Ora rrëshqitëse: 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Më pëlqen të krijoj dhe ndërtoj orë interesante dhe jam gjithmonë duke kërkuar mënyra unike për të shfaqur kohën. Kjo orë përdor 4 rrëshqitje vertikale që përmbajnë numrat. Katër motorë stepper vendosin rrëshqitësit në mënyrë që koha e saktë të tregohet në zonën e shfaqjes së orës. Hapat kontrollohen duke përdorur një Arduino Uno me një Mburojë CNC. Ai përdor një bord Adafruit PCF8523 RTC për të mbajtur kohën. Rasti dhe aspektet mekanike janë të shtypura 3D dhe rrëshqitjet që shfaqin numrat janë prej druri me numra të gdhendur në lazer. Kam përdorur ingranazhe me raft dhe pinion të printuar 3D të montuar në pjesën e pasme të rrëshqitjeve të drurit për të lëvizur rrëshqitjet lart e poshtë. Sistemi i raftit dhe kunjave rrjedh nga kjo pajisje lëvizëse lineare e bërë nga Trigubovich në Thingiverse.

Versioni Kriptik

Unë bëra dy versione një duke përdorur numra normalë dhe një version kriptik të bazuar në Cfb70's Cryptic Calendar Instructable.

Furnizimet

• Ardunio Uno
• Mburoja e motorit CNC
• Shofer Motor A4988 (sasi 4)
• Adafruit PCF8523 RTC
• Hapat 28BYJ 5V (sasi 4)
• Lidhësi i energjisë - Lloji i fuçisë
• Çelësi i butonit (sasia 2)
• Furnizimi me energji 12v
• Të ndryshme bulona dhe arra 3 mm
• Vida 2mm për bordin RTC (sasi 2)
• 1.5 këmbë bordi prej 4/4 drurë të fortë (kam përdorur Birdseye Maple)

Hapi 1: Pjesë të printuara në 3D

Janë gjithsej 14 pjesë të printuara 3D. I printova duke përdorur PLA në një printer Prusa i3 Mk3.

• Transportuesi motorik
• Pinion Gears (sasi 4)
• Rack Gears (sasi 7)
• Mbulesa e pasme
• Bezel

Raftet e rrëshqitjes ishin shumë të gjata për t'u përshtatur në shtratin tim të printerit 3D, kështu që i copëtova në gjysmë dhe përdor një nyje bishti për të lidhur dy gjysmat (A & B) së bashku.

• Rack Slide A - 500mm (sasi 2)
• Rack Slide B - 500mm (sasi 2)
• Rack Slide A - 300mm (sasi 2)
• Rrëshqitje Rack B - 300mm

Skedarët STL për orën e rrëshqitjes mund të gjenden në

Hapi 2: Përgatitja e Mburojës së Motorrit Stepper CNC

Shtimi i drejtuesve të Stepper A4988

Mburoja CNC Stepper Motor mund të përdorë lloje të ndryshme drejtuesish stepper. Unë jam duke përdorur drejtuesit e Stepper Pololu A4988. Unë jam duke lëvizur motorët duke përdorur hapa të plotë.

Pasi të jetë instaluar sigurohuni që të vendosni tensionin Vref për të kufizuar rrymën që shkon te motorët. Vendosa Vref në.15vVendosja e motorit A që të jetë i pavarur

Mburoja e motorit mbështet 4 motorë, motori "A" mund të drejtohet si një motor i dytë që imiton një nga motorët kryesorë X, Y, ose Z ose mund të jetë një motor i pavarur. Për Slide Clock duhet të jetë e pavarur dhe do të kontrollohet nga D12 dhe D13 nga Arduino.

Për ta bërë atë kërcyes të pavarur duhet të instalohen siç tregohet në foton e mësipërme për të lidhur kunjat A. Stp dhe A. Dir me D12 dhe D13.

Fuqia e motorit Stepper

Motorët stepper 5V në të vërtetë drejtohen duke përdorur 12V. Ky furnizim 12V është i lidhur me lidhësin e fuqisë motorike CNC Motor Shield.

Fuqizimi i Arduino Uno

Energjia për Arduino Uno furnizohet nga furnizimi 12v i lidhur me Mburojën Motorike CNC. Kunja Vin në mburojë është e hapur dhe nuk lidhet me një kokë në mburojë. Pra, një tel u lidh duke shkuar nga terminali pozitiv 12V dhe u ngjit në kunjin Vin në mburojë siç tregohet në foton më sipër.

Hapi 3: Ndryshimet e Motorit Stepper

Motorët Stepper 28BYJ janë motorë bipolarë dhe kanë një lidhës 5-pin, CNC Motor Shield është projektuar për të drejtuar motorë njëpolarë dhe ka tituj 4-pin për lidhjen e motorëve. Për të bashkuar hapat direkt në mburojë, unë ndryshova instalimet elektrike të lidhësit të hapjes. Veçanërisht telat #2 (rozë) dhe #3 (të verdhë) duhet të ndërrohen. Për ta bërë këtë, unë përdor një vidë të vogël për të shtyrë tehun që mban tela në kutinë e lidhësit dhe e nxora nga kutia dhe i ndërrova të dyja. Pastaj vendosa një shenjë në lidhësin për të ditur që ishte modifikuar.

Kur lidhni prizën e motorit me mburojën, tela e kuqe nuk përdoret, kështu që e vendosa spinën në kokë, kështu që vetëm kunjat 1-4 u lidhën dhe kunja e kuqe 5 po lundronte.

Motorët Slide Clock janë të lidhur si më poshtë:

Boshti X = Rrëshqitës i Minutave Aksi Y = Dhjetëra Minuta Rrëshqitës boshti Z = Ora Rrëshqitëse Aksi = Dhjetëra orë Rrëshqitës

Hapi 4: Shtimi i RTC dhe Çelsave

Lidhja e orës në kohë reale

Ora Adafruit PFC8523 Real Time përdor I2C për të komunikuar me Arduino megjithatë CNC Motor Shield nuk lidhet me kunjat I2C SDA dhe SCL në Arduino. Për të zgjidhur këtë, unë përdor dy kërcyes teli me lidhës pin dhe i futa në pozicionet e kokës SDA dhe SCL në tabelën Arduino dhe më pas instalova mburojën në krye.

Lidhjet me buton

Të dy butonat janë të lidhur me A1 dhe A2 në Arduino. Mburoja CNC Motor i sjell këto kunja në një kokë në buzë të mburojës dhe i quan ato Hold and Resume. Çelësat janë të kyçur në këtë kokë.

Hapi 5: Skematike

Hapi 6: Përgatitja e rrëshqitjeve të drurit

Bleva 4/4 Birdseye Maple për rrëshqitjet. Për të arritur në trashësinë e duhur, unë ripërtëriva drurin në gjysmë dhe më pas përdor një makinë për të krijuar një trashësi të njëtrajtshme prej 3/8 (9.5mm) për të gjitha dërrasat fillestare. Pastaj bëra një përfundim të lëmimit me 150 zhavorr.

Dërrasat u shqyen dhe u kryqëzuan në dimensionet më poshtë.

• Rrëshqitja e minutave: 500mm x 40mm x 9.5mm
• Rrëshqitje me dhjetëra minuta: 300mm x 40mm x 9.5mm
• Orari i rrëshqitjes: 500mm x 40mm x 9.5mm (njësoj si minutat)
• Dhjetëra orë rrëshqitje: 150mm x 40mm x 9.5mm

Hapi 7: Gdhendja e numrave me lazer

Para se të gdhendja me rrëshqitje me lazer, unë aplikova shiritin e bojërave blu në sipërfaqen e sipërme të tabelës. Kjo ndihmon në parandalimin e djegies dhe mbetjeve në skajet e numrave.

Kam përdorur një Laser Epilog Helix 45W i cili ka një madhësi shtrati prej 24 "x 18". Meqenëse rrëshqitjet e minutave dhe orëve janë më të gjata se 18 "I rrotullova të gjitha rrëshqitjet 90* kur i gdhendja. Cilësimet e mia të lazerit ishin shpejtësia 13 dhe fuqia 90.

I lëmova rrëshqitjet e gdhendura me letër zmerile 150 dhe 180 për të përgatitur për përfundimin.

Një.dxf për numrat mund të gjendet në depon Github për këtë projekt

Pas gdhendjes, lëmova drurin në 180 zhavorr, pastaj aplikova Vajin e Lirit të Zier (BLO), prita 10 minuta e fshiva dhe e lash të thahej për 24 orë, pastaj e lëmova përsëri me 180 zhavorr dhe aplikova një shtresë tjetër BLO dhe fshiva, prita 24 orë, lëmuar në 180 dhe aplikuar Poliuretani me Shkëlqim të Qartë. Njëra u shërua, e lëmova me rërë nga 180 në 600 për të marrë një përfundim të bukur me shkëlqim.

Hapi 8: Shtimi i Rack Gears në Rrëshqitjet e Drurit

Ingranazhet e raftit shtohen në pjesën e pasme të rrëshqitjeve të drurit, ato janë të përqendruara përgjatë pjesës së pasme si vertikalisht ashtu edhe horizontalisht.

• Për rrëshqitjen e Minutave dhe Orëve, dy gjysmat e rafteve 500 mm duhet të lidhen së bashku.
• Për rrëshqitjen Dhjetë Minutash dy nga gjysmat e raftit 300mm janë të lidhura së bashku.
• Për rrëshqitjen Dhjetëra Orë Unë përdor njërën nga dy gjysmat e rrëshqitjes së raftit 300 mm.

Dhëmbët e ingranazheve duhet të vendosen në anën e djathtë kur shikoni në anën e pasme të rrëshqitjes.

Hapi 9: Montimi i Orës

Asambleja është mjaft e drejtë përpara. Kam përdorur bulona me kokë gjashtëkëndësh 3 mm për të gjithë montimin. Më poshtë listohen hapat e montimit

1. Montoni hapat në transportuesin motorik
2. Shtoni ingranazhet pinon në motorë, ato janë të lirshme dhe do të mbahen në vend nga rrëshqitja e raftit

3. Instaloni pajisje elektronike në kapakun e pasmë

   • Arduino është ngjitur me bulona në pjesën e pasme dhe arra për të mbajtur tabelën
   • RTC përdor dy vida 2 mm në plastikë
   • Lidhësi i energjisë është i përshtatshëm për shtyp në strehim
   • Çelsat janë instaluar në dy vrimat e dhëna.
4. Mbulesa e pasme ka një nyje bishti pëllumbash që ngjitet në pjesën e pasme të mbajtësit të motorit, njëra anë përkulet për të lejuar që të dyja anët të përfshihen me bishtat e pëllumbave. Bulonat 3 mm janë të dehur nga përpara për të siguruar kapakun e pasmë.
5. Shtoni kornizën
6. Rrëshqitjet e numrave vendosen në lojëra elektronike dhe mbështeten në buzë të ingranazheve nxitëse. Ata do të përfshihen kur fuqia të aplikohet në orë.

Ka kapëse për vrima çelësash në kapakun e pasmë për të varur orën në mur. Skedarët STL përfshijnë një kllapa L opsionale që mund të përdoret për të lidhur orën në një tryezë ose tavolinë pune për testim.

Hapi 10: Softuer

Kodi burimor gjendet në GitHub në

Bibliotekat

Ora e rrëshqitjes përdor bibliotekën SpeedyStepper nga Stan Reifel e cila mund të gjendet në

Fillimisht u përpoqa të përdor bibliotekën AccelStepper pasi duket se është ajo që përdorin shumë njerëz. Punoi mirë për një hap të vetëm, por kur u përpoqa të lëvizja të katër njerkat në të njëjtën kohë, ajo ngadalësoi në zvarritje. Kështu që kalova në bibliotekën SpeedyStepper dhe isha shumë i kënaqur. Unë do ta përdor këtë bibliotekë për të gjitha nevojat e mia për të ecur përpara.

Fillimi

Me fillimin, kodi kërkon një shtypës të tastit në portën serike.

• Nëse përdoruesi shtyp një çelës do të mundësojë një menu korrigjimi që lejon kontroll manual të të gjithë motorëve stepper.
• Nëse nuk ka aktivitet në portin serik, softueri inicializon orën duke vendosur rrëshqitjet në ekran dhe më pas shfaq kohën aktuale.

Vendosja e rrëshqitjeve

Kur përdorni motorë stepper ju duhet t'i inicializoni ato në një "pozicion në shtëpi" në mënyrë që softueri të dijë pozicionin fizik të secilës rrëshqitje. Fillimisht do të shtoja sensorë të efektit të sallës dhe një magnet në secilën rrëshqitje për të zbuluar pozicionin e shtëpisë. Kjo do të kërkonte pajisje elektronike shtesë dhe pasi mendova pak, kuptova se thjesht mund ta drejtoja rrëshqitjen deri në majë për numrin maksimal të hapave. Nëse rrëshqitja arrin atje para numrit maksimal të hapave, ajo do të kërcejë në ingranazhin nxitës dhe kur motorët të ndalojnë të gjitha rrëshqitjet do të mbështeten në ingranazhet në krye të kufirit të tyre. Ashtë pak e zhurmshme dhe me kalimin e kohës mund të fusë veshin në ingranazhet, por është aq e rrallë sa nuk duhet të jetë problem.

Hapi 11: Operacioni

Fillimi i orës

Kur ora është e kyçur për herë të parë në të do të vendosen të katër rrëshqitjet dhe më pas do të shfaqë kohën aktuale.

Vendosja e Kohes

Për të vendosur kohën, shtypni dhe mbani shtypur butonin blu të Modalitetit në pjesën e poshtme të orës për 1 sekondë. Rrëshqitësi i dhjetëra orëve do të lëvizë lart e poshtë 1/2 për të treguar se është zgjedhur. Shtypni butonin e verdhë Select për të ndryshuar kohën, ose shtypni butonin Mode për të kaluar në rrëshqitjen tjetër (orë). Përsëriteni deri në kohën është vendosur dhe pastaj bëni një shtypje përfundimtare të butonit Mode për të filluar orën.

Hapi 12: Përfundim

Ka shumë mundësi që mund të eksplorohen me këtë dizajn. Një ide është zëvendësimi i numrave me shkronja dhe përdorimi i tij për të shfaqur fjalë me 4 shkronja që përcjellin informacione si moti, tregu i aksioneve ose afirmimet.

Për shembull gruaja ime dëshiron që unë të bëj një version që shfaq statusin e saj të punës; I zënë, falas, thirrje, etj. Kjo lehtë mund të bëhet vetëm duke ndërruar rrëshqitjet dhe duke ndryshuar pak softuer. Mundësitë janë të pafundme.

Çmimi i dytë në Konkursin Remix