
7. Paigaldage samm -mootorid ja ajamid
8. Keerake hammasrihm keermest ja kinnitage magnetkanduri külge

Samm: lisage kodulülitid

CoreXY peab end pärast iga toitetsüklit kalibreerima, et teada saada, kus asuvad koordinaadid 0, 0. Seda tehakse, liigutades vasakule ülaossa (0, 0), kuni see käivitab kaks mikrolülitit, mis näitavad koduasendit. Asend, kus need lülitid ei ole kriitilised, tuleb need lihtsalt nurga lähedale asetada, nii et nii ülemine käru kui ka magnetvanker vajutavad lülitit seadistustsükli ajal alla.

Samm: elektroonika

Skeemil on näidatud vajalikud ühendused M0-mini, RTC ja CNC Shield vahel. Sammumootorid ühendatakse CNC kilbiga.

Astmemootoritele tarnitav CNC kilpvõimsus pärineb 12v, 10A toiteallikast. See 12 V toidetakse ka läbi pingeregulaatori LM7805, mida saab kasutada toiteallikaks M0-mini ja RTC-le.

X ja Y Zero mikrolülitid ühendatakse otse M0-mini plaadiga.

Samm: lisage lehtmetalli

Mul oli raskusi suure 36 -mõõtmelise teraslehe hankimisega, nii et kasutasin 10 x 4 -tollist lehte, mis olid saadaval mitmest allikast. Nende kinnitamiseks akrüülile kasutasin 3M polüestrist kahepoolset kileteipi, mis oli 1/2 laiune ja asetati mööda õmblusi. Selle tulemuseks oli sile teraspind.

Samm 7: Tarkvara

Tarkvara koosneb mitmest moodulist

• RTC liides
• Mootori kiirendamine/aeglustamine toimub taimerite ja katkestuste abil
• CoreXY funktsionaalsus, mida kasutatakse teatud koordinaatide komplekti liikumiseks
• Kell - see määras, kuidas teisaldada numbrid oma koduasendist kellaasendisse ja tagasi.

Kogu lähtekoodi leiate Githubist

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

8. samm: numbrite ettevalmistamine

Igal numbril on tagaküljele liimitud kaks 6x2 mm magnetit. Need kinnitati geel -superliimi abil. On oluline, et kõik magnetid oleksid samas suunas. Veendusin, et magnetitel oleks põhjapoolus ülespoole. Pole tähtis, milline poolus on ülespoole, see peab olema CoreXY kandja magnetite vastand, nii et numbrid tõmbuvad kandja poole.

9. samm: Kella lähtestamine

Numbrite esialgne paigutamine toimub kella esmakordsel käivitamisel. CoreXY kelk liigub tühja asendisse näo keskosa lähedal ja haakub selle magnetitega.

Kasutaja asetab numbri kandja vastas ja ütleb tarkvarale, milline number ja kas see on minuti, kümnete minutite, tunni või kümnete tundide arv. Seejärel salvestab tarkvara numbri oma algasendisse. Seda korratakse, kuni kõik 27 numbrit on paigutatud.

Sel hetkel saab kella käivitada ja tarkvara liigutab aja kuvamiseks sobivad numbrid. Märkus. Seda lähtestamist tuleb teha ainult ühe korra. Kui numbrid on õiges asendis, teab tarkvara, kus need asuvad, isegi kui on olemas toite tsükkel.

Peaauhind konkursil Make it Move 2020