Slayt Saati: 12 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

İlginç saatler tasarlamaktan ve yapmaktan zevk alıyorum ve her zaman zamanı göstermenin benzersiz yollarını arıyorum. Bu saat, sayıları içeren 4 dikey slayt kullanır. Dört kademeli motor, sürgüleri, saatin gösterge alanında doğru zaman gösterilecek şekilde konumlandırır. Stepler, CNC Kalkanlı bir Arduino Uno kullanılarak kontrol edilir. Zamanı korumak için Adafruit PCF8523 RTC kartı kullanır. Kasa ve mekanik özelliklerin tümü 3D olarak basılmıştır ve sayıları gösteren slaytlar, lazerle oyulmuş sayılarla ahşaptan yapılmıştır. Kızakları yukarı ve aşağı hareket ettirmek için ahşap kızakların arkasına monte edilmiş 3d baskılı kremayer ve pinyon dişlileri kullandım. Raf ve pinyon sistemi, Trigubovich tarafından Thingiverse üzerinde yapılan bu doğrusal hareket cihazından türetilmiştir.

Şifreli Sürüm

Biri normal sayılar kullanarak, diğeri ise cfb70'in Cryptic Calendar Instructable'ı temel alan şifreli bir sürüm kullanarak iki sürüm yaptım.

Gereçler

• ardunio uno
• CNC Motor Kalkanı
• A4988 Motor Sürücü (4 adet)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Stepper 28BYJ 5V (4 adet)
• Güç Konektörü - Namlu tipi
• Buton Anahtarı (2 adet)
• Güç Kaynağı 12v
• Çeşitli 3mm cıvata ve somun
• RTC kartı için 2 mm vidalar (2 adet)
• 1,5 tahta ayak 4/4 sert ağaç (Birdseye Maple kullandım)

Adım 1: 3D Basılı Parçalar

Toplam 14 - 3D baskılı parça vardır. PLA kullanarak bir Prusa i3 Mk3 yazıcıda yazdırdım.

• Motorlu Taşıyıcı
• Pinyon Dişliler (4 adet)
• Raf Dişlileri (7 adet)
• Arka kapak
• çerçeve

Kayar raflar 3d yazıcı yatağıma sığmayacak kadar uzundu, bu yüzden onları ikiye böldüm ve iki yarıyı (A & B) birbirine bağlamak için bir kırlangıç mafsalı kullandım.

• Raf Sürgüsü A - 500mm (2 adet)
• Raf Sürgüsü B - 500mm (2 adet)
• Raf Kaydırağı A - 300mm (2 adet)
• Raf Slayt B - 300mm

Slide Clock için STL dosyaları https://www.thingiverse.com/thing:4627764 adresinde bulunabilir.

Adım 2: CNC Step Motor Kalkanını Hazırlama

A4988 Step Sürücülerini Ekleme

CNC Step Motor Shield, farklı türde step sürücüleri kullanabilir. Pololu A4988 Step Sürücülerini kullanıyorum. Motorları tam adımlarla sürüyorum.

Kurulduktan sonra, motorlara giden akımı sınırlamak için Vref voltajını ayarladığınızdan emin olun. Vref'i.15v olarak ayarladım Bir Motorun Bağımsız Olmasını Ayarlama

Motor kalkanı 4 motoru destekler, "A" motoru, birincil X, Y veya Z motorlarından birini taklit eden 2. motor olarak çalıştırılabilir veya bağımsız bir motor olabilir. Slide Clock için bağımsız olmalı ve Arduino'dan D12 ve D13 tarafından kontrol edilecektir.

Bağımsız olması için A. Stp ve A. Dir pinlerini D12 ve D13'e bağlamak için yukarıdaki fotoğraftaki gibi jumperlar takılmalıdır.

Step Motor Gücü

5V step motorlar aslında 12V kullanılarak çalıştırılır. Bu 12V besleme, CNC Motor Shield motor güç konektörüne bağlanır.

Arduino Uno'ya Güç Verme

Arduino Uno için güç, CNC Motor Kalkanına bağlı 12v besleme tarafından sağlanır. Ekrandaki Vin pimi açık ve ekrandaki bir başlığa bağlı değil. Böylece 12V pozitif terminalden giden bir tel bağlandı ve yukarıdaki fotoğrafta gösterildiği gibi blendajdaki Vin pinine lehimlendi.

Adım 3: Step Motor Değişiklikleri

28BYJ Step motorlar bipolar motorlardır ve 5 pinli bir konnektöre sahiptir, CNC Motor Shield tek kutuplu motorları sürmek için tasarlanmıştır ve motorları bağlamak için 4 pinli başlıklara sahiptir. Stepperleri doğrudan kalkana takmak için step konnektörünün kablolarını değiştirdim. Özellikle #2 (pembe) ve #3 (sarı) tellerinin değiştirilmesi gerekir. Bunu yapmak için, konektör muhafazasındaki kabloyu tutan tırnağı itmek için küçük bir tornavida kullandım ve muhafazadan dışarı çektim ve ikisini değiştirdim. Daha sonra değiştirildiğini bilmek için konektöre bir işaret koydum.

Motor fişini ekrana bağlarken kırmızı kablo kullanılmaz, bu yüzden fişi başlık üzerine yerleştirdim, böylece sadece 1-4 pinleri bağlı ve kırmızı pin 5 yüzer durumdaydı.

Slide Clock motorları aşağıdaki şekilde bağlanır:

X ekseni = Dakika SliderY ekseni = Onlarca Dakika SliderZ ekseni = Saat SliderA ekseni = Onlarca Saat Slider

Adım 4: RTC ve Anahtarları Ekleme

Gerçek Zamanlı Saat Bağlantısı

Adafruit PFC8523 Gerçek Zamanlı Saat, Arduino ile iletişim kurmak için I2C kullanır, ancak CNC Motor Shield, Arduino üzerindeki I2C SDA ve SCL pinlerine bağlanmaz. Bunu çözmek için pin konnektörlü iki telli jumper kullandım ve bunları Arduino kartındaki SDA ve SCL başlık konumlarına yerleştirdim ve ardından blendajı üstüne yerleştirdim.

Buton Bağlantıları

İki buton, Arduino'daki A1 ve A2'ye bağlanır. CNC Motor Kalkanı bu pimleri kalkanın kenarındaki bir başlığa getirir ve Tut ve Devam Et olarak adlandırır. Anahtarlar bu başlığa takılır.

Adım 5: Şematik

Adım 6: Ahşap Slaytların Hazırlanması

Slaytlar için 4/4 Birdseye Maple satın aldım. Uygun kalınlığa ulaşmak için ahşabı tekrar ikiye böldüm ve daha sonra tüm ilk levhalar için 3/8 (9,5 mm) tek tip bir kalınlık oluşturmak için bir tamburlu zımpara kullandım. Ardından 150 kum ile bir son zımpara geçişi yaptım.

Daha sonra yırtılan ve aşağıdaki boyutlara çapraz kesilen levhalar.

• Dakika slayt: 500mm x 40mm x 9.5mm
• Onlarca Dakika slaytı: 300mm x 40mm x 9.5mm
• Saat kayması: 500 mm x 40 mm x 9,5 mm (dakikalarla aynı)
• Onlarca Saat slayt: 150mm x 40mm x 9.5mm

Adım 7: Sayıları Lazerle Oyma

Slaytları lazerle işlemeden önce, tahtanın üst yüzeyine mavi boya bantları uyguladım. Bu, sayıların kenarlarında kavurma ve kalıntı oluşmasını önlemeye yardımcı olur.

24" x 18" yatak boyutuna sahip 45W Epilog Helix Lazer kullandım. Dakika ve saat slaytları 18" den uzun olduğu için tüm slaytları gravür yaparken 90* döndürdüm. Lazer ayarlarım hız 13 ve güç 90 idi.

Bitirmeye hazırlanmak için oyulmuş slaytları 150 ve 180 kumlu zımpara kağıdı ile zımparaladım.

Rakamlar için bir.dxf bu proje için Github deposunda bulunabilirhttps://github.com/moose408/SlideClock

Bitirme Gravürden sonra ahşabı 180 kum zımparalayıp Haşlanmış Keten Yağı (BLO) sürdüm, 10 dakika beklettikten sonra silip 24 saat kurumasını sağladım, sonra tekrar 180 kumla zımparaladım ve bir kat daha BLO uyguladıktan sonra sildim, 24 bekledim. 180 derecede zımparalanmış ve Clear Gloss Polyurethane uygulanmıştır. Sertleştikten sonra güzel bir parlak yüzey elde etmek için 180'den 600'e kadar kumları zımparaladım.

Adım 8: Ahşap Slaytlara Raf Dişlileri Ekleme

Ahşap kızakların arkasına kremayer dişliler eklenir, hem dikey hem de yatay olarak sırt boyunca ortalanır.

• Dakikalar ve Saatler slaytı için iki 500 mm raf yarısının birbirine bağlanması gerekir.
• Onlarca Dakika slaytı için 300 mm'lik raf yarısından ikisi birbirine bağlanmıştır.
• Onlarca Saat kaydırağı için 300 mm raf kaydırağının iki yarısından birini kullanıyorum.

Sürgünün arkasına bakıldığında dişli dişleri sağ tarafta olmalıdır.

Adım 9: Saati Birleştirme

Montaj oldukça basittir. Tüm montaj için 3 mm altıgen başlı cıvatalar kullandım. Aşağıdaki montaj adımlarını listeler

1. Stepperleri motor taşıyıcıya monte edin
2. Pinon dişlileri motorlara ekleyin, gevşektirler ve kremayer kızağı ile yerinde tutulacaktır.

3. Elektronikleri arka kapağa takın

   • Arduino, tahtayı tutmak için arkadan cıvatalar ve somunlarla bağlanır
   • RTC, plastiğe iki adet 2 mm vida kullanır
   • Güç konektörü muhafazaya bastırılarak takılır
   • Anahtarlar sağlanan iki deliğe takılır.
4. Arka kapak, motor taşıyıcının arkasına bağlanan bir kırlangıç kuyruğu bağlantısına sahiptir, bir tarafı esneyerek her iki tarafın kırlangıç kuyruğuna geçmesine olanak tanır. Arka kapağı sabitlemek için önden 3 mm cıvatalar vidalanmıştır.
5. çerçeveyi ekleyin
6. Sayı kızakları yuvalara yerleştirilir ve düz dişlilerin kenarına yaslanır. Saate güç uygulandığında devreye girecekler.

Arka kapakta saati duvara asmak için anahtar deliği yuvaları bulunmaktadır. STL dosyaları, saati test için bir masaya veya çalışma tezgahına takmak için kullanılabilecek isteğe bağlı bir L-braketi içerir.

Adım 10: Yazılım

Kaynak kodu GitHub'da https://github.com/moose408/SlideClock adresinde bulunur.

Kütüphaneler

Slide Clock, https://github.com/Stan-Reifel/SpeedyStepper adresinde bulunabilen Stan Reifel'in SpeedyStepper kitaplığını kullanır.

Başlangıçta AccelStepper kitaplığını birçok insanın kullandığı gibi göründüğü için kullanmaya çalıştım. Tek bir adım için iyi çalıştı ama dört adımın hepsini aynı anda hareket ettirmeye çalıştığımda yavaşladı. Bu yüzden SpeedyStepper kütüphanesine geçtim ve çok memnun kaldım. İleriye dönük tüm step ihtiyaçlarım için bu kütüphaneyi kullanacağım.

Başlamak

Başlatma sırasında kod, seri bağlantı noktasında bir tuşa basılmasını arar.

• Kullanıcı bir tuşa basarsa, tüm step motorların manuel olarak kontrol edilmesini sağlayan bir hata ayıklama menüsü etkinleştirilir.
• Seri bağlantı noktasında herhangi bir aktivite yoksa, yazılım slaytları yönlendirerek saati başlatır ve ardından geçerli saati görüntüler.

Slaytları Arama

Adım motorlarını kullanırken, yazılımın her slaydın fiziksel konumunu bilmesi için onları bir "ana konum" olarak başlatmanız gerekir. Başlangıçta, ana konumu algılamak için her slayta salon etkisi sensörleri ve bir mıknatıs ekleyecektim. Bu, ek elektronikler gerektirecekti ve biraz düşündükten sonra, maksimum adım sayısı için slaydı en üste kadar çalıştırabileceğimi fark ettim. Sürgü maksimum adım sayısından önce oraya ulaşırsa, düz dişli üzerinde zıplayacak ve motorlar durduğunda tüm kızaklar, limitlerinin en üstünde düz dişli üzerinde duracaktır. Biraz gürültülüdür ve zamanla düz dişlilerde aşınmaya neden olabilir, ancak bir sorun olmaması için yeterince nadirdir.

Adım 11: Çalıştırma

Saati Başlatma

Saat ilk kez takıldığında 4 slaydın tümüne ev sahipliği yapacak ve ardından geçerli saati gösterecektir.

Zamanı Ayarlama

Saati ayarlamak için saatin altındaki mavi Mod düğmesini 1 saniye basılı tutun. Onlarca saat kaydırıcı, seçildiğini belirtmek için 1/2 yukarı ve aşağı hareket edecektir. Saati değiştirmek için sarı Seç düğmesine basın veya sonraki slayta (saat) geçmek için Mod düğmesine basın. Zamana kadar tekrarlayın. ayarlandı ve ardından saati başlatmak için Mod düğmesine son bir kez basın.

Adım 12: Sonuç

Bu tasarımla keşfedilebilecek birçok seçenek var. Bir fikir, sayıları harflerle değiştirmek ve hava durumu, borsa veya onaylamalar gibi bilgileri ileten 4 harfli kelimeleri görüntülemek için kullanmaktır.

Örneğin eşim, çalışma durumunu gösteren bir versiyon yapmamı istiyor; Meşgul, Serbest, Çağrı vb. Bu, slaytları değiştirerek ve küçük bir yazılımı değiştirerek kolayca yapılabilir. İmkanlar sonsuzdur.

Remiks Yarışmasında İkincilik Ödülü