นาฬิกาฟีโบนักชี: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

UPDATE: โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนเรียบร้อยแล้วบน Kickstarter และขณะนี้มีวางจำหน่ายแล้วที่ https://store.basbrun.com ขอขอบคุณทุกท่านที่สนับสนุนแคมเปญของฉัน!

ฉันขอเสนอนาฬิกา Fibonacci แก่คุณ นาฬิกาสำหรับคนเนิร์ดอย่างมีสไตล์ สวยงามและสนุกสนานไปพร้อม ๆ กัน นาฬิกาใช้ลำดับฟีโบนักชีที่มีชื่อเสียงเพื่อแสดงเวลาในรูปแบบใหม่

ขั้นตอนที่ 1: ฉันจะบอกเวลาได้อย่างไร

ลำดับฟีโบนักชีเป็นลำดับตัวเลขที่สร้างขึ้นโดยนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี ฟีโบนักชีในศตวรรษที่ 13 นี่คือลำดับที่เริ่มต้นด้วย 1 และ 1 โดยที่แต่ละหมายเลขต่อมาเป็นผลรวมของสองตัวก่อนหน้า สำหรับนาฬิกา ฉันใช้ 5 คำแรก: 1, 1, 2, 3 และ 5

หน้าจอของนาฬิกาประกอบด้วยช่องสี่เหลี่ยมห้าช่องที่ด้านยาวตรงกับตัวเลขฟีโบนักชีห้าตัวแรก: 1, 1, 2, 3 และ 5 ชั่วโมงจะแสดงด้วยสีแดงและนาทีเป็นสีเขียว เมื่อใช้สี่เหลี่ยมจัตุรัสเพื่อแสดงทั้งชั่วโมงและนาที จะกลายเป็นสีน้ำเงิน สี่เหลี่ยมสีขาวจะถูกละเว้น ในการบอกเวลาบนนาฬิกา Fibonacci คุณต้องทำคณิตศาสตร์ หากต้องการอ่านชั่วโมง เพียงบวกค่าที่สอดคล้องกันของสี่เหลี่ยมสีแดงและสีน้ำเงิน หากต้องการอ่านนาที ให้ทำเช่นเดียวกันกับสี่เหลี่ยมสีเขียวและสีน้ำเงิน นาทีจะแสดงทีละ 5 นาที (0 ถึง 12) ดังนั้นคุณต้องคูณผลลัพธ์ด้วย 5 เพื่อให้ได้ตัวเลขที่แท้จริง

บ่อยครั้งมีหลายวิธีที่จะแสดงในครั้งเดียว เพื่อเพิ่มความท้าทาย ชุดค่าผสมจะถูกสุ่มเลือกจากวิธีต่างๆ ทั้งหมดที่สามารถแสดงตัวเลขได้ ตัวอย่างเช่น มี 16 วิธีในการแสดงเวลา 6:30 น. และคุณไม่มีทางรู้ว่านาฬิกาจะใช้อันไหน!

ขั้นตอนที่ 2: วงจร

ฉันสร้างนาฬิกา Fibonacci โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmega328P โดยใช้ Arduino คุณสามารถซื้อบอร์ด Arduino และบอร์ดแบ่งสัญญาณนาฬิกาแบบเรียลไทม์ DS1307 และสร้างเกราะป้องกันแบบกำหนดเองสำหรับวงจรของคุณได้ แต่ฉันชอบที่จะสร้างแผงวงจรของตัวเองมากกว่า ที่ช่วยให้ฉันสามารถรักษาขนาดที่เล็กและราคาต่ำ

ขั้นตอนที่ 3: ปุ่ม

ปุ่มสามปุ่มที่ติดอยู่กับพิน Arduino #3, #4 และ #6 ใช้ร่วมกันเพื่อเปลี่ยนเวลา ปุ่มบนพิน #3 สามารถใช้คนเดียวเพื่อเปลี่ยนจานสีของไฟ LED ได้ ปุ่มพิเศษติดอยู่กับพิน #5 เพื่อเปลี่ยนระหว่างโหมดต่างๆ ของนาฬิกา สองโหมดคือโหมดหลอดไฟและโหมดเริ่มต้นคือนาฬิกา ปุ่มทั้งหมดเชื่อมต่อกับพิน Arduino พร้อมตัวต้านทานแบบดึงลง 10K แบบขนาน

ขั้นตอนที่ 4: นาฬิกาแบบเรียลไทม์

ชิปนาฬิกาเรียลไทม์ DS1307 เชื่อมต่อกับพินอะนาล็อก Arduino 4 และ 5 พร้อมตัวต้านทานแบบดึงขึ้น 22K สองตัว หมุดนาฬิกา 5 (SDA) เชื่อมต่อกับ Atmega328P pin 27 (Arduino A4) และหมุดนาฬิกา 6 (SCL) เชื่อมต่อกับ Atmega329P pin 29 (Arduino A5) เพื่อรักษาเวลาในขณะที่ถอดปลั๊กชิป DS1307 ต้องใช้แบตเตอรี่ 3V ที่เชื่อมต่อกับ pint 3 และ 4 ของชิป สุดท้าย นาฬิกาแบบเรียลไทม์ขับเคลื่อนด้วยคริสตัล 32KHz ที่เชื่อมต่อกับพิน 1 และ 2 ใช้พลังงาน 5V บนพิน 8

ขั้นตอนที่ 5: แถบพิกเซล LED

ฉันใช้พิกเซล LED ที่สร้างขึ้นบนไดรเวอร์ WS2811 ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ช่วยให้ฉันสามารถตั้งค่าสีของ LED แต่ละดวงด้วยเอาต์พุตเดี่ยวบนไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino พิน Arduino ที่ใช้ควบคุมไฟ LED ในโครงการนี้คือพิน #8 (พิน Atmega328P #14)

ขั้นตอนที่ 6: ไมโครคอนโทรลเลอร์

คุณจะพบรายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อ Atmega328P เพื่อสร้างโคลน Arduino ในโพสต์ของฉัน "สร้าง Arduino Clone" ฉันได้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ในโครงการนี้ ซึ่งเป็นพอร์ต FTDI เพื่อตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ของคุณโดยตรงบนวงจรนี้ คุณเชื่อมต่อพินหนึ่งเข้ากับพินรีเซ็ตของ Arduino รางตัวเก็บประจุ 0.1uF เพื่อซิงโครไนซ์ผู้อัปโหลดของคุณกับลำดับการบูทชิป

พิน 2 (RX) ของพอร์ต FTDI เชื่อมต่อกับพิน 3 ของ Atmega328P (Arduino 1-TX) และพิน 3 (TX) ของขั้วต่อ FTDI เชื่อมต่อกับพิน 2 ของ Atmega328P (Arduino 0 – RX) ในที่สุด FTDI pin 4 ไปที่ 5V และ 5 และ 6 ลงกราวด์

ขั้นตอนที่ 7: สิ่งที่แนบมา

วิดีโอแสดงขั้นตอนทั้งหมดในการสร้างกล่องนาฬิกา Fibonacci แนวคิดคือการสร้างช่องสี่เหลี่ยม 5 ช่องในนาฬิกา ลึก 2 นิ้ว ตรงกับขนาดของห้าเทอมแรกของลำดับฟีโบนักชี 1, 1, 2, 3 และ 5 ไฟ LED จะกระจายอยู่ในสี่เหลี่ยมทั้งหมดและเชื่อมต่อกันใน หลังนาฬิกาไปที่แผงวงจร

โครงตู้ทำจากไม้อัดเบิร์ช กรอบหนา 1/4″ และแผงด้านหลังหนา 1/8″ ตัวคั่นมีความหนา 1/16 นิ้ว และสามารถทำจากวัสดุทึบแสงได้ ขนาดนาฬิกา 8″x5″x4″ ด้านหน้านาฬิกาเป็นลูกแก้วกึ่งโปร่งแสงหนา 1/8 นิ้ว ตัวคั่นถูกทำเครื่องหมายโดยใช้ปากกา Sharpie

พื้นผิวไม้เป็นน้ำยาเคลือบเงาที่ใช้หลังจากขัดด้วยกระดาษทราย 220 ขัดอย่างดี

ขั้นตอนที่ 8: ทำให้เป็นโคมไฟ

นาฬิกาฟีโบนักชียังสามารถแปลงเป็นโคมไฟบรรยากาศได้อีกด้วย! รหัสที่เผยแพร่รองรับโหมดหลอดไฟสองโหมดแล้ว เพียงกดปุ่มโหมดเพื่อสลับไปมาระหว่างสามโหมด รหัสเปิดให้คุณแฮ็ค อย่าลังเลที่จะใช้โหมดของคุณเอง!

ขั้นตอนที่ 9: เสร็จแล้ว

คุณทำเสร็จแล้ว! นาฬิกา Fibonacci เป็นตัวเริ่มต้นการสนทนาที่ยอดเยี่ยม…นำไปที่ NERD ครั้งต่อไปของคุณหรือการรวมตัวของครอบครัวคริสต์มาส!

ขอบคุณสำหรับการอ่าน/ดู!

ขั้นตอนที่ 10: รหัส

คุณสามารถค้นหาซอร์สโค้ดได้ในบัญชี github ของฉัน:

github.com/pchretien/fibo