Orë Magnetike Muri magnetike: 24 hapa (me fotografi)

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

Orët mekanike më kanë magjepsur gjithmonë. Mënyra se si të gjithë ingranazhet, burimet dhe arratisjet e brendshme punojnë së bashku për të rezultuar në një orë konstante të besueshme, është dukur gjithmonë jashtë mundësive për grupin tim të aftësive të kufizuara. Fatmirësisht elektronika moderne dhe pjesët e printuara 3D mund të kapërcejnë hendekun për të krijuar diçka të thjeshtë që nuk mbështetet në pjesë të vogla metalike të sakta.

Kjo orë muri minimaliste fsheh një palë ingranazhe të printuara 3D të drejtuara nga motorë stepper të lirë që rrotullojnë magnetët pas një rimeso arre klasike.

Fillimisht i frymëzuar nga STORY Clock, doja një pjesë të kohës që tregonte kohën e ditës duke përdorur kushineta topash vetëm kundrejt leximit dixhital dhe lëvizjes së ngadaltë të topit duke përdorur produktet e tyre.

Hapi 1: Mjetet dhe materialet

Materiale:

• 13 x 13 x 2 in. Kompensatë/dërrasë grimcash (kam ngjitur së bashku 3 copa druri skrap)
• 13 x 13 in. Dërrasë e fortë
• Arduino Nano
• Ora në kohë reale
• Stepper Motors dhe Shoferët
• Sensorët e Efektit të Hallit
• Magnet
• Kabllo të energjisë
• Përshtatës AC
• Prizë
• Vidha të ndryshme të makinerive
• Vidha të ndryshme të drurit
• Pjesë të printuara 3D (hapi i fundit)
• Rimeso (12 x 12 in. - fytyrë, shirit i gjatë 40 in.)
• Llak me llak
• Bojë me llak të zi

Mjetet:

• Printer 3D
• Busull
• Thikë X-acto
• Zam
• Kapëse
• Jig Prerja e Rrethit
• Hack Saw
• Disk Sander
• Shtrëngues me shirita
• Daltë
• Sundimtar
• Sander
• Stërvitje
• Kaçavida
• Makine per ngjitjen e metalit
• Armë me ngjitës të nxehtë

Hapi 2: Ngjiteni së bashku kornizën e drurit

Ngjitni së bashku tre copa druri që do të formojnë kornizën e orës. Kam përdorur pllaka grimcash të rikuperuara nga një kornizë e vjetër krevati.

Hapi 3: Prerja e kornizës duke përdorur rrethin e prerjes

Shënoni qendrën e tabelës dhe ngjiteni në një shtresë prerëse rrethi. Pritini pesë qarqe me diametrat e mëposhtëm:

• 12 inç
• 11 1/4 inç
• 9 1/4 inç
• 7 1/4 inç
• 5 3/8 inç

Hapi 4: Shtypni dhe montoni ingranazhet

Ingranazhet e unazave ndahen në segmente, kështu që ato mund të printohen në një printer të vogël dhe të kapen së bashku. Të gjitha pjesët u shtypën në ABS për të ndihmuar në procesin e shkrirjes të treguar në hapin tjetër. Lëmoni të gjitha skajet dhe sipërfaqet e pjesëve.

Shtypni sasitë e mëposhtme të pjesëve të gjetura në hapin 22:

• 1 - Magnet i segmentit të ingranazheve të orës
• 6 - Segmenti i ingranazheve të orës bazë
• 1 - Hapi mbajtës i segmentit të unazës së mbajtjes së orës
• 6 - Segmenti i Unazës Mbajtëse të Orës Themelore
• 1 - Mbajtësi i sensorit të efektit të sallës së orës
• 1 - Magnet i segmentit të ingranazheve të unazës minutë
• 7 - Segmenti i ingranazheve të minutave minutë bazë
• 1 - Mbajtës Minutash i Segmentit të Unazës së Hapës
• 6 - Segmenti i Unazës Mbajtëse Minutore Themelore
• 1 - Mbajtës i sensorit të efektit të minutës në minutë
• 2 - ingranazh nxitës
• 1 - Mount Elektronikë

Hapi 5: Seksionet "Ngjitës" së bashku

Në një shishe qelqi me pak aceton, shpërndani materialin e vjetër mbështetës të printimeve të dështuara, etj. Ngjyrosni përzierjen e acetonit në çdo shtresë për t'i bashkuar copat së bashku. Pasi të jetë shëruar, lyejeni me rrafsh secilën shtresë.

Hapi 6: Pritini relievet në kornizë

Vendosni ingranazhet e unazës dhe unazat mbajtëse në kornizë dhe prerë relievet për motorët me hapa. Unë e mata dhe e preva unazën e brendshme shumë të madhe, kështu që e zmadhova në madhësi duke përdorur një brez të rripit të panjeve që kisha rreth dyqanit.

Hapi 7: Prerë pastrimin për sensorët e efektit të sallës

Pritini një vrimë pastrimi përmes unazës së brendshme për sensorin e efektit të sallës minutë dhe një çarë për sensorin e efektit të sallës së orës. Kam përdorur një daltë, skedar dhe sharrë të vogël dore për të prerë këto hapësira.

Hapi 8: Ngjiteni Unazën e Jashtme

Ngjiteni dhe ngjiteni unazën e jashtme në madhësinë e unazës mbajtëse të minutës.

Hapi 9: Pritini vidhat e rregullimit të sensorit të efektit Hall

Pritini vidhat e makinerisë me sharrë goditëse në mënyrë që ato të jenë vetëm më të gjata se trashësia e unazës mbajtëse dhe mbajtësit të sensorit të efektit të sallës. Pritini një çarë në fije në mënyrë që të rregullohet nga fundi i filetuar me një kaçavidë të sheshtë.

Hapi 10: Ngjitini Unazat në Hardboard

Pritini një rreth të fortë, më të madh se unaza e jashtme. Ngjiteni unazën e jashtme dhe të brendshme në faqen e dërrasës. Përdorni unazën mbajtëse minutore dhe ingranazhin e unazës për të vendosur unazën e brendshme. Kushtojini më shumë vëmendje se unë për të mos ngjitur unazën e brendshme mbrapa. Imazhi dy tregon një prerje të re të slotit për sensorin e minutës së efektit të sallës.

Përdorni një mprehës disku për të shkurtuar tabelën në madhësinë e unazës së jashtme.

Hapi 11: Ngjitësin e brendshëm të diskut

Ngjiteni diskun e brendshëm në vend duke përdorur unazën mbajtëse të orës dhe ingranazhin për të vendosur diskun e brendshëm.

Hapi 12: Bashkojeni rimeso

Pritini një rrip të rimeso më të gjerë se sa ora është e thellë dhe mjaft e gjatë për t'u mbështjellë gjatë gjithë kohës (3.14 * diametri i orës, do të kthejë gjatësinë e nevojshme. Shtoni një centimetër për t'u siguruar që keni mjaftueshëm.) Përshtateni në mënyrë të thatë rimeso në prerë në gjatësi. Aplikoni zam të mjaftueshëm në rimeso dhe kapeni në vend me një pirg rrip. Lëreni të thahet disa orë për të siguruar ngjitjen.

Hapi 13: Prerja e rimesos

Duke përdorur një daltë të mprehtë, shkurtoni rimeso të tepërt nga pjesa e përparme dhe e pasme e orës.

Hapi 14: Prerë rimeso

Rimesoja ime kishte disa çarje në të. Për ta bërë më të lehtë punën, aplikova shirit piktorësh për ta mbajtur atë së bashku. Duke përdorur një thikë x-acto në një busull, prerë rimeso pak më të madhe se sa fytyra e orës.

Hapi 15: Rimeso me ngjitës

Përdorni unazat e prera për të shpërndarë presionin në të gjithë faqen e orës. Aplikoni zam të mjaftueshëm në anën jo kasetë të rimeso. Orientoni kokrrën vertikalisht në faqen e orës dhe aplikoni shumë kapëse duke i shtrënguar secilën nga një nga një. Kjo do të sigurojë që rimeso të mos zhvendoset dhe të ketë presion të barabartë në të gjithë fytyrën.

Kam përdorur disa dërrasa të sheshta në anën e kundërt të orës dhe disa bishta në anën e pasme.

Hapi 16: Rërë dhe Mbaro

Duke përdorur letër zmerile, hiqni me kujdes lustrën e tepërt nga ana e orës dhe rërën duke filluar nga 220 zhavorr deri në 600 zhavorr.

Aplikoni 10 deri në 20 shtresa llak. Kjo do të ndërtojë sipërfaqen në të cilën mbajtësja e topit do të ecë përgjatë. Në mënyrë të pashmangshme për shkak të pluhurit dhe grimcave të tjera në ajër, unë mendoj se linjat do të shfaqen përgjatë rrugës së secilës mbajtëse topi. Aplikimi i më shumë shtresave të përfundimit duhet ta vonojë këtë sa më gjatë që të jetë e mundur. Gjithashtu do ta bëjë më të lehtë përfundimin e ardhshëm. Unë do ta azhurnoj këtë hap nëse linjat shfaqen ndonjëherë në orën time.

Hapi 17: Instaloni fuqinë

Duke përdorur një stërvitje 27/64 in, hapni një vrimë në pjesën e poshtme të orës dhe vidhosni prizën e rrymës në vend.

Hapi 18: Montoni elektronikën

Bashkangjitni drejtuesit stepper dhe orën në kohë reale në tabelën elektronike. Më duhej të gjeja një mënyrë për të siguruar Arduino kështu që vrimat u shpuan dhe një çarë u pre për një kravatë zip. Këto veçori janë shtuar në skedarin e gjetur në hapin 22.

Hapi 19: Solder and Connect Electronics

Pas bllok -diagramit, bashkoni të gjithë përbërësit së bashku. Ngjitini nxehtë unazat në vend dhe siguroni çdo tela të humbur me zam të nxehtë gjithashtu.

Hapi 20: Pllaka e pasme

Krijoni pllakën e pasme duke prerë një rreth tjetër 1/2 inç më të madh se faqja e orës dhe një unazë me diametër të brendshëm të njëjtë me pjesën e pasme të orës. Ngjiteni unazën dhe rrethoni së bashku me disa kapëse pranverore.

Pasi të jetë tharë, shkruani një rresht 1/8 inç më të madh se unaza e brendshme dhe shkurtojeni në madhësi duke përdorur sharrën ose rërës së diskut.

Pritini një çarë 1 inç të gjatë 1/4 inç të gjerë në pjesën e sipërme të shpinës duke përdorur një ruter ose stërvitje. Kundërsulni katër vrima për të siguruar pjesën e pasme në kornizën e orës.

Aplikoni bojë të zezë me llak dhe ngjiteni në orë sapo të jetë tharë.

Hapi 21: Kodi Arduino

Kodi arduino komentohet sa më mirë që të jetë e mundur. Mbani në mend se unë nuk jam programues, kam përvojë minimale arduino (jini të sjellshëm). Kodi kontrollon vazhdimisht për të parë nëse koha aktuale përputhet me "Reset Time". Meqenëse nuk mund të mendoja për një mënyrë për ta përkthyer kohën aktuale në hapa, ajo korrigjohet vetëm një herë në ditë (mesnatë sipas parazgjedhjes). Në mesnatë ingranazhet rrotullohen në pozicionin e mesnatës, pastaj prisni deri në 00:01 duke lëvizur në atë kohë, pastaj vazhdoni nga atje. Ndërsa ulet aktualisht, ora humbet vetëm rreth 5 sekonda gjatë një periudhe 24 orëshe.

Do t'ju duhet të instaloni bibliotekat Stepper dhe RTClib.

Unë e di që kodi mund të optimizohet nga dikush me më shumë përvojë se unë. Nëse jeni pranë sfidës, ju lutemi rikrijoni këtë projekt për veten tuaj dhe ndani njohuritë tuaja.

#përfshi

#përfshi "RTClib.h" RTC_DS1307 rtc; #përcaktoni njëRrotullim 2038 // numri i hapave në një revolucion të motorit stepper 28BYJ-48 Stepper hourHand (oneRotation, 3, 5, 4, 6); Stepper minuteHand (oneRotation, 7, 9, 8, 10); #cakto orëStopSensori 12 #cakto minutënStopSensori 11 int fundHapi = 0; // Marrëveshja e kohës për shpejtësinë e orës. int setVonesa1 = 168; int setVonesa2 = 166; int setVonesa3 = 5; // Koha aktuale për të bërë matematikë. noton hr = 0; noton mn = 0; noton sc = 0; // Vendosni kohën e ditës për të rivendosur orën (format 24 orë). int resetHour = 0; int resetMinute = 0; // Variablat për të vendosur kohën e saktë në fillimin dhe rivendosjen. float setTimeStepHour = 0; float setTimeStepMinute = 0; float handDelay = 0; orë notimiTest = 0; noton minuteTest = 0; void setup () {Serial.begin (115200); // Vendosni orën në kohë reale dhe rivendosni sensorët e efektit të sallës. pinMode (hourStopSensor, INPUT_PULLUP); pinMode (minuteStopSensor, INPUT_PULLUP); rtc.filloj (); // Linja e komentit më poshtë për të caktuar kohën. // rtc.adjust (DataTime (2020, 2, 19, 23, 40, 30)); // rtc.adjust (DataTime (F (_ DATE_), F (_ TIME_))); // Vendosni shpejtësinë maksimale të motorëve stepper. hourHand.setSpeed (15); minuteHand.setSpeed (15); // Lakoni derisa akrepi i minutës dhe orës është në mesditë ndërsa (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {vonesë (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {minuteHand.step (3); } else {vonesë (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {vonesë (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {minuteHand.step (3); } else {vonesë (4); }} // Merr kohën aktuale DataTime tani = rtc.now (); hr = tani. orë (); mn = tani.minute (); sc = tani. e dyta (); // Ndrysho në formatin 12 orësh nëse (hr> = 12) {hr = hr - 12; } // Shikoni se cila dorë duhet të udhëtojë nëpër fytyrë më tej dhe përdorni atë distancë // për të rregulluar kohën e caktuar në përputhje me rrethanat. orëTest = orë / 12; minuteTest = mn / 60; if (hourTest> minuteTest) {handDelay = orëTest; } else {handDelay = minuteTest; } // Cakto orën aktuale setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Cakto minutën aktuale setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (vonesa dore * 45)) * 1.9); // Provoni se cila dorë do të ketë nevojë për më shumë hapa dhe vendoseni atë në numërimin e hapave më të gjatë për lakin for. if (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } else {endStep = setTimeStepMinute; } për (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {vonesë (3); } nëse (i <setTimeStepMinute) {minuteHand.step (3); } else {vonesë (4); }} // Cakto orën që funksionon RPM hourHand.setSpeed (1); minuteHand.setSpeed (1); } void loop () {// Fillo lakun e orës. për (int i = 0; i <22; i ++) {minuteHand.step (1); vonesë (setDelay1); // Testoni për kohën e rivendosjes, nëse jeni gati për t'u rivendosur, prisheni. nëse (rtc.now (). orë () == resetHour && rtc.now (). minuta () == resetMinute) {pushim; }} vonesa (setDelay3); për (int i = 0; i <38; i ++) {hourHand.step (1); vonesë (setDelay1); // Testoni për kohën e rivendosjes, nëse jeni gati për t'u rivendosur, prisheni. nëse (rtc.now (). orë () == resetHour && rtc.now (). minuta () == resetMinute) {pushim; } për (int i = 0; i <20; i ++) {minuteHand.step (1); vonesë (setDelay2); // Testoni për kohën e rivendosjes, nëse jeni gati për t'u rivendosur, prisheni. nëse (rtc.now (). orë () == resetHour && rtc.now (). minuta () == resetMinute) {pushim; }}} // Rivendos orën në kohën e rivendosjes nëse (rtc.now (). Orë () == resetHour && rtc.now (). Minuta () == resetMinute) {// Ndrysho shpejtësinë e orës hourHand.setSpeed (10); minuteHand.setSpeed (10); // Lakëroni derisa dora e minutës dhe orës të arrijë në mesditë. ndërsa (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2); } else {vonesë (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor) == LOW) {minuteHand.step (3); } else {vonesë (4); }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2); } else {vonesë (3); } if (digitalRead (minuteStopSensor)! = LOW) {minuteHand.step (3); } else {vonesë (4); }} // Prisni këtu derisa të kalojë koha e rivendosjes. ndërsa (rtc.now (). minutë () == resetMinute) {vonesë (1000); } // Merr kohën aktuale DataTime tani = rtc.now (); hr = tani. orë (); mn = tani.minute (); sc = tani. e dyta (); // Ndrysho në formatin 12 orësh nëse (hr> = 12) {hr = hr - 12; } // Shikoni se cila dorë duhet të udhëtojë nëpër fytyrë më tej dhe përdorni atë distancë // për të rregulluar kohën e caktuar në përputhje me rrethanat. orëTest = orë / 12; minuteTest = mn / 60; if (hourTest> minuteTest) {handDelay = orëTest; } else {handDelay = minuteTest; } // Cakto orën aktuale setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383); // Cakto minutën aktuale setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (vonesa dore * 45)) * 1.9); // Provoni se cila dorë do të ketë nevojë për më shumë hapa dhe vendoseni atë në numërimin e hapave më të gjatë për lakin for. if (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour; } else {endStep = setTimeStepMinute; } për (int i = 0; i <= endStep; i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2); } else {vonesë (3); } nëse (i <setTimeStepMinute) {minuteHand.step (3); } else {vonesë (4); }} hourHand.setSpeed (1); minuteHand.setSpeed (1); }}

Hapi 22: Skedarët STL

Ju do të duhet të printoni sasitë e mëposhtme të skedarëve:

• 1 - Magnet i segmentit të ingranazheve të orës
• 6 - Segmenti i ingranazheve të orës bazë
• 1 - Hapi mbajtës i segmentit të unazës së mbajtjes së orës
• 6 - Segmenti i Unazës Mbajtëse të Orës Themelore
• 1 - Mbajtësi i sensorit të efektit të sallës së orës
• 1 - Magnet i segmentit të ingranazheve të unazës minutë
• 7 - Segmenti i ingranazheve të minutave minutë bazë
• 1 - Mbajtës Minutash i Segmentit të Unazës Stepper Mount
• 6 - Segmenti i Unazës Mbajtëse Minutore Themelore
• 1 - Mbajtës i sensorit të efektit të minutës në minutë
• 2 - ingranazh nxitës
• 1 - Mount Elektronikë

Hapi 23: Skedarët e Solidworks

Këto janë skedarët origjinal të Solidworks të përdorur për të krijuar STL -të e gjetura në hapin e mëparshëm. Ndjehuni të lirë të modifikoni dhe ndryshoni skedarët e mi ashtu siç e shihni të arsyeshme.

Hapi 24: Përfundim

Kjo orë doli më mirë nga sa e kisha parashikuar. Duke pasur përvojë minimale Arduino, jam i kënaqur me atë se si doli dhe sa i saktë është. Duket e shkëlqyeshme dhe funksionon ashtu siç kisha shpresuar.