Часы Corona: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

По мере того, как коронавирус распространяется по планете, и все больше и больше стран ограничивают своих граждан в своих домах, чтобы замедлить распространение вируса, многие из нас вынуждены проводить дни без дела. К счастью, здесь, чтобы протянуть руку помощи, и с учетом нескольких идей конкурс Instructables Clock казался идеальным временем для проведения досуга:)

Если вы тоже боретесь со скукой в семье из-за заключения коронавируса, не бойтесь, часы Corona здесь для вас с гарантированными 2 днями времени сборки плюс бесконечные часы наблюдения за пролетом времени с вашими новыми часами Corona!

Итак, идея часов заключалась в том, чтобы на лицевой панели часов были стальные шары, а не стрелки, управляемые магнитами, чтобы шары двигались как по волшебству вокруг часов. Внешний шар представляет минуты, а внутренний шар представляет часы.

Я разработал все файлы САПР с помощью Autodesk Fusion 360.

Все это запрограммировано с использованием Arduino.

Надеюсь, вам понравится это руководство, и, возможно, вы тоже сочтете его идеальным испытанием для печати / сборки в свободное время.

Без лишних слов приступим к Строительству !!!

Запасы

ЭЛЕКТРОНИКА:

• 2x сервопривода TowerPro SG90 (ссылка здесь)
• 1x Arduino Nano (ссылка здесь)
• 1x Arduino Nano Shield (ссылка здесь)
• 1x кабель Mini USB (ссылка здесь)
• 1x 5 В USB зарядное устройство для телефона (ссылка здесь)
• 1x кнопочные модули (ссылка здесь) !!! Убедитесь, что вы покупаете ту же модель, что и эта !!!
• Пакет перемычек между гнездом и гнездом (ссылка здесь)
• 2 стальных шарика диаметром от 10 до 15 мм
• 2x 15 мм диаметром x 3 мм шириной Неодимовые магниты (ссылка здесь) Я бы купил больше двух на случай, если вы сломаете их, как это сделал я:(

ПЛАСТИКА:

Детали могут быть напечатаны из PLA, PETG или ABS.

Для достижения наилучших результатов вам понадобятся 2 цветные нити.

Обратите внимание, что катушки по 500 г каждой более чем достаточно для печати 1 часов.

3Д ПРИНТЕР:

Минимальная необходимая платформа для сборки: Д130мм x Ш130мм x В75мм

Подойдет любой 3d-принтер. Я лично распечатал детали на Creality Ender 3, недорогом 3D-принтере стоимостью менее 200 $. Распечатки получились идеально.

Инструменты:

1x Маленькая крестовая отвертка - это все, что вам нужно:)

Шаг 1: 3D-печать деталей

Все детали доступны для загрузки на Pinshape (ссылка здесь)

Я тщательно спроектировал все детали часов для 3D-печати без каких-либо вспомогательных материалов, опор или краев, необходимых для печати.

Все детали были распечатаны на Creality Ender 3.

• Время печати: около 20 часов
• Материал: ПЭТГ
• Высота слоя: 0,3 мм
• Заполнение: 15%
• Диаметр сопла: 0,4 мм

Список запчастей для часов выглядит следующим образом:

Белый:

• 1x база
• 1x крышка
• 1x держатель сервопривода
• 1x винтик
• 1x серво стойка
• 1x внутренний круг
• 1x внешний круг
• 1x расширение руки
• 4x контакта
• 2x держатель для пуговиц
• 2x зажима для ног

Красный:

• 2x ноги
• 1x пластина

Постобработка:

Если вам не повезет или у вас не очень дорогой принтер, некоторые детали нужно будет шлифовать, если они вращаются и скользят между собой.

Шаг 2: установка Arduino

Corona Clock использует программирование Arduino C ++ для своей работы. Для загрузки программ в часы мы будем использовать Arduino IDE.

Установите Arduino IDE на свой компьютер

Arduino IDE (ссылка здесь)

Чтобы убедиться, что код работает в Arduino IDE, выполните следующие действия.

• Загрузите желаемый код Arduino ниже (Corona Clock.ino)
• Откройте его в Arduino IDE.
• Выберите Инструменты:
• Выберите доску:
• Выберите Arduino Nano
• Выберите Инструменты:
• Выберите процессор:
• Выберите ATmega328p (старый загрузчик)
• Нажмите кнопку Проверить (Отметить) в левом верхнем углу Arduino IDE.

Если все пойдет хорошо, внизу должно появиться сообщение Готово. Вот и все, что вы завершили Шаг 2 !!!

Шаг 3: Код

Вот посмотрите код для тех, кто вас интересует, вам, скорее всего, придется настроить движения рычага сервопривода, чтобы точно откалибровать их, поскольку точность каждого сервопривода варьируется.

#включают

Сервомашинный PUSHER;

Сервопривод myservoSLIDER;

const int buttonMinutes = 4;

int buttonStateMinutes = 0;

int FiveMinuteCounter = 0;

int OneHourCounter = 0;

беззнаковый long time_now = 0;

установка void ()

{Serial.begin (9600);

pinMode (buttonMinutes, ВВОД);

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

пустой цикл ()

{FiveMinuteCounter = ((миллис () / 1000)% (300)); // FiveMinuteCounter = 0 каждые 5 минут

buttonStateMinutes = digitalRead (buttonMinutes);

Serial.print ("FiveMinuteCounter:");

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

// если кнопка нажата, перемещаем минутный шар на 5 минут вперед

если (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 ++; }

// если прошло 5 минут, переместить минутный мяч на 5 минут вперед

если (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 ++; }

// если минутный шар переместился 12 раз, перемещаем часовой шар на 1 час вперед

если (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; }}

недействительно wait5seconds ()

{время_ново = миллис (); while (millis () <time_now + 500) {// ждем ок. 500 мс}}

Шаг 4: Сборка часов Corona

Все следующие шаги изображены в видео о сборке выше.

1. Загрузите код в Arduino Nano
2. Закрепите Arduino Nano на Nano Shield
3. Прикрутите один из сервоприводов к серво-стойке, как показано на видео.
4. Поместите серво и сервопривод в держатель сервопривода и пропустите кабель через прорезь, как показано на видео.
5. Подключите сервопривод к контакту D2 Nano Shield.
6. Подключите другой сервопривод к контакту D3 Nano Shield.
7. Прикрутите другой сервопривод к основанию, как показано на видео.
8. Подключите USB-кабель к электросети или к ноутбуку.
9. Подключите другой конец USB-кабеля к Arduino Nano на 2 секунды, пока сервоприводы не достигнут своего исходного положения на 90 градусов.
10. Отключите USB-кабель от сети или ноутбука и Nano Shield.
11. Поместите сервомеханизм в удлинитель сервопривода.
12. Прикрутите этот сервомеханизм к сервоприводу, подключенному к штырю D2, под углом 90 градусов к корпусу сервопривода точно так, как показано на видео.
13. Подключите кнопку к контакту GND, V + и контакт S к контакту D4 Nano Shield с помощью 3 кабелей dupont.
14. Вставьте 4 штифта в основание часов.
15. Поместите Arduino Nano Shield на базу.
16. Вставьте кнопку в основание
17. Закрепите пуговицу держателем пуговицы.
18. Вставьте ножки в соответствующие слоты в основании.
19. Закрепите ножки на месте зажимами для ножек.
20. Подключите USB-кабель к Arduino через оставшееся отверстие в основании.
21. Вставьте держатель сервопривода в основание через 4 штифта. Убедитесь, что он установлен правильно (видео)
22. Вставьте направляющий штифт Circle в держатель сервопривода.
23. Поместите оставшийся рычаг сервопривода на шестеренку.
24. Привинтите этот рычаг сервопривода к другому сервоприводу под углом 90 градусов к корпусу сервопривода и с сервоприводом, расположенным в центре хода (видео)
25. Расположите внутренний круг на месте отверстием для магнита, направленным вниз (6) (выходное отверстие для кабеля).
26. Расположите внешний круг на месте отверстием для магнита вверх (12).
27. Осторожно вставляйте магниты (неодимовые магниты сильны и могут нанести вред себе и другим при контакте друг с другом)
28. Поместите тарелку в крышку так, чтобы тарелка совпала с отверстиями в крышке.
29. Поместите крышку сверху так, чтобы цифра 6 была обращена к отверстию для выхода кабеля.
30. Поместите стальные шарики сверху туда, где они магнитно приклеятся.

Вот и все, часы должны быть полностью собраны и готовы к работе!

Шаг 5: Установка часов Corona

Для установки часов внешний минутный круг должен начинаться с верхней 12 позиции.

К счастью, внутренний часовой круг может начинаться в любом положении, которое вы хотите

Затем вы можете перейти к включению часов, подключив их и используя кнопку для настройки минут.

и вручную вращая Стальной шарик для настройки часов.

Шаг 6: Мысли и итерации дизайна

Это был потрясающий проект, который в полной мере испытал мои инженерные способности!

Я уже некоторое время имел в виду эту идею, и то, что я действительно смог воплотить этот проект в жизнь, просто потрясающе. Это было нелегко, особенно в поисках механизма синхронизации и способа использования дешевых 180-градусных сервоприводов SG90 для его питания.

На выполнение этого проекта у меня ушло чуть меньше недели. Я прошел не менее 10 дизайнерских итераций, чтобы выполнить этот проект, некоторые из которых представлены на фотографии выше. Все это того стоило, время потрачено не зря!