นาฬิกาโคโรนา: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในขณะที่โคโรนาไวรัสแพร่กระจายไปทั่วโลก และประเทศต่างๆ จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กักขังพลเมืองของตนให้อยู่แต่ในบ้านของตนเองเพื่อชะลอไวรัส พวกเราหลายคนถูกทิ้งไว้หลายวันโดยที่ไม่ต้องทำอะไรเลย โชคดีที่ Instructables อยู่ที่นี่เพื่อช่วยเหลือและด้วยแนวคิดบางอย่างในใจการแข่งขัน Instructables Clock ดูเหมือนจะเป็นช่วงเวลาที่สมบูรณ์แบบ:)

หากคุณกำลังดิ้นรนกับความเบื่อหน่ายในบ้านเนื่องจากการกักขังของ Coronavirus อย่ากลัวว่านาฬิกา Corona จะอยู่ที่นี่สำหรับคุณ ด้วยการรับประกันเวลาสร้าง 2 วันบวกกับเวลารับชมที่ไม่รู้จบพร้อมนาฬิกา Corona ใหม่ของคุณ!

ดังนั้น แนวคิดเบื้องหลังนาฬิกาคือการมีลูกเหล็กบนแผ่นหน้าปัดของนาฬิกา แทนที่จะใช้มือนำทางด้วยแม่เหล็ก เพื่อให้ลูกบอลเคลื่อนที่ราวกับมีเวทมนตร์อยู่รอบๆ นาฬิกา ลูกบอลด้านนอกแสดงถึงนาทีและลูกบอลด้านในแสดงถึงชั่วโมง

ฉันออกแบบไฟล์ CAD ทั้งหมดโดยใช้ Autodesk Fusion 360

สิ่งทั้งหมดถูกตั้งโปรแกรมโดยใช้ Arduino

ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการสอนนี้และบางทีคุณอาจจะพบว่ามันเป็นความท้าทายในการพิมพ์/สร้างที่สมบูรณ์แบบในเวลาว่างของคุณ

โดยไม่ต้องกังวลใจอีกต่อไป มาสร้างกัน!!!

เสบียง

อิเล็กทรอนิกส์:

• เซอร์โว TowerPro SG90 2x (ลิงก์ที่นี่)
• 1x Arduino Nano (ลิงค์ที่นี่)
• 1x Arduino Nano Shield (ลิงค์ที่นี่)
• 1x สาย Mini USB (ลิงค์ที่นี่)
• ที่ชาร์จโทรศัพท์ USB 1x 5V (ลิงค์ที่นี่)
• โมดูลปุ่ม 1x (ลิงก์ที่นี่) !!! อย่าลืมซื้อรุ่นเดียวกับรุ่นนี้ !!!
• ชุดสายจัมเปอร์ตัวเมียกับตัวเมีย (ลิงค์ที่นี่)
• 2x ลูกเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 15 มม.
• แม่เหล็กนีโอไดเมียมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2x 15 มม. x ความกว้าง 3 มม. (ลิงก์ที่นี่) ฉันจะซื้อมากกว่า 2 ชิ้นในกรณีที่คุณทำแตกเหมือนที่ฉันทำ:(

พลาสติก:

ชิ้นส่วนสามารถพิมพ์ใน PLA หรือ PETG หรือ ABS

คุณจะต้องใช้เส้นใยสี 2 เส้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

โปรดทราบว่าม้วนละ 500 กรัมก็เพียงพอสำหรับการพิมพ์ 1 นาฬิกา

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ:

ขั้นต่ำในการสร้างแพลตฟอร์ม: L130mm x W130mm x H75mm

เครื่องพิมพ์ 3d ใด ๆ จะทำ โดยส่วนตัวฉันพิมพ์ชิ้นส่วนบน Creality Ender 3 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติต้นทุนต่ำที่ราคาต่ำกว่า 200 ดอลลาร์ งานพิมพ์ออกมาอย่างสมบูรณ์แบบ

เครื่องมือ:

1x ไขควงหัวแฉกขนาดเล็กคือสิ่งที่คุณต้องการ:)

ขั้นตอนที่ 1: การพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติ

ชิ้นส่วนทั้งหมดสามารถดาวน์โหลดได้บน Pinshape (ลิงค์ที่นี่)

ฉันออกแบบชิ้นส่วนนาฬิกาทั้งหมดอย่างพิถีพิถันให้พิมพ์ 3 มิติโดยไม่ต้องใช้วัสดุรองรับ แพหรือปีกขณะพิมพ์

ชิ้นส่วนทั้งหมดถูกพิมพ์ทดสอบบน Creality Ender 3

• เวลาพิมพ์: ประมาณ 20 ชั่วโมง
• วัสดุ: PETG
• ความสูงของชั้น: 0.3mm
• เติม: 15%
• เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีด: 0.4mm

รายการชิ้นส่วนสำหรับนาฬิกามีดังนี้:

สีขาว:

• 1x ฐาน
• 1x ฝาปิด
• 1x ตัวยึดเซอร์โว
• 1x ฟันเฟือง
• 1x แร็คเซอร์โว
• 1x วงกลมด้านใน
• 1x วงกลมรอบนอก
• 1x ส่วนต่อขยายแขน
• 4x พิน
• ที่วางปุ่ม 2x
• คลิปเท้า 2x

สีแดง:

• 2x เท้า
• 1x จาน

โพสต์การประมวลผล:

เว้นแต่คุณจะโชคดีมากหรือมีเครื่องพิมพ์ราคาแพงมาก บางส่วนจะต้องขัดโดยที่ชิ้นส่วนจะหมุนและเลื่อนไปมาระหว่างกัน

ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้ง Arduino

Corona Clock ใช้การเขียนโปรแกรม Arduino C++ เพื่อให้ทำงานได้ ในการอัปโหลดโปรแกรมไปยังนาฬิกา เราจะใช้ Arduino IDE

ติดตั้ง Arduino IDE บนคอมพิวเตอร์ของคุณ

Arduino IDE (ลิงค์ที่นี่)

เพื่อให้แน่ใจว่าโค้ดทำงานใน Arduino IDE ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้

• ดาวน์โหลดรหัส Arduino ที่ต้องการด้านล่าง (Corona Clock.ino)
• เปิดใน Arduino IDE
• เลือกเครื่องมือ:
• เลือกบอร์ด:
• เลือก Arduino Nano
• เลือกเครื่องมือ:
• เลือกโปรเซสเซอร์:
• เลือก ATmega328p (บูตโหลดเดอร์เก่า)
• คลิกปุ่มยืนยัน (ปุ่มติ๊ก) ที่มุมซ้ายบนของ Arduino IDE

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี คุณควรได้รับข้อความที่ด้านล่างว่าเสร็จสิ้นการรวบรวม และนั่นคือตอนนี้คุณได้เสร็จสิ้นขั้นตอนที่ 2 !!!

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

นี่คือรหัสสำหรับผู้ที่สนใจ คุณอาจจะต้องปรับแต่ง mouvement ของแขนเซอร์โวเพื่อปรับเทียบได้อย่างสมบูรณ์แบบเนื่องจากความแม่นยำของเซอร์โวแต่ละตัวนั้นแตกต่างกันไป

#รวม

เซอร์โว myservoPUSHER;

เซอร์โว myservoSLIDER;

const int buttonMinutes = 4;

int buttonStateMinutes = 0;

int FiveMinuteCounter = 0;

int OneHourCounter = 0;

ไม่ได้ลงนามเป็นเวลานาน time_now = 0;

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{ Serial.begin(9600);

pinMode (buttonMinutes, INPUT);

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

วงเป็นโมฆะ ()

{ FiveMinuteCounter = ((มิลลิวินาที()/1000) % (300)); // FiveMinuteCounter = 0 ทุกๆ 5 นาที

buttonStateMinutes = digitalRead (buttonMinutes);

Serial.print(" FiveMinuteCounter: ");

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

// ถ้ากดปุ่มให้ย้ายลูกนาทีไปข้างหน้า 5 นาที

ถ้า (buttonStateMinutes == 1)

{ myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3); myservoPUSHER เขียน (30); รอ5วินาที(); myservoSLIDER เขียน (130); รอ5วินาที(); myservoPUSHER เขียน (140); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.write(90); รอ5วินาที(); myservoSLIDER เขียน (90); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); OneHourCounter++; }

// ถ้าผ่านไป 5 นาที ให้ย้ายนาทีที่ลูกไปข้างหน้า 5 นาที

ถ้า (FiveMinuteCounter == 0)

{ myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3); myservoPUSHER เขียน (30); รอ5วินาที(); myservoSLIDER เขียน (130); รอ5วินาที(); myservoPUSHER เขียน (140); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.write(90); รอ5วินาที(); myservoSLIDER เขียน (90); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); OneHourCounter++; }

// ถ้านาทีบอลเคลื่อนที่ 12 ครั้ง ให้ย้ายชั่วโมงบอลไปข้างหน้า 1 ชั่วโมง

ถ้า (OneHourCounter >= 12) { myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3);

myservoPUSHER เขียน (65);

รอ5วินาที(); myservoSLIDER เขียน (50); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.write(130); รอ5วินาที(); myservoSLIDER เขียน (90); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.write(90); รอ5วินาที(); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); OneHourCounter = 0; } }

เป็นโมฆะ wait5seconds()

{ time_now = มิลลิวินาที (); ในขณะที่ (มิลลิวินาที () < time_now + 500) { // รอประมาณ 500 มิลลิวินาที } }

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบนาฬิกาโคโรนา

ขั้นตอนต่อไปนี้ทั้งหมดแสดงอยู่ในวิดีโอประกอบด้านบน

1. อัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino Nano
2. รักษาความปลอดภัย Arduino Nano กับ Nano Shield
3. ขันเซอร์โวตัวใดตัวหนึ่งเข้ากับแร็คเซอร์โวตามที่แสดงในวิดีโอ
4. วางแร็คเซอร์โวและเซอร์โวไว้ในที่ยึดเซอร์โวแล้วส่งสายเคเบิลผ่านสล็อตตามที่แสดงในวิดีโอ
5. เสียบเซอร์โวนั้นเข้ากับพิน D2 ของนาโนชิลด์
6. เสียบเซอร์โวอีกตัวเข้ากับพิน D3 ของนาโนชิลด์
7. ขันสกรูเซอร์โวตัวอื่นเข้ากับฐานตามที่แสดงในวิดีโอ
8. เสียบสาย USB เข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลักหรือแล็ปท็อป
9. เสียบปลายสาย USB อีกด้านเข้ากับ Arduino Nano เป็นเวลา 2 วินาทีจนกว่าเซอร์โวจะถึงตำแหน่งเริ่มต้น 90 องศา
10. ถอดสาย USB ออกจากแหล่งจ่ายไฟหลักหรือแล็ปท็อปและ Nano shield
11. วางแขนเซอร์โวในส่วนขยายของเซอร์โว
12. ขันสกรูแขนเซอร์โวที่ต่อกับเซอร์โวที่เสียบเข้ากับพิน D2 ที่มุม 90 องศากับตัวเซอร์โวตรงตามที่แสดงในวิดีโอ
13. เชื่อมต่อปุ่มกับพิน GND, V+ และ S เข้ากับพิน D4 ของ Nano Shield ด้วยสายดูปองท์ 3 เส้น
14. เสียบหมุด 4 ตัวเข้ากับฐานของนาฬิกา
15. วาง Arduino Nano shield ลงในฐาน
16. เสียบปุ่มเข้ากับฐาน
17. ยึดปุ่มให้เข้าที่ด้วยที่ยึดปุ่ม
18. สอดเท้าเข้าไปในช่องตามลำดับในฐาน
19. ยึดเท้าให้เข้าที่ด้วยคลิปหนีบเท้า
20. เสียบสาย USB เข้ากับ Arduino ผ่านรูที่เหลือในฐาน
21. เสียบตัวยึดเซอร์โวเข้ากับฐานเหนือพิน 4 พิน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งอย่างถูกวิธี (วิดีโอ)
22. เสียบหมุดไกด์วงกลมเข้ากับที่ยึดเซอร์โว
23. วางแขนเซอร์โวที่เหลืออยู่ในฟันเฟือง
24. ขันสกรูแขนเซอร์โวนั้นเข้ากับเซอร์โวอีกตัวที่ทำมุม 90 องศากับตัวเซอร์โวและให้แร็คเซอร์โวอยู่ที่ศูนย์กลางการเดินทาง (วิดีโอ)
25. จัดตำแหน่งวงกลมด้านในให้เข้าที่โดยให้รูแม่เหล็กคว่ำลง (6) (รูทางออกของสายเคเบิล)
26. วางตำแหน่งวงกลมด้านนอกโดยให้รูแม่เหล็กหงายขึ้น (12)
27. ใส่แม่เหล็กด้วยความระมัดระวัง (แม่เหล็กนีโอไดเมียมมีความแข็งแรงและสามารถทำให้เกิดอันตรายต่อตนเองและผู้อื่นได้หากสัมผัสกัน)
28. วางเพลทลงในฝา เพลทที่เรียงกันเป็นรูที่ฝา
29. วางฝาปิดด้านบนโดยให้หมายเลข 6 หันไปทางรูทางออกสายเคเบิล
30. วางลูกเหล็กไว้ด้านบนโดยให้แม่เหล็กติดเข้าที่

และนั่นคือนาฬิกาที่ควรประกอบอย่างสมบูรณ์และพร้อมใช้งาน!

ขั้นตอนที่ 5: การตั้งค่านาฬิกา Corona

ในการตั้งนาฬิกา วงกลมนาทีนอกจะต้องเริ่มต้นที่ตำแหน่ง 12 บน

โชคดีที่วงกลมชั่วโมงด้านในสามารถเริ่มต้นในตำแหน่งที่คุณต้องการได้

จากนั้นคุณสามารถดำเนินการเปิดนาฬิกาโดยเสียบปลั๊กและใช้ปุ่มเพื่อปรับนาที

และหมุนลูกเหล็กด้วยตนเองเพื่อปรับชั่วโมง

ขั้นตอนที่ 6: ความคิดและการออกแบบซ้ำ

นี่เป็นโครงการที่ยอดเยี่ยมและท้าทายความสามารถด้านวิศวกรรมเครื่องกลของฉันอย่างเต็มที่ !

ฉันมีความคิดนี้อยู่ในใจมาระยะหนึ่งแล้ว และการทำโครงการนี้ให้เป็นจริงนั้นน่าทึ่งมาก มันเป็นการต่อสู้ดิ้นรน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหากลไกการจับเวลาและวิธีการใช้เซอร์โว SG90 180 องศาราคาถูกเพื่อขับเคลื่อนมัน

ฉันใช้เวลาไม่ถึงสัปดาห์เต็มในการทำโปรเจ็กต์นี้ให้สำเร็จ ฉันได้ผ่านการทำซ้ำการออกแบบอย่างน้อย 10 ครั้งเพื่อให้โปรเจ็กต์นี้สำเร็จ ซึ่งบางส่วนอยู่ในรูปภาพด้านบน มันคุ้มค่า ใช้เวลาอย่างดี!