Tiny Moon Tide Clock: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Это проект, который реализуется Центром морской жизни на Аляске. Их интересовал проект, связанный с морем, который вовлек бы их студентов в электронное строительство и мониторинг окружающей среды океана. Конструкция относительно дешевая для большого количества студентов - около 8 долларов. Используемое программное обеспечение представляет собой модифицированную версию, используемую в больших солнечных часах приливов и отливов, но уменьшенного в размерах и использующего батарейки типа «таблетка» вместо солнечной энергии. Я полагаю, что при ежедневных запросах часов батареи должны прослужить пару лет - и их легко заменить. Было интересно придумать форм-факторы, которые познакомили меня с 3D-печатью. Кроме того, конструкция печатной платы была первой и позволяет очень быстро создавать эти блоки - я могу собрать один из компонентов до нажатия кнопки примерно за 15 минут. Чтобы корпуса выйти из принтера, требуется немного больше времени, примерно 1,5 часа. Они не требуют опорных конструкций. Это забавные маленькие часы, и они очень хорошо работали вместе с нашими морскими каяками во время нашей последней прогулки. Вы также можете положить их в холодильник. Приливные часы, похожие на луну с выходящей ракетой, круты где угодно.

Шаг 1. Соберите материалы

Чтобы снизить затраты, все варианты выбора были основаны на простых массовых закупках у поставщиков в Китае. Было обнаружено очень мало дефектных деталей. (Пока только один плохой RTC…) Фактически, с капризами и постоянными изменениями в структуре продаж DHL теперь доставляет мне запчасти из Китая дешевле и быстрее, чем Amazon …

1. Nano Mini USB с загрузчиком, совместимым с контроллером arduino Nano 3.0 CH340 USB-драйвер 16Mhz Nano v3.0 ATMEGA328P $ 2,00

2,1 шт. 4-контактный 0,96-дюймовый белый / синий / желтый синий 0,96-дюймовый OLED-дисплей 128X64 OLED-дисплей для Arduino 0,96 дюйма IIC I2C для связи $ 2,26

3.1PCS DS3231 AT24C32 IIC Precision RTC модуль памяти часов реального времени для Arduino новый оригинальный заменить DS1307 $ 0,70

4. 2 * CR2032 Круглый ящик для хранения батарейки для монет и пуговиц.

5. Обычная кнопка - 0,02 доллара США.

6. 2032 батареи (требуется 3). 0,50 доллара США

7. Пластиковый корпус 3 D напечатан - ничего.

8. Плата PCB - 1 доллар США. Мои платы были от PCBWay.com - казалось бы, замечательной компании.

Все материалы менее чем за 8 долларов США на студента.

Шаг 2: Подключите его

Разработка печатной платы для этого проекта была определенным опытом обучения в Eagle, но заставила меня оценить усилия, которые прилагают многие люди для достижения безупречной сборки. Плата должна иметь минимальный форм-фактор, и детали должны соответствовать друг другу без противоречий. Я думал, что с такой простой схемой у меня получится с первого раза. Две партии спустя мне удалось. Цена плат с PCBway невероятно дешевая - десять плат по 10 долларов.

Шаги, необходимые для заполнения доски, просты. Nano поставляется с разъемами, которые необходимо припаять. Затем он вставляется и припаивается к плате. Следующие экран и RTClock; они поставляются предварительно подготовленными, поэтому все, что вам нужно сделать, это припаять их к плате. Затем держатель батареи заполняется батареями, и провода проверяются на полярность, прежде чем паять их в соответствующие отверстия на плате. Я приклеил батарейный отсек к задней части платы горячим клеем. Если вам просто нужны голые приливные часы без корпуса, все готово, кроме как припаять кнопку к плате.

Шаг 3: создание Луны

Это мой первый запуск с 3D-печатью. Стоит изучить. Я купил Creality10, и он был сломан прямо из коробки, но потребовался всего день, чтобы обнаружить, что печатающая головка полностью забита дерьмом. С тех пор работает как шарм. Для остального я использовал все бесплатные программы. Я позаимствовал луну у Thingiverse и модифицировал ее в Meshmixer. Остальные обычные корпуса и детали были созданы с помощью Fusion 360 и с большой помощью из веб-руководств.

Все было разработано так, чтобы печатать быстро и без поддержки, чтобы вы могли печатать несколько раз и не занимать десять лет. Традиционный дизайн (часы, похожие на крошечную аркадную игру) должен иметь экран, соединенный проводами с печатной платой, а не пайку напрямую. Экран приклеен горячим клеем. Отверстие для кнопки просверлено, и кнопка, прикрепленная к своему положению на плате с помощью проводов, залита эпоксидной смолой. Дизайн луны завершается просверливанием небольшого отверстия для кнопки возле крыши луны и прикреплением кнопки эпоксидной смолой. Затем проводка кнопки завершается проводами к плате печатной платы. Затем мультяшная ракета прикрепляется горячим клеем к верхней части пуговицы. Затем вставляются печатные платы, а дно герметизируется горячим клеем, чтобы вы могли открыть их позже, чтобы заменить батареи или переназначить программное обеспечение для Roomba на вашем столе.

Шаг 4: программирование

Как и на предыдущих Tide Clock, программное обеспечение основано на очень хорошей работе Люка Миллера: https://lukemiller.org/index.php/2015/11/building-a-simple-tide-clock/ В этом случае программное обеспечение было изменен, чтобы отображать три разных экрана, пока кнопка удерживается. Первый дает следующий ВЫСОКИЙ / НИЗКИЙ с информацией о местоположении и дате / времени. Второй дает текущую высоту прилива и конечную высоту. А третий показывает гистограмму, насколько близок следующий прилив. Каждый из этих файлов должен быть изменен в соответствии с местоположением ваших часов приливов и отливов. (Он не будет хорошо путешествовать….) Он включает ритмические высказывания веб-сайта NOAA для различных мест и метод использования R для создания любых других, которые вы хотите. Как и в случае любого оборудования, содержащего RTC, имейте в виду, что вы должны установить часы при первом использовании прибора, раскомментировав эту строку: //RTC.adjust(DateTime(F(_DATE_), F (_ TIME_))); при первом запуске, а затем снова закомментируйте его, чтобы часы реального времени с батарейным питанием с этого момента сохраняли свое собственное время. Батарея должна проработать RTC в течение пары лет, а другие батареи, надеюсь, проработают часы некоторое время - я оценил 2 использования в день в течение пары лет.

Шаг 5: Использование

Определенно не водонепроницаемый. И морские звезды не хотят их есть.