Το ρολόι Corona: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Καθώς ο κορωνοϊός εξαπλώνεται σε ολόκληρο τον πλανήτη και όλο και περισσότερες χώρες περιορίζουν τους πολίτες τους στα σπίτια τους για να επιβραδύνουν τον ιό, πολλοί από εμάς μένουν μέρες που δεν έχουν να κάνουν. Ευτυχώς η Instructables είναι εδώ για να σας δώσει ένα χέρι και έχοντας κατά νου μερικές ιδέες, ο διαγωνισμός Instructables Clock φάνηκε σαν ο τέλειος χρόνος πέρασης:)

Αν και εσείς αγωνίζεστε με την ανία στο σπίτι λόγω του εγκλεισμού του Coronavirus, μην φοβάστε ότι το ρολόι Corona είναι εδώ για εσάς, με εγγυημένο χρόνο κατασκευής 2 ημερών και ατελείωτες ώρες παρακολούθησης με το νέο σας ρολόι Corona!

Έτσι, η ιδέα πίσω από το ρολόι ήταν να έχουμε χαλύβδινες μπάλες στην πρόσοψη του ρολογιού αντί για τα χέρια κατευθυνόμενα με μαγνήτες, έτσι ώστε οι μπάλες να κινούνται σαν μαγικά γύρω από το Ρολόι. Η εξωτερική σφαίρα αντιπροσωπεύει τα λεπτά και η εσωτερική μπάλα τις ώρες.

Σχεδίασα όλα τα αρχεία CAD χρησιμοποιώντας το Autodesk Fusion 360.

Το όλο θέμα είναι προγραμματισμένο χρησιμοποιώντας ένα Arduino.

Ελπίζω να σας αρέσει αυτό το διδακτικό και ίσως και εσείς να το βρείτε ως η τέλεια πρόκληση Εκτύπωσης/Δημιουργίας στον ελεύθερο χρόνο σας.

Χωρίς άλλη φασαρία ας πάμε στο Building !!!

Προμήθειες

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

• 2x TowerPro SG90 Servos (Σύνδεσμος εδώ)
• 1x Arduino Nano (Σύνδεσμος εδώ)
• 1x Arduino Nano Shield (Σύνδεσμος εδώ)
• 1x καλώδιο Mini USB (Σύνδεσμος εδώ)
• 1x φορτιστής τηλεφώνου USB 5V (Σύνδεσμος εδώ)
• 1x ενότητες κουμπιών (σύνδεσμος εδώ) !!! Βεβαιωθείτε ότι αγοράσατε το ίδιο μοντέλο με αυτό !!!
• Συσκευασία καλωδίων από jumper έως θηλυκό jumper (Σύνδεσμος εδώ)
• 2x χαλύβδινες μπάλες διαμέτρου 10 έως 15 mm
• Μαγνήτες νεοδυμίου 2x 15mm x 3 mm πλάτος (Σύνδεσμος εδώ) Θα αγόραζα περισσότερους από 2 σε περίπτωση που τους σπάσετε όπως έκανα:(

ΠΛΑΣΤΙΚΑ ΕΙΔΗ:

Τα εξαρτήματα μπορούν να εκτυπωθούν σε PLA ή PETG ή ABS.

Θα χρειαστείτε 2 έγχρωμα νήματα για να έχετε το καλύτερο αποτέλεσμα.

Παρακαλούμε σημειώστε ότι ένα καρούλι 500g από το καθένα είναι περισσότερο από αρκετό για να εκτυπώσετε 1 ρολόι

3D ΕΚΤΥΠΩΤΗΣ:

Απαιτείται ελάχιστη πλατφόρμα κατασκευής: L130mm x W130mm x H75mm

Οποιοσδήποτε τρισδιάστατος εκτυπωτής θα το κάνει. Προσωπικά εκτύπωσα τα εξαρτήματα στο Creality Ender 3 που είναι ένας 3D εκτυπωτής χαμηλού κόστους κάτω από 200 $. Οι εκτυπώσεις έγιναν τέλεια.

Εργαλεία:

1x Μικρό σταυροκατσάβιδο είναι το μόνο που χρειάζεστε:)

Βήμα 1: Τρισδιάστατη εκτύπωση των εξαρτημάτων

Όλα τα μέρη είναι διαθέσιμα για λήψη στο Pinshape (Σύνδεσμος εδώ)

Σχεδίασα σχολαστικά όλα τα μέρη των ρολογιών για εκτύπωση 3D χωρίς κανένα υλικό υποστήριξης, σχεδίες ή χείλη που απαιτούνται κατά την εκτύπωση.

Όλα τα εξαρτήματα τυπώθηκαν δοκιμαστικά στο Creality Ender 3

• Χρόνος εκτύπωσης: Περίπου 20 ώρες
• Υλικό: PETG
• Ightψος στρώματος: 0,3 mm
• Συμπλήρωση: 15%
• Διάμετρος ακροφυσίου: 0,4mm

Η λίστα με τα μέρη για το ρολόι έχει ως εξής:

Λευκό:

• 1x Βάση
• 1x καπάκι
• 1x Servo Holder
• 1x οδοντωτό
• 1x Servo Rack
• 1x Εσωτερικός κύκλος
• 1x εξωτερικός κύκλος
• 1x Επέκταση βραχίονα
• 4x καρφίτσες
• 2x κάτοχος κουμπιού
• 2x κλιπ ποδιών

Το κόκκινο:

• 2x πόδια
• 1x Πιάτο

Επεξεργασία μετά:

Εκτός εάν είστε πολύ τυχεροί ή έχετε έναν πολύ ακριβό εκτυπωτή, ορισμένα από τα μέρη θα χρειαστούν λείανση όπου τα μέρη περιστρέφονται και ολισθαίνουν μεταξύ τους

Βήμα 2: Εγκατάσταση του Arduino

Το Corona Clock χρησιμοποιεί προγραμματισμό Arduino C ++ για να λειτουργήσει. Για να ανεβάσουμε προγράμματα στο ρολόι θα χρησιμοποιούμε το Arduino IDE

Εγκαταστήστε το Arduino IDE στον υπολογιστή σας

Arduino IDE (Σύνδεσμος εδώ)

Για να βεβαιωθείτε ότι ο κώδικας λειτουργεί στο Arduino IDE ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα

• Κατεβάστε τον επιθυμητό κώδικα Arduino παρακάτω (Corona Clock.ino)
• Ανοίξτε το στο Arduino IDE
• Επιλέξτε Εργαλεία:
• Επιλέξτε πίνακα:
• Επιλέξτε Arduino Nano
• Επιλέξτε Εργαλεία:
• Επιλογή επεξεργαστή:
• Επιλέξτε ATmega328p (παλιό πρόγραμμα εκκίνησης)
• Κάντε κλικ στο κουμπί Επαλήθευση (κουμπί Επιλογή) στην αριστερή επάνω γωνία του Arduino IDE

Εάν όλα πάνε καλά θα πρέπει να λάβετε ένα μήνυμα στο κάτω μέρος που λέει "Τέλος μεταγλώττισης". Και αυτό είναι που ολοκληρώσατε τώρα το Βήμα 2 !!!

Βήμα 3: Ο κώδικας

Ακολουθεί μια ματιά στον κώδικα για όσους από εσάς ενδιαφέρεστε, πιθανότατα θα πρέπει να αλλάξετε τις κινήσεις σερβο βραχιόνων για να τις βαθμονομήσετε τέλεια, καθώς κάθε ακρίβεια σερβού ποικίλλει.

#περιλαμβάνω

Servo myservoPUSHER;

Servo myservoSLIDER;

const int buttonMinutes = 4;

int buttonStateMinutes = 0;

int FiveMinuteCounter = 0;

int OneHourCounter = 0;

ανυπόγραφο καιρό time_now = 0;

void setup ()

{Serial.begin (9600);

pinMode (buttonMinutes, INPUT);

myservoPUSHER.attach (2); myservoSLIDER.attach (3); myservoPUSHER.write (90); myservoSLIDER.write (90); καθυστέρηση (5000)? myservoPUSHER.detach (); myservoSLIDER.detach (); }

κενός βρόχος ()

{FiveMinuteCounter = ((millis ()/1000) % (300)); // FiveMinuteCounter = 0 κάθε 5 λεπτά

buttonStateMinutes = digitalRead (buttonMinutes);

Serial.print ("FiveMinuteCounter:");

Serial.print (FiveMinuteCounter); Serial.print ("OneHourCounter:"); Serial.print (OneHourCounter); Serial.print ("buttonStateMinutes:"); Serial.println (buttonStateMinutes);

// αν πατηθεί το κουμπί μετακινήστε τη λεπτή μπάλα 5 λεπτά μπροστά

εάν (buttonStateMinutes == 1)

{myservoPUSHER.attach (2); myservoSLIDER.attach (3); myservoPUSHER.write (30); wait5seconds (); myservoSLIDER.write (130); wait5seconds (); myservoPUSHER.write (140); wait5seconds (); myservoPUSHER.write (90); wait5seconds (); myservoSLIDER.write (90); wait5seconds (); myservoPUSHER.detach (); myservoSLIDER.detach (); OneHourCounter ++; }

// εάν έχουν περάσει 5 λεπτά μετακινήστε τη λεπτή μπάλα 5 λεπτά μπροστά

αν (FiveMinuteCounter == 0)

{myservoPUSHER.attach (2); myservoSLIDER.attach (3); myservoPUSHER.write (30); wait5seconds (); myservoSLIDER.write (130); wait5seconds (); myservoPUSHER.write (140); wait5seconds (); myservoPUSHER.write (90); wait5seconds (); myservoSLIDER.write (90); wait5seconds (); myservoPUSHER.detach (); myservoSLIDER.detach (); OneHourCounter ++; }

// εάν η λεπτή μπάλα έχει μετακινηθεί 12 φορές μετακινήστε την ώρα της μπάλας 1 ώρα μπροστά

εάν (OneHourCounter> = 12) {myservoPUSHER.attach (2); myservoSLIDER.attach (3);

myservoPUSHER.write (65);

wait5seconds (); myservoSLIDER.write (50); wait5seconds (); myservoPUSHER.write (130); wait5seconds (); myservoSLIDER.write (90); wait5seconds (); myservoPUSHER.write (90); wait5seconds (); myservoPUSHER.detach (); myservoSLIDER.detach (); OneHourCounter = 0; }}

άκυρη αναμονή 5 δευτερόλεπτα ()

{time_now = millis (); ενώ (millis () <time_now + 500) {// περιμένετε περίπου 500 ms}}

Βήμα 4: Συναρμολόγηση του ρολογιού Corona

Όλα τα παρακάτω βήματα απεικονίζονται στο παραπάνω Assembley Video

1. Ανεβάστε τον κωδικό στο Arduino Nano
2. Ασφαλίστε το Arduino Nano στη Nano Shield
3. Βιδώστε ένα από τα Servos στο ράφι Servo όπως φαίνεται στο βίντεο
4. Τοποθετήστε το ράφι Servo και Servo στη θήκη Servo και περάστε το καλώδιο από την υποδοχή όπως φαίνεται στο βίντεο
5. Συνδέστε το Servo στην καρφίτσα D2 της ασπίδας Nano
6. Συνδέστε το άλλο Servo στην καρφίτσα D3 της ασπίδας Nano
7. Βιδώστε το άλλο Servo στη Βάση όπως φαίνεται στο βίντεο
8. Συνδέστε το καλώδιο USB στην πρίζα ή το φορητό υπολογιστή
9. Συνδέστε το άλλο άκρο του καλωδίου USB στο Arduino Nano για 2 δευτερόλεπτα έως ότου τα Servos φτάσουν στην αρχική τους θέση 90 μοιρών
10. Αποσυνδέστε το καλώδιο USB από το ρεύμα ή το φορητό υπολογιστή και το προστατευτικό Nano
11. Τοποθετήστε έναν βραχίονα Servo στην επέκταση Servo
12. Βιδώστε τον βραχίονα Servo στο Servo που είναι συνδεδεμένο στην καρφίτσα D2 υπό γωνία 90 μοιρών στο σώμα του σερβο, ακριβώς όπως φαίνεται στο βίντεο
13. Συνδέστε το κουμπί στον πείρο GND, V+ και S στον πείρο D4 του Nano Shield με 3 καλώδια dupont
14. Τοποθετήστε τις 4 ακίδες στη βάση του ρολογιού
15. Τοποθετήστε την ασπίδα Arduino Nano στη βάση
16. Τοποθετήστε το κουμπί στη βάση
17. Ασφαλίστε το κουμπί στη θέση του με τη θήκη κουμπιού
18. Τοποθετήστε τα πόδια στις αντίστοιχες υποδοχές τους στη βάση
19. Ασφαλίστε τα πόδια στη θέση τους με τα κλιπ
20. Συνδέστε το καλώδιο USB στο Arduino μέσω της υπόλοιπης οπής στη βάση
21. Τοποθετήστε το Servo Holder στη βάση πάνω από τις 4 ακίδες Βεβαιωθείτε ότι το έχετε εγκαταστήσει σωστά (Βίντεο)
22. Τοποθετήστε τον πείρο οδηγού Circle στη θήκη Servo
23. Τοποθετήστε τον υπόλοιπο βραχίονα Servo στο γρανάζι
24. Βιδώστε τον βραχίονα Servo στο άλλο Servo σε γωνία 90 μοιρών στο σώμα του σερβο και με το σερβοφόρο ράφι τοποθετημένο στο κέντρο του ταξιδιού (βίντεο)
25. Τοποθετήστε τον εσωτερικό κύκλο στη θέση του οπής μαγνήτη προς τα κάτω (6) (οπή εξόδου καλωδίου)
26. Τοποθετήστε τον εξωτερικό κύκλο στη θέση του οπής μαγνήτη προς τα πάνω (12)
27. Τοποθετήστε τους μαγνήτες με προσοχή (οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι ισχυροί και μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στον εαυτό τους και στους άλλους εάν έρθουν σε επαφή μεταξύ τους)
28. Τοποθετήστε το πιάτο στο καπάκι, το πιάτο ευθυγραμμίζεται με τις οπές του καπακιού
29. Τοποθετήστε το καπάκι στην κορυφή με τον αριθμό 6 στραμμένο προς την οπή εξόδου του καλωδίου
30. Τοποθετήστε τις χαλύβδινες μπάλες στην κορυφή όπου κολλάνε μαγνητικά στη θέση τους

Και αυτό είναι που το ρολόι πρέπει να είναι πλήρως συναρμολογημένο και έτοιμο για λειτουργία!

Βήμα 5: Ρύθμιση του ρολογιού Corona

Για να ρυθμίσετε το ρολόι, ο εξωτερικός λεπτός κύκλος πρέπει να ξεκινά στην πάνω 12 θέση.

ευτυχώς ο εσωτερικός κύκλος ώρας μπορεί να ξεκινήσει σε όποια θέση θέλετε

Στη συνέχεια, μπορείτε να προχωρήσετε στην ενεργοποίηση του ρολογιού συνδέοντάς το και χρησιμοποιώντας το κουμπί για να ρυθμίσετε τα λεπτά

και χειροκίνητη περιστροφή της χαλύβδινης σφαίρας για ρύθμιση των ωρών.

Βήμα 6: Σκέψεις και επαναλήψεις σχεδιασμού

Αυτό ήταν ένα φοβερό έργο και αμφισβήτησε τις μηχανικές μου ικανότητες στο έπακρο!

Είχα αυτή την ιδέα στο μυαλό μου εδώ και λίγο καιρό και το να ζωντανέψω πραγματικά αυτό το έργο είναι εκπληκτικό. Wasταν ένας αγώνας, ιδίως ο υπολογισμός του μηχανισμού χρονισμού και ενός τρόπου χρήσης φθηνών σερβο SG90 180 μοιρών για την τροφοδοσία του.

Μου πήρε μόλις μια εβδομάδα για να ολοκληρώσω αυτό το έργο, πέρασα τουλάχιστον 10 επαναλήψεις σχεδιασμού για να ολοκληρώσω αυτό το έργο, μερικές από τις οποίες βρίσκονται στην παραπάνω φωτογραφία. Άξιζε τον κόπο, ο χρόνος ήταν πολύ καλός!