CLEPCIDRE: a Cider Bottles Digital Clock: 8 Βήματα (με Εικόνες)

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

Πριν βουτήξω στην περιγραφή του αντικειμένου πρέπει να εξηγήσω το πλαίσιο μέσα στο οποίο έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί. Η γυναίκα μου είναι καλλιτέχνης και δουλεύει βασικά με πηλό, ως κεραμίστρια, αλλά και με άλλα υλικά όπως ξύλο, σχιστόλιθο ή γυαλί. Στα περισσότερα από τα έργα τέχνης της, προσπαθεί να δείξει τα ίχνη που άφησε η εποχή σε αντικείμενα και συχνά ενσωματώνει υλικά που βρίσκονται στη φύση, όπως κομμάτια ξύλου στην παραλία, έτσι ώστε να «δώσει μια δεύτερη ζωή στα χρησιμοποιημένα αντικείμενα». Η αδελφή και ο κουνιάδος της έφτιαχναν τον δικό τους μηλίτη (στη Νορμανδία) και εξακολουθούν να έχουν εκατοντάδες μπουκάλια μηλίτη που κοιμούνται κάτω από ένα παχύ στρώμα σκόνης στο παλιό τους πιεστήριο. Αυτό ήταν περισσότερο από αρκετό για να πυροδοτήσει την επόμενη ιδέα δημιουργίας της γυναίκας μου: "ρολόι από μηλίτη". Ο δεσμός με την εποχή είναι προφανής: αυτά τα μπουκάλια είχαν ένα λαμπρό παρελθόν και θα έπρεπε τώρα να είναι μάρτυρες του χρόνου που περνά και μαζί να σχηματίζουν ένα ρολόι. Έτσι, πριν από ένα χρόνο με ρώτησε: "Αγάπη μου, μπορείς να μου φτιάξεις ένα ρολόι με λάμπες κάτω από 12 μπουκάλια μηλίτη; Θα φτιάξω μόνος μου τα μπουκάλια στον κλίβανο μου και εσύ νοιάζεσαι για τα υπόλοιπα: το ξύλινο στήριγμα, -μια παλέτα -, οι λάμπες και όλα τα ηλεκτρονικά κυκλώματα! Θέλω να εμφανίσω την ώρα αλλά όχι πάντα, τα led πρέπει επίσης να αναβοσβήνουν τυχαία, είναι δυνατόν; Θα πρέπει επίσης να βρείτε τη λύση για να στερεώσετε τα μπουκάλια στην παλέτα ". Το ρολόι πρέπει να είναι έτοιμο μέσα σε ένα μήνα…

Το "ψευδώνυμο" αυτού του έργου τέχνης είναι "CLEPCIDRE" που σημαίνει (στα γαλλικά) για "Circuit Lumineux Electronique Programmé sous bouteilles de CIDRE", είναι ένα νεύμα για το όνομα "CLEPSYDRE" που ορίζει ένα ρολόι νερού που εφευρέθηκε από τους Αιγυπτίους Το Η γυναίκα μου το αποκαλεί «Les Bouteilles de Ma Soeur» (τα μπουκάλια της αδερφής μου).

Εικόνα #1: Το απόθεμα μπουκαλιών μηλίτη της κουνιάδας μου

Εικόνα #2: Το πρωτότυπο έγγραφο προδιαγραφών

Εικόνα #3 έως #6: προβολές του ρολογιού

Το CLEPCIDRE παρουσιάστηκε σε δύο εκθέσεις πέρυσι, η πρώτη στο "Greniers à Sel" στο Honfleur (Calvados, Normandy, France) τον Απρίλιο του 2019 (εικόνα #6) και η δεύτερη στο Touques (Calvados, Normandy, France) τον Ιούνιο του 2019.

Προμήθειες

• Δώδεκα μπουκάλια μηλίτη (μπορείτε να δοκιμάσετε άλλους τύπους μπουκαλιών: σαμπάνια, αφρώδη οίνο, … αλλά χωρίς εγγύηση)
• Ένας κεραμικός κλίβανος (χρησιμοποιήσαμε έναν κυλινδρικό κλίβανο 5kVA με κορυφαία φόρτωση)
• Μια παλέτα (σανίδες από άκρη σε άκρη, διαστάσεις: +/- 107cmx77cmx16cm)
• Μερικές ξύλινες σανίδες (για να κλείσετε τις πλευρές της παλέτας)
• 24 λευκά led υψηλής ισχύος διαμέτρου 10 mm (π.χ.
• Ένας πίνακας Arduino: Uno ή Leonardo OK, ο μικρότερος πίνακας μπορεί να είναι εντάξει, το Mega είναι λίγο υπερβολικό
• Δύο τροφοδοτικά (5V για Leds και 12V για πίνακες Arduino και RTC, αν και τα 5V για Arduino θα πρέπει να είναι εντάξει αλλά δεν έχουν δοκιμαστεί)
• Μια πλακέτα RTC (έχω χρησιμοποιήσει ένα Adafruit DS1307 αλλά θα συνιστούσα ένα πιο ακριβές RTC με αντιστάθμιση θερμοκρασίας με βάση το DS3231. Το DS1307 μετατοπίζεται 2-3 δευτερόλεπτα κάθε μέρα και χρειάζεται τακτική επαναπροσαρμογή)
• 4 καταχωρητές βάρδιας 74HC595 είτε ως μεμονωμένα στοιχεία (16 ακίδων DIL CMOS IC) είτε ήδη τοποθετημένα στην πλακέτα (π.χ. SparkFun Shift Register Breakout-74HC595 ref BOB-10680)
• Εποξειδικές σανίδες δοκιμής (50*100 mm, οπές σε ομάδα 3 και σανίδες γενικής χρήσης με γραμμικές χάλκινες ταινίες)
• Διαμαντένιο τρυπάνι (6 ή 8mm) και ξύλινοι πείροι (6 ή 8 mm)
• 24 αντιστάσεις 1/4 W (220 Ω)
• Στερέωση κολάρου για μηχανικό βύσμα μπουκαλιών (βρίσκεται στο κατάστημα υλικού ή στο Διαδίκτυο)
• Κόλλα, σύρματα, μανίκι που συρρικνώνεται με θερμότητα, εργαλεία,.., βίδες,.., κολλητήρι (18W OK)

Βήμα 1: Το πιο εύκολο πράγμα: Κλείσιμο των πλευρών της παλέτας

Προσπαθήστε να βρείτε μια ξύλινη παλέτα (βρήκα μία από περίπου 107cm*77cm). Δεν πρέπει να υπάρχει κενό μεταξύ των ξύλινων σανίδων.

Διορθώστε 4 ξύλινες σανίδες με βίδες, μία σε κάθε πλευρά. Κόψτε τις 4 σανίδες από τις lager για να αποκτήσετε τις σωστές διαστάσεις.

Δεδομένου ότι μπορεί να υπάρχουν (και πιθανότατα θα υπάρχουν) σανίδες ποδιών, συνιστώ να τις κόψετε όπως φαίνεται στην εικόνα, αυτό θα απελευθερώσει την πρόσβαση στους κάτω πίνακες και θα επιτρέψει τη διάνοιξη οπών για τα led.

Αργότερα, όταν έχουν επισημανθεί οι θέσεις των led, θα χρειαστεί να τρυπήσετε σε δύο στάδια, πρώτα η τρύπα με τη διάμετρο του led (9 - 10mm) και στη συνέχεια η μεγαλύτερη τρύπα (ας πούμε 2 cm) για να πάρετε το πάχος που αντιστοιχεί στο ύψος του led (το πάχος της ξύλινης σανίδας είναι πιθανό να είναι μεγαλύτερο από το ύψος του led)

Εικόνα 1: Η παλέτα φαίνεται από κάτω με τις τρύπες led να έχουν ήδη ανοίξει

Βήμα 2: Ισιώστε τα μπουκάλια μηλίτη

Η χωρητικότητα του κλιβάνου μας επιτρέπει τη θέρμανση 6 μπουκαλιών κάθε φορά σε 3 επίπεδα. Κατά την τοποθέτηση των φιαλών βεβαιωθείτε ότι τα μπουκάλια δεν είναι σε επαφή μεταξύ τους, ούτε με τα τοιχώματα του φούρνου ούτε τις κολώνες.

Μπορείτε να είστε δημιουργικοί και να προσθέσετε, για παράδειγμα, γυάλινες χάντρες ή κοχύλια ή μικρές πέτρες στα μπουκάλια. Μπορείτε επίσης να τοποθετήσετε ένα στήριγμα τερακότας κάτω από τα μπουκάλια, το τελευταίο θα πάρει τη μορφή του στηρίγματος κατά τη θέρμανση.

Το πιο σημαντικό σε αυτή τη διαδικασία είναι να αφήσετε τα μπουκάλια να κρυώσουν πολύ αργά και να μην ανοίξετε το φούρνο πολύ νωρίς, ακόμα κι αν νομίζετε ότι η θερμοκρασία του κλιβάνου είναι ίση με αυτή του δωματίου, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι η θερμοκρασία του γυαλιού παραμένει υψηλότερη από την ένα φούρνο κατά τη διάρκεια ενός ορισμένου χρόνου και οποιοδήποτε σοκ θερμοκρασίας, ακόμη και ένα μικρό, μπορεί να προκαλέσει θραύση γυαλιού. Έχουμε σπάσει μπουκάλια μία ή δύο ημέρες μετά τη θέρμανση και συνιστώ να λάβετε υπόψη το +/- 30% των χαμένων (προβλέψτε 16 έως 18 μπουκάλια για να πάρετε 12 στο τέλος, για να μην μιλήσετε για αυτά που δεν θα μείνετε ικανοποιημένοι του).

Το προφίλ θερμοκρασίας που παρέχεται εδώ θα πρέπει να θεωρηθεί ως παράδειγμα και αντικατοπτρίζει μόνο τα χαρακτηριστικά του κλιβάνου μας, θα πρέπει να εκτελέσετε μερικές δοκιμές με τον δικό σας εξοπλισμό για να βρείτε την καταλληλότερη τελική θερμοκρασία. Αν ζεσταίνετε πολύ θα πάρετε εντελώς επίπεδα μπουκάλια ενώ αν ζεσταίνετε πολύ λιγότερο τα μπουκάλια δεν θα είναι αρκετά πεπλατυσμένα.

Εικόνα 1: Ο κλίβανος, γενική άποψη

Εικόνα 2: Δύο μπουκάλια ισοπεδωμένα (δεν έχω καμία εικόνα των μπουκαλιών στον κλίβανο πριν από τη θέρμανση αυτή τη στιγμή)

Εικόνα 3: Τυπικό προφίλ θερμοκρασίας

Βήμα 3: Εντοπίστε τα μπουκάλια και τις θέσεις των Leds

Στον σχεδιασμό του ρολογιού, θα εξηγήσω αργότερα, υπάρχουν δύο led κάτω από κάθε φιάλη, τα "εξωτερικά" που δείχνουν τις ώρες (0 έως 11 και 12 έως 23) και τα εσωτερικά δείχνουν τα λεπτά βήμα προς βήμα 5 (0, 5,… 55). Πρώτα πρέπει να τοποθετήσετε τα μπουκάλια γύρω από την παλέτα. Για αυτό πρέπει πρώτα να τεντώσετε χορδές μεταξύ ενός κεντρικού πείρου και 12 πείρων γύρω από την παλέτα, "διαμετρικά αντίθετα" αν είναι δυνατόν. 4 θέσεις είναι προφανείς και εύκολο να βρεθούν: 0, 3, 6 και 9 ώρες (οι χορδές ενώνονται στη μέση κάθε πλευράς, δύο προς δύο). Οι άλλες 4 γραμμές είναι λίγο πιο περίπλοκες. Πρέπει να προσανατολίζετε τις χορδές έτσι ώστε να υπάρχει αρκετός χώρος για κάθε μπουκάλι (οι φιάλες ευθυγραμμίζονται δύο προς δύο με τον άξονά τους να αντιστοιχεί στη χορδή) και το μπουκάλι να δίνει την εντύπωση ότι είναι ισοκατανεμημένο. Αυτό το βήμα απαιτεί μια μικρή δοκιμή και λάθος. Σημειώστε επίσης ότι επειδή δεν είναι όλα τα ίδια πρέπει να επιλέξετε πού πρέπει να πάει κάθε μπουκάλι (αυτό είναι θέμα "καλλιτεχνικής αίσθησης"). Μόλις επιλεγεί η θέση κάθε φιάλης, μην ξεχάσετε να επισυνάψετε μια ετικέτα με τον αριθμό της σε κάθε φιάλη και να βάλετε ένα σημάδι στην παλέτα για το κάτω μέρος κάθε φιάλης (δείτε περαιτέρω). Αυτά τα σημεία και οι χορδές θα χρησιμοποιηθούν αργότερα για τον εντοπισμό των οπών των πείρων στερέωσης.

Στη συνέχεια, τα δύο led πρέπει να τοποθετηθούν σχετικά σε κάθε φιάλη και οι θέσεις στη συνέχεια να μεταφερθούν στην παλέτα.

Γι 'αυτό έχω χτίσει ένα κουτί με δύο "κινητές" σανίδες (βλέπε εικόνα), η πρώτη κάθετη στον άξονα της φιάλης και η δεύτερη, η οποία βιδώνεται στην πρώτη στη μέση της, επιτρέποντας την περιστροφή, ευθυγραμμίζεται σε αυτόν τον άξονα. Σε αυτόν τον δεύτερο πίνακα άνοιξα δύο τρύπες (διάμετρος 9 ή 10 mm), μία από αυτές με τη μορφή κουμπότρυπας, έτσι ώστε το ένα led να μπορεί να μετακινηθεί κατά την κατεύθυνση του άξονα. Εφαρμόζω 5V σε κάθε led, επιλεγμένο από έναν πίνακα Arduino ή οποιαδήποτε άλλη πηγή. ΠΡΟΣΕΧΕ! Τα λαμπάκια υψηλής φωτεινότητας μπορεί να είναι επιβλαβή αν τα κοιτάξετε απευθείας, επομένως συνιστάται ιδιαίτερα να τοποθετήσετε μια ζώνη ημιδιαφανούς ταινίας πάνω από τα led.

Τοποθετήστε κάθε μπουκάλι στο επάνω μέρος του κουτιού και μετακινήστε τις δύο σανίδες και το "κινητό" led έως ότου είστε ικανοποιημένοι με το αποτέλεσμα (θυμηθείτε ότι μπορεί να έχετε τοποθετήσει γυάλινες χάντρες σε μερικά μπουκάλια και τοποθετώντας leds κάτω από τέτοιες χάντρες ενισχύοντας το εφέ φωτός), μετρήστε τη θέση των οδηγήσεων σχετικά με το κάτω μέρος της φιάλης και τον άξονά της και μεταφέρετε αυτά τα σημεία στην παλέτα με ένα μολύβι. Όταν έχουν επισημανθεί και τα 24 σημεία στην παλέτα, ανοίξτε πιλοτικές οπές (διάμετρο 2-3 mm).

Σημείωση: η τελευταία εικόνα δείχνει την πρώτη τοποθέτηση χορδών που βασίστηκε σε μια σταθερή γωνία 30 ° μεταξύ τους, αλλά, όπως μπορεί κανείς να δει, αυτό δεν ήταν συμβατό με τον χώρο που χρειάζονταν οι φιάλες. έπρεπε να ευθυγραμμίσω ξανά τις χορδές στα μπουκάλια.

Εικόνα 1: Σχέδιο που δείχνει τα led και τη σημασία τους

Εικόνα 2: Το ειδικό κουτί για να εντοπίσετε τη θέση των led κάτω από κάθε φιάλη

Εικόνα 3: Το ίδιο κουτί με ένα μπουκάλι

Εικόνα 4: Τοποθέτηση των μπουκαλιών (και κορδονιών) στην παλέτα

Βήμα 4: Τρύπες γεώτρησης για τα Leds

Χρησιμοποιώντας τις πιλοτικές οπές του προηγούμενου βήματος θα πρέπει τώρα να ανοίξετε τις οπές για τα led, αλλά, καθώς το πάχος της σανίδας παλετών είναι πιθανό να είναι μεγαλύτερο από το ύψος των led, θα πρέπει να μειώσετε το πάχος ανοίγοντας μια μεγαλύτερη τρύπα (για παράδειγμα με Ξύλινο τρυπάνι 2 εκατοστών). Ανοίξτε πρώτα τη μεγαλύτερη τρύπα (το βάθος πρέπει να είναι τέτοιο ώστε το πάχος του "μη τρυπημένου" να αντιστοιχεί στο ύψος του led) και στη συνέχεια οι οπές των leds. Ρυθμίστε εάν είναι απαραίτητο έτσι ώστε το πάνω μέρος του λαμπτήρα να είναι στο ίδιο επίπεδο με την επιφάνεια του ξύλου.

Σημειώστε κάθε τρύπα με ετικέτες Hx και Mx (H για ώρες και M για λεπτά, x = 0, 1,..11).

Αυτό φαίνεται από την εικόνα.

Βήμα 5: Τρύπες σε μπουκάλια για τους πείρους στερέωσης

Πώς να ανοίξετε τρύπες σε γυαλί μπορείτε να βρείτε σε αυτόν τον ιστότοπο:

Βρείτε τη θέση της τρύπας στον άξονα της φιάλης έτσι ώστε να μην επικαλύπτει ένα led, περίπου 2-3 cm από το κάτω μέρος της φιάλης θα πρέπει να είναι εντάξει. Τρυπήστε μια τρύπα (διαμέτρου 8 mm) στην κάτω πλευρά, αλλά στο μισό πάχος (μην τρυπάτε όλο το πάχος της φιάλης!). Σημειώστε το ίδιο σημείο στην επάνω πλευρά της παλέτας και ανοίξτε μια τρύπα της ίδιας διαμέτρου (σε όλο το πάχος ΟΚ). Η θέση της τρύπας μετριέται στη χορδή από το κάτω μέρος της φιάλης την οποία θα πρέπει να έχετε σημειώσει κατά την τοποθέτησή τους.

Στερεώστε τους πείρους σε κάθε μπουκάλι στην τρύπα με ισχυρή κόλλα (διπλά εξαρτήματα) και αφήστε την κόλλα να στεγνώσει.

Μόλις στερεωθούν οι πείροι μπορείτε να τοποθετήσετε τα μπουκάλια στην (οριζόντια) παλέτα εισάγοντας τους πείρους τους στις οπές. Τα μπουκάλια πρέπει να τοποθετούνται από την κορυφή προς την ουρά, το πρώτο (12 ώρες) με το λαιμό του στραμμένο προς τα έξω.

Αφαιρέστε τα μπουκάλια (τραβώντας απαλά τον πείρο τους από το ξύλο).

Τώρα μπορείτε να εισάγετε τις λυχνίες στις οπές τους, να ρυθμίσετε ξανά τις πολύ μικρές οπές. Για αυτά που είναι πολύ μεγάλα, θα χρειαστεί να μπλοκάρετε το led με ένα μικρό κομμάτι ξύλου βιδωμένο κάτω από αυτό.

Παρατήρησα ότι, ακόμη και μέσα από τα μπουκάλια, το φως που παράγεται από τα led ήταν πολύ δυνατό και τα έβαψα σε ανοιχτό κίτρινο χρώμα.

Εικόνα 1: Το γυάλινο υλικό διάτρησης (σημείωση: χρησιμοποίησα λαστιχένιο χαλάκι κάτω από τη φιάλη)

Βήμα 6: Το ηλεκτρονικό μέρος

Το βασικό κύκλωμα εντολών led εμφανίζεται στην πρώτη εικόνα (σημειώστε ότι ο πίνακας RTC δεν εμφανίζεται σε αυτό το διάγραμμα, αλλά η σύνδεση του με το Arduino είναι εύκολη και τεκμηριωμένη, στις περισσότερες περιπτώσεις παρέχεται βιβλιοθήκη από τον κατασκευαστή του RTC). Στην τελική έκδοση, οι σανίδες ψωμιού έχουν αντικατασταθεί από PCB.

Αποφάσισα να διαχωρίσω τη διεπαφή ώρας από τη διεπαφή λεπτών για να κάνω το πρόγραμμα ελαφρώς ευκολότερο. Κάθε διεπαφή βασίζεται σε δύο σειριακά συνδεδεμένους καταχωρητές 74HC595. Όλες οι έξοδοι του πρώτου καταχωρητή χρησιμοποιούνται (0 έως 7) ενώ μόνο οι τέσσερις πρώτες χρειάζονται για το δεύτερο (8 έως 11).

Για το τελικό σύστημα δημιούργησα δύο ξεχωριστές διεπαφές χρησιμοποιώντας σανίδες δοκιμής 5cm x 10cm (οπές ομαδοποιημένες κατά 3). Έχω χρησιμοποιήσει δύο τύπους 74HC595, ο πρώτος ήταν εγγενείς DIL IC 16 ακίδων που τοποθετήθηκα σε δύο στηρίγματα 16 ακίδων, συγκολλήθηκαν στον πίνακα και ο δεύτερος ήταν δύο μικρές σανίδες που αγόρασα από το Sparkfun, με μία επιφάνεια 74HC595 τοποθετημένο σε κάθε ένα (εικόνα #7).

Καθώς βιαζόμουν, δεν μπορούσα να περιμένω την κατασκευή τυπωμένων κυκλωμάτων, οπότε έκανα το PCB μόνος μου με δοκιμαστικούς πίνακες, αλλά τα διαγράμματα PCB είναι τώρα διαθέσιμα και για τις δύο διεπαφές (δείτε εικόνες PCB). Σημειώστε ότι έχετε την επιλογή μεταξύ είτε ενός μόνο τύπου είτε του συνδυασμού των δύο τύπων, αυτό εξαρτάται από εσάς. Σημειώστε επίσης ότι δεν έχω δοκιμάσει ακόμη το κατασκευασμένο PCB (τα αρχεία Fritzing δεν μπορούν να μεταφορτωθούν εδώ, αλλά μπορώ να τα παράσχω εάν μου ζητηθεί).

RTC Adjustment: την πρώτη φορά που το Arduino συνδέεται με το RTC θα χρειαστεί να ρυθμίσετε σωστά το ρολόι. Τελικά, αυτή η προσαρμογή απαιτείται ξανά για να αντισταθμίσει τη μετατόπιση RTC (2-3 δευτερόλεπτα την ημέρα).

Αυτή η ρύθμιση λαμβάνει χώρα στη ρύθμιση () με την προϋπόθεση ότι η ακόλουθη οδηγία δεν σχολιάζεται:

//#define RTC_ADJUST true // Εάν οριστεί, η ρύθμιση RTC θα πραγματοποιηθεί κατά τη ρύθμιση

Εάν η παραπάνω γραμμή σχολιαστεί, το set-up () θα προσαρμόσει το RTC με τις τιμές των ακόλουθων σταθερών (μην ξεχάσετε να αρχικοποιήσετε αυτές τις σταθερές με τις τρέχουσες τιμές, δηλαδή τις τιμές τη στιγμή της σύνταξης και λήψης του πρόγραμμα στο Arduino)

// Μην ξεχάσετε να προσαρμόσετε τη σταθερά παρακάτω εάν οριστεί το RTC_ADJUST !!#define DEF_YEAR 2019 // Το προεπιλεγμένο έτος που χρησιμοποιείται στην αρχική προσαρμογή RTC

#define DEF_MONTH 11 // Ο προεπιλεγμένος μήνας που χρησιμοποιείται στην αρχική προσαρμογή RTC

#define DEF_DAY 28 // Η προεπιλεγμένη ημέρα που χρησιμοποιείται στην αρχική προσαρμογή RTC

#define DEF_HOUR 11 // Η προεπιλεγμένη ώρα που χρησιμοποιείται στην αρχική προσαρμογή RTC

#define DEF_MIN 8 // Το προεπιλεγμένο λεπτό που χρησιμοποιείται στην αρχική προσαρμογή RTC

#define DEF_SEC 0 // Το προεπιλεγμένο δευτερόλεπτο που χρησιμοποιείται στην αρχική προσαρμογή RTC

Επίσης σημαντικό: μόλις πραγματοποιηθεί η προσαρμογή, μην ξεχάσετε να σχολιάσετε ξανά τη γραμμή και να κατεβάσετε ξανά το πρόγραμμα στο Arduino

//#define RTC_ADJUST true // Εάν οριστεί, θα γίνει προσαρμογή RTC κατά τη ρύθμιση

Διαφορετικά, η προσαρμογή RTC θα γινόταν με λανθασμένες τιμές κάθε φορά που επανεκκινούσε το πρόγραμμα (ενεργοποίηση ή επαναφορά του Arduino). Αυτό συνέβη κατά τη διάρκεια των δοκιμών μου !! (Ξέχασα να σχολιάσω ξανά αυτή τη γραμμή και δεν κατάλαβα τι συνέβαινε…).

Τώρα ας ρίξουμε μια ματιά στην ίδια τη λειτουργία του ρολογιού.

Βασικά, υπάρχουν δύο τρόποι εμφάνισης:

1. Λειτουργία ρολογιού (δείτε εικόνα #9)

   1. η ώρα οδήγησης που αντιστοιχεί στην τρέχουσα ώρα είναι ON
   2. το led led που αντιστοιχεί στο τρέχον πολλαπλάσιο των 5 λεπτών είναι ON (αυτό το led παραμένει ON για 5 λεπτά)
   3. κάθε λεπτό led, εκτός από αυτό που είναι ενεργοποιημένο, αναβοσβήνει κατά τη διάρκεια 5 δευτερολέπτων (το οποίο led προέρχεται από την "δεύτερη" τιμή που διαβάζεται από το RTC)

Η τυχαία λειτουργία (δείτε εικόνα #10)

όλα τα led ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται τυχαία, εκτός από τα τρέχοντα "ώρα" και "λεπτό"

Ο χρόνος κατά τον οποίο ένα λεπτό led είναι ΟΝ διαρκεί 5 λεπτά, αλλά σε αυτό το διάστημα το "πραγματικό" λεπτό προχωρά. Για παράδειγμα, όταν το τρέχον λεπτό γίνει 15, το "ανατολικό" led θα ενεργοποιηθεί για 5 λεπτά, αλλά το πραγματικό λεπτό θα είναι 15, 16, 17, 18 και 19 κατά τη διάρκεια αυτών των 5 λεπτών (θα το ονομάσουμε "5 λεπτά κύκλος")

Το πρόγραμμα κάνει τρία πράγματα:

1. Υπολογίζει τη διαφορά μεταξύ του "πραγματικού" λεπτού και του ενός που εμφανίζεται, δίνοντας 5 τιμές: 0, 1, 2, 3 και 4
2. Υπολογίζει πόσο καιρό θα πρέπει να διαρκέσει η τυχαία λειτουργία πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό που βρέθηκε ακριβώς πάνω με 6 δευτερόλεπτα, οδηγώντας σε 5 τιμές: 0, 6, 12, 18 και 24 (δευτερόλεπτα) για την τυχαία λειτουργία και τη διαφορά μεταξύ αυτών των τιμών και 30 για λειτουργία ρολογιού (30, 24, 18, 12 και 6 δευτερόλεπτα)
3. Επαναλαμβάνει αυτήν τη διανομή μεταξύ τρόπων δύο φορές μέσα σε κάθε λεπτό (το σύνολο των δύο τρόπων λειτουργίας είναι πάντα 30 δευτερόλεπτα)

Αυτός ο "κύκλος 5 λεπτών" εφαρμόζεται ξανά και ξανά κάθε φορά που ενεργοποιείται το επόμενο "led led λεπτού" (που συμβαίνει κάθε 5 λεπτά).

Παρατήρηση: μπορεί κανείς να αντλήσει το πραγματικό λεπτό απλά μετρώντας πόσο διαρκεί η τυχαία λειτουργία και διαιρώντας αυτήν τη διάρκεια με 6. για παράδειγμα, αν μετράτε 18 δευτερόλεπτα για την τυχαία λειτουργία και τα "25" λεπτά είναι ON, αυτό σημαίνει ότι το πραγματικό λεπτό είναι 28 (18/6 = 3 και 25+3 = 28)

Σε αυτό το βίντεο μπορείτε να δείτε πρώτα τη λειτουργία ρολογιού (η τρέχουσα ώρα είναι μεταξύ 10h25 και 10h29), στη συνέχεια την τυχαία λειτουργία (διάρκειας 6 δευτερολέπτων, που σημαίνει ότι τα τρέχοντα λεπτά είναι 26) και στη συνέχεια ξανά τη λειτουργία ρολογιού. Σημειώστε ότι η παλέτα εδώ είναι τοποθετημένη στο έδαφος και ότι το μπουκάλι "μεσάνυχτα" βρίσκεται στα δεξιά. Από την πρώτη αυτή έκθεση, το ρολόι παρουσιάζεται πλέον κάθετα σε τρίποδο στήριγμα (Εικόνα #11)

Σημειώστε επίσης ότι τα τρέχοντα led (10h) και λεπτά (25m) δεν επηρεάζονται από την τυχαία λειτουργία.

Σημειώσεις για διαγράμματα PCB

Πρώτο PCB (εγγενές 74HC595: εικόνα #4):

• Τα U1 και U2 είναι 74HC595 IC
• Μπορείτε να βρείτε τη διάταξη καρφιτσών στην εικόνα #6 (δείτε επίσης την καρφίτσα που χρησιμοποιείται στο Arduino στη δήλωση μεταβλητών του προγράμματος)

Δεύτερο PCB (Sparkfun 74HC595 breakout boards: εικόνα #5)

Μπορείτε να βρείτε τη διάταξη καρφιτσών στην εικόνα #7

Έχω χρησιμοποιήσει αρσενικές κεφαλίδες καρφίτσας συγκολλημένες και στις δύο πλακέτες διεπαφής, έτσι ώστε οι σύνδεσμοι όλων των καλωδίων να είναι θηλυκοί.

Βήμα 7: Διορθώστε τα μπουκάλια στην παλέτα και συνδέστε τα Leds

Για κάθε μπουκάλι με τη σειρά:

• Εντοπίστε το λαιμό του στην παλέτα (τοποθετήστε το μπουκάλι στη θέση του, σημειώστε το λαιμό και αφαιρέστε το μπουκάλι)
• Βιδώστε ένα κολάρο στερέωσης με τη βίδα στο κέντρο του και στο κέντρο του λαιμού (σημειωμένο στην παλέτα). Χρησιμοποίησα γύψινες βίδες αυτόματης διάτρησης. Μπορείτε να τρυπήσετε μια πιλοτική τρύπα στο γιακά αν το βρείτε πιο εύκολο.
• Τοποθετήστε τον πείρο της φιάλης στην τρύπα της στην παλέτα
• Κλείστε το κολάρο γύρω από το λαιμό της φιάλης, το μπουκάλι πρέπει τώρα να στερεωθεί στην παλέτα

Αυτό είναι! (μην ξεχάσετε να αφαιρέσετε τις χορδές και τις ετικέτες του μπουκαλιού στο τέλος).

Για κάθε led:

Συνδέστε και τα δύο πόδια ποδιού στα καλώδια + και GND. Το + προέρχεται από τον κατάλληλο πείρο εξόδου στον πίνακα διασύνδεσης και το GND από έναν από τους ενδιάμεσους "πίνακες διανομής GND". Αυτές οι σανίδες είναι απλά σανίδες δοκιμής (+/- 2cm x 5cm) με γραμμικές λωρίδες στις οποίες κολλάτε επικεφαλίδες αρσενικών καρφιτσών με όλες τις καρφίτσες τους συγκολλημένες στην ίδια ζώνη, ενώ ένας πείρος είναι συνδεδεμένος με έναν πείρο GND διεπαφής. εάν δεν έχετε καρφίτσες GND, απλώς συνδέστε τη ζώνη σε μια δεύτερη και συνδέστε τις μεταξύ τους. Σας συνιστώ να απομονώσετε τις κολλημένες συνδέσεις led με θερμοσυστελλόμενο μανίκι (μπλε για GND και κόκκινο για led-σήμα, "+")

Διορθώστε όλους τους πίνακες στην παλέτα, παρακάτω και συνδέστε τους μαζί με θηλυκά καλώδια (Arduino σε πίνακες διασύνδεσης, 6 σήματα + GND, τροφοδοτικά στο Arduino και πίνακες διασύνδεσης και RTC, RTC στο Arduino, πίνακες διασύνδεσης σε 24 leds (12 σε έναν πίνακα διασύνδεσης). Μην ξεχάσετε να συνδέσετε το GND σε όλους τους πίνακες.

Διορθώστε τα τροφοδοτικά σε μια κάθετη ξύλινη σανίδα, συνδέστε το καλώδιο AC στην πρώτη και μαργαριτάρι στο δεύτερο (προσέξτε, συνδέστε το καλώδιο AC μόλις ολοκληρωθούν οι συνδέσεις!).

Το παρακάτω βίντεο δείχνει τα τρία πρώτα λεπτά ενός κύκλου 5 λεπτών. Η τρέχουσα ώρα είναι σχεδόν 4h55 και το βίντεο ξεκινά λίγο πριν το led "50min" αλλάξει στο "55min" (πρώτα τα τελευταία δευτερόλεπτα της τυχαίας λειτουργίας 24 δευτερολέπτων, τα 6 δευτερόλεπτα της λειτουργίας ρολογιού και μετά η μετάβαση σε led 55min). Κατά το πρώτο λεπτό (16h55), εμφανίζεται μόνο η λειτουργία ρολογιού (60 δευτερόλεπτα), κατά το δεύτερο λεπτό (16h56), κάθε βήμα 30 δευτερολέπτων ξεκινά με τυχαία λειτουργία 6 δευτερολέπτων και στη συνέχεια ακολουθεί λειτουργία ρολογιού 24 δευτερολέπτων, κατά το τρίτο λεπτό (16h57), 12 δευτερόλεπτα τυχαία και 18 δευτερόλεπτα ρολόι (δύο φορές)

Βήμα 8: Παρατηρήσεις, επεκτάσεις και βελτιώσεις

Παρατηρήσεις:

• Όταν ξεκινά το πρόγραμμα, περιμένει μέχρι το επόμενο "πλήρες λεπτό" (δηλαδή RTC-δευτερόλεπτα = 0) πριν ξεκινήσει η προβολή led

• Ορισμένες παράμετροι στο πρόγραμμα επιτρέπουν να

  • Επιλέξτε διαφορετικό προσανατολισμό για το led "midnight"
  • Διανείμετε τις δύο λειτουργίες σε ένα πλήρες λεπτό αντί για δύο φορές 30 δευτερόλεπτα
• Το στήριγμα παλετών και τα μπουκάλια μηλίτη δεν είναι απολύτως απαραίτητα, μπορείτε να εφεύρετε άλλους τύπους υποστηριγμάτων οθόνης όπως κουτί ζάχαρης για παράδειγμα, όπως φαίνεται στην εικόνα

Επεκτάσεις:

• Προσάρμοσα το πρόγραμμα και δημιούργησα μια έκδοση "με βάση τον πίνακα" που επέτρεπε την υποδιαίρεση ρολογιού/τυχαίων λειτουργιών με βάση έναν πίνακα χρονισμού και όχι έναν προκαθορισμένο κανόνα
• Ένας πίνακας «εξαρτάται από το ημερολόγιο» (ημερομηνία, ώρα έναρξης, ώρα στάσης) επιτρέπει τον έλεγχο της ώρας έναρξης και διακοπής του ρολογιού, έτσι ώστε να μπορεί να παραμείνει ενεργοποιημένος όταν κλείσει η έκθεση το βράδυ (αυτόματα σταματά την οθόνη και ξεκινά το πρωί χωρίς χειροκίνητη ενέργεια)
• Το πρόγραμμα διαθέτει μια έκδοση όπου η οθόνη ενεργοποιείται από τον εντοπισμό παρουσίας επισκεπτών και σταματά 5 λεπτά μετά την απουσία επισκεπτών.

Βελτιώσεις:

• RTC: μια πιο σταθερή έκδοση θα μπορούσε να αντικαταστήσει την 1307 που χρησιμοποιήθηκε μέχρι τώρα
• Θα μπορούσε να προστεθεί μια χειροκίνητη προσαρμογή RTC (για παράδειγμα, προσθέτοντας δύο περιστροφικούς κωδικοποιητές, όπως https://wiki.dfrobot.com/Rotary_Switch_Module_V1_… και ένα κουμπί για επιβεβαίωση των νέων ρυθμίσεων ώρας και λεπτού)