Измерение времени (рулетка): 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Для этого проекта мы (Алекс Фил и Анна Линтон) взяли повседневный измерительный инструмент и превратили его в часы! Первоначальный план состоял в том, чтобы моторизовать существующую рулетку. Создавая это, мы решили, что будет проще создать собственную оболочку для электроники. Мы моторизовали рулетку и запрограммировали ее двигаться в течение дня, чтобы показывать время в часах (дюймах).

Чтобы весь проект выглядел как можно лучше, самой большой проблемой стала минимизация электроники и сохранение общей занимаемой площади устройства примерно до размера реального объекта.

Запасы:

Электроника

Arduino Nanox1

Чип Adafruit Precision RTC Chipx1

Чип H-моста шагового двигателя x1

Шаговый двигательx1

Адаптер 12 В, 1 А x1

Крошечный концевой выключатель x1

Повышающий / понижающий преобразователь x1

6 мм (диаметр) x 3 мм Магниты x6

Шариковые подшипники 6 мм x (3-10)

Пара незакрепленных мужских / женских заголовков

Проволока

Паяльник

Отделка / Корпус

3D-принтер (или доступ к одному)

Наполнитель для тела Bondo Auto Body Filler

Серебряная краска

Черная краска

Желтая краска-спрей

Резак для винила (или доступ к одному)

Autodesk Fusion 360 (если вы хотите внести изменения в модель)

Шаг 1: Схема и код

Схема довольно проста. На прилагаемой электрической схеме показано, как микросхема RTC, H-мост, двигатель и концевой выключатель интегрируются в цепь. Сложная часть - убедиться, что все это помещается внутри катушки и окружает шаговый двигатель. Посмотрите увеличенное изображение катушки, чтобы лучше понять пространство, с которым мы работаем. Для этого проще всего было использовать проволоку с твердым сердечником, согнутую и обрезанную до нужной длины, а затем приклеить ее горячим клеем после того, как она будет спаяна. Припаяйте штекерные разъемы к источнику питания и земле для платы и двигателя.

Загрузите код на доску. Код полностью прокомментирован, объясняя, как работает функция наведения и как функции вызываются. Код можно найти на Github gists:

gist.github.com/scealux/4456dedaaabe17f41e…

Шаг 2: Источник питания

Далее вам нужно будет изготовить блок питания. Мы обнаружили, что мы не можем обеспечить постоянное питание от источника питания 12 В, разделенного между шаговым двигателем и платой.

В итоге мы решили это, разобрав блок питания 12 В и понижающий преобразователь, чтобы обеспечить постоянное напряжение для Arduino и по-прежнему иметь 12 В для шагового двигателя (не уверен, что это лучший способ… но это сработало!). Затем мы проложили четыре длинных провода (Vin для шагового двигателя, Vin для платы и заземление для каждого к измерительной ленте. Добавьте к этим проводам разъемы-заглушки и усадите их вместе для лучшего результата!

Шаг 3: 3D-печать

Для измерительной ленты:

Все файлы на Thingiverse закончились; напечатано в правильной ориентации, внешний корпус и шаговое колесо должны потребовать материала поддержки. Для наших распечаток, зная, что в любом случае нам придется выполнять постобработку, мы распечатали коробки так, чтобы их внешняя сторона касалась опоры.

Мы собрали катушку, используя паяльник, чтобы соединить детали вместе. Затем шариковые подшипники можно вставить в канал правого бокового корпуса и проверить, как вращается катушка.

Для блока питания:

Затем вы можете напечатать на 3D-принтере новый корпус для обновленного блока питания с файлами блока питания. Мы приклеили штыри на место изнутри горячим способом, а затем склеили две половинки.

Шаг 4: Отделка и покраска

Приклейте магниты к отверстиям на внутренней стороне корпуса.

После приклеивания магнитов к отверстиям в корпусе и проверки посадки пора заняться отделкой.

Создавая / завершая корпус, вы действительно можете сделать столько, сколько захотите. В этом проекте мы старались сделать рулетку максимально реалистичной. С этой целью мы потратили много времени на нанесение Bondo, шлифовку, а затем повторение этого процесса перед нанесением серебряной аэрозольной краски. Мы использовали малярный скотч, чтобы замаскировать участки, которые не хотели раскрашивать, и добавили желтые акценты. Вы можете раскрасить корпус как хотите!

С помощью резака для винила вырезаем круглый логотип для лицевой стороны. Опять же, оформляйте внешний вид по своему усмотрению!

Шаг 5: Собираем все вместе

Вставьте шариковые подшипники в направляющие внутри корпуса и вставьте шаговый двигатель с припаянными вокруг него компонентами. Подключите женские разъемы от источника питания к мужским разъемам, идущим от степпера и платы.

Возьмите измерительную ленту и оберните ее вокруг центральной катушки. Мы добавили кусок ленты, чтобы зафиксировать начало и предотвратить скольжение. Прикрепите катушку к шаговому двигателю внутри рулетки.

Соедините две половинки вместе и подключите, и все готово! Как показано на видео, лента вернется в исходное положение, а затем расширится, чтобы отобразить текущее время.

Второй приз в конкурсе часов