สารบัญ:

นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

วีดีโอ: นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

วีดีโอ: นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
วีดีโอ: รีวิว Samsung Galaxy Watch 5 วัดไขมัน !! และการนอน ด้วยพลังแห่ง WearOS และ One UI Watch ! 2024, กรกฎาคม
Anonim
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์
นาฬิกาเกียร์ดาวเคราะห์

(เก่า) กลไกจักรกลนั้นน่าสนใจและน่าติดตามอย่างไม่น่าเชื่อ แต่น่าเสียดายที่แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างตัวเอง นาฬิกากลไกยังขาดความประมาทของเทคโนโลยีดิจิตอลที่แม่นยำในปัจจุบัน คำแนะนำนี้จะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการผสมผสานสิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลก โดยการขับนาฬิกาจักรกลผ่านกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ด้วยสเต็ปเปอร์มอเตอร์และ Arduino!

เสบียง

ส่วนประกอบทั่วไป:

  • แผ่นไม้และอะครีลิค 5 มม.
  • สลักเกลียว M5 (เคาเตอร์ซัน) วงแหวนรอง และน็อต
  • ความขัดแย้งของ PCB
  • สกรู M3 สำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ส่วนประกอบทางไฟฟ้า:

  • ไดรเวอร์ Stepper (ฉันใช้ L293d)
  • Arduino ทุกประเภท
  • นาฬิกาเรียลไทม์ (ฉันใช้ DS3231)
  • เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์ (ฉันใช้ A3144)
  • แม่เหล็กนีโอเดียม 5 มม.
  • ปุ่มสำหรับป้อนข้อมูลของผู้ใช้
  • ตัวต้านทาน 10K
  • ตัวเก็บประจุ 100uf 25V
  • แจ็ค DC
  • แหล่งจ่ายไฟ DC 5V 2A
  • แบตเตอรี่สำหรับ RTC (cr2032 ในกรณีของฉัน)

ส่วนประกอบทางกล:

  • สเต็ปเปอร์มอเตอร์ 1.8 องศา/สเต็ปแบบใดก็ได้ที่มีเพลา 5 มม.
  • GT2 400mm สายพานราวลิ้น
  • รอกเพลา GT2 60 ฟัน 5 มม.
  • รอกเพลา GT2 20 ฟัน 5 มม.
  • แบริ่ง 5x16x5 มม. (3x)
  • ตลับลูกปืนหน้าแปลน 5x16x5 มม. (2x)
  • แกนเกลียว M5x50

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบและสร้าง Gears

Image
Image
การออกแบบและสร้างเกียร์
การออกแบบและสร้างเกียร์
การออกแบบและสร้างเกียร์
การออกแบบและสร้างเกียร์

เป้าหมายหนึ่งของโครงการนี้คือการมีมอเตอร์หนึ่งตัวที่ขับเคลื่อนนาฬิกาทั้งหมด คล้ายกับนาฬิกากลไกจริงที่กลไกการหลบหนีหนึ่งตัวขับเคลื่อนนาฬิกาทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เข็มนาทีจำเป็นต้องหมุน 12 รอบในขณะที่เข็มชั่วโมงหมุน 1 รอบ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้กระปุกเกียร์ลดขนาด 1:12 เพื่อขับเคลื่อนมือทั้งสองข้างด้วยมอเตอร์ตัวเดียว ฉันตัดสินใจทำเช่นนี้กับกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ วิดีโอที่รวมไว้อธิบายอย่างสวยงามว่ากระปุกเกียร์ประเภทนี้ทำงานอย่างไร

ขั้นตอนต่อไปสำหรับฉันคือการกำหนดจำนวนฟันสำหรับเกียร์ต่างๆ เพื่อสร้างอัตราส่วน 1:12 เว็บไซต์นี้มีประโยชน์มากและมีสูตรที่จำเป็นทั้งหมด ฉันติดเฟืองซันกับเข็มนาทีและส่วนพาเนลเข้ากับเข็มชั่วโมง โดยปล่อยให้เฟืองวงแหวนอยู่กับที่ มาทำคณิตศาสตร์กันสักหน่อย!

  • S = จำนวนฟันเฟืองซัน
  • R = จำนวนฟันบนเฟืองวงแหวน
  • P = จำนวนฟันบนเฟืองดาวเคราะห์

อัตราทดเกียร์ (i) ถูกกำหนดโดย:

ผม = S/R+S

โปรดทราบว่าจำนวนฟันบนเฟืองดาวเคราะห์ไม่สำคัญสำหรับอัตราทดเกียร์ในกรณีนี้ อย่างไรก็ตาม เราต้องเคารพข้อจำกัดทั่วไป:

P = (R - S)/2

หลังจากทำให้งงฉันก็ลงเอยด้วยการใช้ตัวเลขต่อไปนี้: S = 10; R = 110; พี = 50; ดูเหมือนว่าพวกเขาจะอยู่บนขอบของสิ่งที่เป็นไปได้เนื่องจากมีช่องว่างระหว่างเฟืองดาวเคราะห์น้อยมาก แต่ใช้งานได้!

คุณสามารถวาดเฟืองในโปรแกรม CAD ที่คุณชื่นชอบ ส่วนใหญ่มีปลั๊กอินเกียร์พิเศษ คุณสามารถใช้ไฟล์ที่แนบมากับคำแนะนำนี้ได้ แน่นอน. โปรดทราบว่าเฟืองทั้งหมด แม้ว่าจะมีขนาดต่างกัน แต่ก็มีระยะห่างของฟันเหมือนกัน

ฉันคิดว่ามันคงจะดีมากถ้าจะทำเฟืองเหล่านี้จากอะลูมิเนียมขนาด 5 มม. และติดต่อร้านวอเตอร์เจ็ทในท้องที่ถ้าพวกเขาสามารถตัดเฟืองเหล่านี้ให้ฉันได้ โดยปกติคุณจะไม่ทำเกียร์ด้วยเครื่องตัดน้ำ แต่เป็นเกียร์ที่มีประสิทธิภาพต่ำมาก น่าแปลกที่พวกเขาตกลงที่จะลอง แต่แผนนี้ล้มเหลวอย่างน่ากลัว ชิ้นส่วนมีขนาดเล็กไปสำหรับวอเตอร์เจ็ท และเริ่มเคลื่อนที่ไปรอบๆ ในขณะที่กำลังตัด

ความล้มเหลวนี้หมายความว่าถึงเวลาสำหรับแผน B ดังนั้นฉันจึงซื้ออะคริลิคสีดำควันขนาด 5 มม. และพบที่ที่มีเครื่องตัดเลเซอร์ ซึ่งไม่มีปัญหาในการตัดเกียร์ของฉัน หากคุณไม่มีเครื่องตัดเลเซอร์ คุณสามารถใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับเฟืองเหล่านี้ได้ ฉันได้รวมไฟล์ STL ไว้แล้ว (เฟืองวงแหวนอาจต้องแบ่งออกเป็น 3 ส่วน)

หลังจากตัดแล้ว ฉันกดแบริ่งที่พอดีเข้ากับเฟืองดาวเคราะห์ เพื่อให้ได้ขนาดที่พอดี ฉันได้ทำชิ้นทดสอบด้วยอะครีลิกที่มีรูหลายรู ซึ่งแต่ละรูจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเล็กน้อย (ขั้นละ 0.05 มม.) หลังจากพบการตั้งค่าที่เหมาะสมแล้ว ฉันก็เปลี่ยนขนาดรูในเฟืองดาวเคราะห์เป็นการตั้งค่านี้ นี่คือสิ่งที่แตกต่างไปตามวัสดุและประเภทของเครื่องจักร ดังนั้นคุณควรทำสิ่งนี้ด้วยตัวเองเสมอ

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบระบบเกียร์

การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์
การประกอบระบบเกียร์

ในการประกอบเฟือง จำเป็นต้องมีกรอบของนาฬิกา นี่คือส่วนที่คุณสามารถปลดปล่อยความคิดสร้างสรรค์ของคุณออกมาได้ เนื่องจากรูปร่างของกรอบนั้นค่อนข้างไม่สำคัญ ตราบใดที่รูสลักทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ฉันเลือกทำรูจำนวนมากบนแป้นกดหมายเลขและแผ่นหลังเพื่อเน้นกลไกของเกียร์ นี่เป็นเหตุผลที่ผู้ให้บริการดาวเคราะห์และเข็มนาทีเป็นแบบซีทรู แต่ก็ดูเท่!

ฉันใช้เครื่องตัดเลเซอร์ทำชิ้นส่วนเหล่านี้อีกครั้ง และเนื่องจากชิ้นส่วนอะคริลิกมีความหนา 5 มม. ฉันจึงทำชิ้นส่วนที่ทำจากไม้หนา 5 มม. ด้วย รูทั้งหมดในแป้นหมุนหมายเลขและตัวพาดาวเคราะห์ถูกฝังไว้เพื่อรองรับสลักเกลียวที่เข้าชุดกัน

แกนกลางของนาฬิกาทำงานในตลับลูกปืนสองตัวภายในตัวพาดาวเคราะห์ เนื่องจากฉันสร้างเพลานี้จากสต็อคบาร์ขนาด 5 มม. มันจึงกระชับพอดีภายในตลับลูกปืน และฉันก็ไม่สามารถแยกชิ้นส่วนส่วนประกอบเหล่านี้ได้อีกต่อไป มันจะง่ายกว่ามากถ้าใช้เธรด M5 เนื่องจากคุณจะไม่ต้องตัดเธรดของคุณเองอีกต่อไป (ถ้าฉันรู้ล่วงหน้า…..) เพื่อไม่ให้เฟืองอาทิตย์หมุนรอบแกน มีรูรูปตัว D จึงต้องใส่เพลาเข้าไปในรูปตัว D นี้ด้วย เมื่อซันเกียร์พอดีกับเพลา คุณสามารถประกอบเพลาได้ อย่าลืมตัวพาดาวเคราะห์ถ้าคุณใช้ตลับลูกปืนแบบมีหน้าแปลน! ตรวจสอบมุมมองระเบิดสำหรับคำแนะนำในการประกอบ

เมื่อแกนกลางถูกติดตั้ง ถึงเวลาที่ดาวเคราะห์ต้องเข้าเกียร์ สิ่งเหล่านี้ต้องการแหวนรองขนาดเล็ก เช่นเดียวกับเพลากลาง เพื่อให้แน่ใจว่าเกียร์ทำงานได้อย่างราบรื่น เมื่อทุกอย่างติดตั้งเข้ากับตัวพาดาวเคราะห์แล้ว ให้ตรวจสอบว่าเฟืองดาวเคราะห์และเฟืองซันทำงานได้อย่างราบรื่นหรือไม่

ตอนนี้สามารถติดตั้งส่วนกลางเข้ากับกรอบนาฬิกาได้แล้ว นี่เป็นงานที่น่าเบื่อ แต่การติดสลักเกลียวผ่านแผ่นด้านหน้าและติดเทปให้เข้าที่ช่วยได้มาก นอกจากนี้ยังสามารถยกจานด้านหน้าขึ้นเพื่อสร้างพื้นที่สำหรับเข็มนาทีได้อีกด้วย ภาพถ่ายแสดงให้เห็นว่าฉันวางกระดาษขนาดเล็กหกชิ้นไว้ระหว่างวงแหวนเฟืองและแผ่นรองหลังเพื่อให้มีช่องว่างเล็กน้อยสำหรับเฟือง เมื่อใส่สายส่งดาวเคราะห์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแป้นหมุนชี้ไปที่ตำแหน่งที่เหมาะสม (หากเข็มนาทีของนาฬิกาทรายชี้ไปที่ 12 เข็มชั่วโมงไม่ควรอยู่ระหว่างตัวอย่างสองชั่วโมง)

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อ Stepper และ Sensor

การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor
การเชื่อมต่อ Stepper และ Sensor

ตอนนี้เรามีกลไกเกียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยมืออย่างถูกต้องแล้ว เรายังคงต้องขับเคลื่อนกลไกเกียร์ให้ถูกต้อง ฉันเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าประเภทต่างๆ ได้ ฉันเลือกสเต็ปเปอร์มอเตอร์เนื่องจากสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องใช้เซ็นเซอร์ป้อนกลับเชิงมุมคงที่ สเต็ปเปอร์มอเตอร์สามารถสร้างเสียง "คลิก" ได้อย่างแท้จริง ซึ่งเหมาะสำหรับนาฬิกากึ่งกลไก!

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ธรรมดาสามารถสร้างได้ 200 ก้าวต่อรอบ ซึ่งแปลเป็น 200 ก้าวต่อชั่วโมงหากเราเชื่อมต่อกับเข็มนาที นี่จะหมายถึงช่วงเวลา 18 วินาทีต่อก้าว ซึ่งยังไม่มีเสียงเหมือนนาฬิกาบอกเวลา ดังนั้นฉันจึงใช้เกียร์ 1:3 ระหว่างสเต็ปเปอร์มอเตอร์และเข็มนาที ดังนั้นสเต็ปเปอร์มอเตอร์จึงต้องเดิน 600 ก้าวต่อชั่วโมง การใช้โหมดครึ่งก้าว สามารถเพิ่มได้ถึง 1200 ก้าวต่อชั่วโมง ซึ่งเท่ากับหนึ่งขั้นต่อ 3 วินาที ฟังดูดีขึ้น!

ปัญหาหนึ่งของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่คุณไม่เคยรู้ว่ามันอยู่ที่ไหนเมื่อคุณเปิดเครื่อง Arduino นี่คือสาเหตุที่เครื่องพิมพ์ 3D ทั้งหมดมีจุดสิ้นสุด คุณจึงสามารถย้ายเครื่องพิมพ์ของคุณไปยังตำแหน่งที่รู้จักแล้วดำเนินการต่อจากจุดนั้น สิ่งนี้จำเป็นสำหรับนาฬิกาเช่นกัน มีเพียงจุดสิ้นสุดเท่านั้นที่จะไม่ทำงาน เนื่องจากนาฬิกาควรหมุนอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ได้การตรวจจับตำแหน่งนี้ ฉันใช้เซ็นเซอร์ Hall-effect ขนาด A3144 ที่ตรวจจับแม่เหล็ก (ตรวจสอบขั้ว! ….) ที่ติดอยู่กับตัวพาดาวเคราะห์ ใช้สำหรับเลื่อนเข็มนาฬิกาไปยังตำแหน่งเฉพาะเมื่อสตาร์ทเครื่อง หลังจากนั้นจะเลื่อนไปยังเวลาที่ต้องการได้

การประกอบนั้นง่ายมาก ติดสเต็ปเปอร์มอเตอร์เข้ากับเพลทด้านหลัง โดยปล่อยให้สกรูหลวมเล็กน้อย จากนั้นคุณสามารถติดตั้งรอกขนาดเล็กบนเพลาสเต็ปเปอร์มอเตอร์และตรวจสอบว่าสายพานราวลิ้นวิ่งตรงหรือไม่ ตอนนี้คุณสามารถเลื่อนสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อปรับความตึงของสายพานราวลิ้น สายพานราวลิ้นต้องใช้งานเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะไม่ต้องเครียดกับเกียร์ ลองใช้การตั้งค่านี้จนกว่าคุณจะพอใจ จากนั้นขันสกรูของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ให้แน่น

เซ็นเซอร์ Hall-Effect ติดอยู่กับที่ ทางที่ดีควรบัดกรีสายไฟสามเส้นเข้ากับเซ็นเซอร์ก่อน โดยให้ความร้อนหดตัวรอบขาแต่ละข้างของเซ็นเซอร์เพื่อไม่ให้ลัดวงจรกัน หลังจากบัดกรีเซ็นเซอร์สามารถติดกาวเข้าที่ ไม่สำคัญหรอกว่าด้านไหนจะขึ้น ตราบใดที่คุณยังไม่ได้ติดแม่เหล็ก หลังจากที่คุณติดเซ็นเซอร์แล้ว ให้เชื่อมต่อกับ Arduino หรือวงจร LED ขนาดเล็กเพื่อทดสอบว่าเซ็นเซอร์ทำงานหรือไม่ (หมายเหตุ: เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์จะทำงานก็ต่อเมื่อเส้นสนามแม่เหล็กไปในทิศทางที่ถูกต้องเท่านั้น) ใช้วงจรทดสอบนี้ตรวจสอบว่าควรติดแม่เหล็กอย่างไร เมื่อคุณแน่ใจแล้วว่าแม่เหล็กของคุณควรหันไปทางเซ็นเซอร์ด้านใด ให้ติดแม่เหล็กให้เข้าที่

ขั้นตอนที่ 4: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้นาฬิกาติ๊ก

คุณสามารถใช้รหัส Arduino อย่างง่าย ๆ ซึ่งทำครึ่งขั้นตอนกับมอเตอร์ จากนั้นจึงหน่วงเวลา 3000 มิลลิวินาทีจนกว่าจะถึงขั้นตอนถัดไป สิ่งนี้ใช้ได้ แต่ก็ไม่แม่นยำนักเนื่องจากนาฬิกา Arduino ภายในไม่แม่นยำเป็นพิเศษ ประการที่สอง Arduino จะลืมทุกครั้งที่สูญเสียพลังงาน

ในการติดตามเวลา ควรใช้นาฬิกาแบบเรียลไทม์ดีที่สุด สิ่งเหล่านี้เป็นชิปที่ออกแบบมาเป็นพิเศษพร้อมแบตเตอรี่สำรองที่ติดตามเวลาได้อย่างแม่นยำ สำหรับโครงการนี้ ฉันเลือก DS3231 RTC ซึ่งสามารถสื่อสารกับ Arduino ผ่าน i2c ทำให้เดินสายได้ง่าย เมื่อคุณตั้งเวลาอย่างถูกต้องบนชิปของเขาแล้ว มันจะไม่มีวันลืมว่าเป็นเวลาเท่าไร (ตราบใดที่แบตเตอรี่ cr2032 ยังมีน้ำผลไม้เหลืออยู่) ตรวจสอบเว็บไซต์นี้สำหรับรายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับโมดูลนี้

การขับเคลื่อนสเต็ปเปอร์มอเตอร์ทำได้โดยใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ L293d ไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ขั้นสูงบางตัวใช้สัญญาณ PWM สำหรับไมโครสเต็ปปิ้งและข้อจำกัดกระแสไฟ สัญญาณ PWM นี้สามารถสร้างเสียงมองลอดที่น่ารำคาญที่ผู้ผลิตทุกคนคุ้นเคย (โดยเฉพาะหากคุณเป็นเจ้าของเครื่องพิมพ์ 3D) เนื่องจากนาฬิกาเรือนนี้ควรจะเป็นส่วนหนึ่งของการตกแต่งภายในของคุณ จึงไม่ต้องการเสียงที่น่ารังเกียจ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ l293d ที่ใช้เทคโนโลยีต่ำเพื่อให้แน่ใจว่านาฬิกาของฉันเงียบ (นอกเหนือจากการเหยียบทุกๆ 3 วินาที แต่นั่นก็สนุกจริงๆ!) ตรวจสอบเว็บไซต์นี้สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดของชิป l293d โปรดทราบว่าฉันใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ 5V ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานและอุณหภูมิของสเต็ปเปอร์มอเตอร์

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ฉันใช้เซ็นเซอร์ Hall-effect เพื่อตรวจจับแม่เหล็กที่ติดอยู่กับตัวพาดาวเคราะห์ หลักการทำงานของเซ็นเซอร์นั้นง่ายมาก โดยจะเปลี่ยนสถานะเมื่อแม่เหล็กอยู่ใกล้เพียงพอ ด้วยวิธีนี้ Arduino ของคุณสามารถตรวจจับดิจิตอลสูงหรือต่ำและตรวจจับได้ว่าแม่เหล็กอยู่ใกล้หรือไม่ ตรวจสอบเว็บไซต์นี้ซึ่งแสดงวิธีเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแสดงรหัสง่าย ๆ ที่ใช้สำหรับการตรวจจับแม่เหล็ก

สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด ฉันได้เพิ่มปุ่ม 4 ปุ่มสำหรับป้อนข้อมูลของผู้ใช้ไปยัง PCB พวกเขาใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายใน Arduino เพื่อลดความซับซ้อนในการเดินสาย PCB ของฉันมีส่วนหัวในการกำหนดค่า Uno ดังนั้นฉันจึงสามารถเพิ่ม Arduino shields สำหรับการขยายที่เป็นไปได้ (ฉันยังไม่ได้ทำสิ่งนี้)

ฉันทดสอบทุกอย่างบนเขียงหั่นขนมของฉันก่อน จากนั้นจึงออกแบบและสั่งซื้อ PCB แบบกำหนดเองสำหรับโปรเจ็กต์นี้ เพราะมันดูดีมาก! คุณยังสามารถติดตั้ง PCB ที่ด้านหลังนาฬิกาได้หากไม่ต้องการดู

ไฟล์ Gerber สำหรับ PCB สามารถดาวน์โหลดได้จากไดรฟ์ของฉัน Instructables ไม่อนุญาตให้ฉันอัปโหลดด้วยเหตุผลบางประการ ใช้ลิงค์นี้ไปยัง google drive ของฉัน

ขั้นตอนที่ 5: การเขียนโปรแกรม Arduino

การเขียนโปรแกรม Arduino
การเขียนโปรแกรม Arduino

รหัสพื้นฐานสำหรับ Arduino นั้นง่ายมาก ฉันแนบโครงร่างที่แสดงภาพว่าเกิดอะไรขึ้นภายใน Arduino และวิธีที่ Arduino เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ฉันใช้ห้องสมุดหลายแห่งเพื่อทำให้การเข้ารหัสง่ายขึ้น

  • Accelstepper -> จัดการลำดับการก้าวของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ให้คุณให้คำสั่งที่ใช้งานง่าย เช่น: Stepper.runSpeed() หรือ Stepper.move() ซึ่งให้คุณเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่กำหนดหรือไปยังตำแหน่งที่แน่นอนตามลำดับ
  • Wire -> สิ่งนี้จำเป็นสำหรับการสื่อสาร i2c แม้ในขณะที่ใช้ RTClib
  • RTClib -> จัดการการสื่อสารระหว่าง Arduino และ RTC ช่วยให้คุณให้คำสั่งที่ใช้งานง่าย เช่น rtc.now() ซึ่งจะคืนค่าเวลาปัจจุบัน
  • OneButton -> จัดการอินพุตของปุ่ม ตรวจจับการกด จากนั้นเรียกใช้โมฆะที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อทำบางสิ่ง สามารถตรวจจับการกดครั้งเดียว สองครั้ง หรือแบบยาวได้

เมื่อเขียนโค้ดสำหรับนาฬิกา สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการมีตัวแปรที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากโค้ด Arduino จะทำงานทุกวันตลอด 24 ชั่วโมง ตัวแปรเหล่านี้จะขยายใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว และในที่สุดจะทำให้เกิดโอเวอร์โฟลว์ ตัวอย่างเช่น สเต็ปเปอร์มอเตอร์ไม่ได้รับคำสั่งให้ไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง เนื่องจากตำแหน่งนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเท่านั้น แทนที่จะสั่งให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์เคลื่อนที่ตามจำนวนก้าวไปในทิศทางที่แน่นอน วิธีนี้ไม่มีตัวแปรตำแหน่งที่เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

ครั้งแรกที่คุณเชื่อมต่อ RTC คุณจำเป็นต้องตั้งเวลาของชิป มีโค้ดบางส่วนที่คุณสามารถยกเลิกความคิดเห็นที่ตั้งค่าเวลา RTC ให้เท่ากับเวลาคอมพิวเตอร์ของคุณ (เวลาที่คุณคอมไพล์โค้ด) โปรดทราบว่าเมื่อคุณปล่อยให้ไม่มีความคิดเห็น เวลา RTC จะถูกรีเซ็ตเป็นเวลาที่คุณรวบรวมรหัสของคุณทุกครั้ง ยกเลิกความคิดเห็นนี้ เรียกใช้หนึ่งครั้งแล้วแสดงความคิดเห็นอีกครั้ง

ฉันแนบรหัสของฉันกับคำแนะนำนี้ ฉันแสดงความคิดเห็นอย่างละเอียด คุณสามารถอัปโหลดโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ หรือลองดูว่าคุณคิดอย่างไร!

ขั้นตอนที่ 6: เพลิดเพลินกับเสียงนาฬิกาบอกเวลาของคุณเป็นครั้งแรก

Image
Image

หลังจากเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดและอัปโหลดโค้ดแล้ว ผลลัพธ์ก็คือ!

การออกแบบพื้นฐานของนาฬิกานี้เรียบง่ายมาก และสามารถสร้างขึ้นในรูปทรงและขนาดต่างๆ ได้มากมาย เนื่องจากมี Arduino อยู่บนบอร์ด คุณสามารถเพิ่มคุณสมบัติพิเศษได้อย่างง่ายดาย การตั้งนาฬิกาปลุก ให้นาฬิกาเปิดเครื่องชงกาแฟตามเวลาที่ตั้งไว้ การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต โหมดสาธิตสุดเจ๋งที่เน้นการเคลื่อนไหวทางกลไกเพื่อแสดงการออกแบบของคุณให้ผู้อื่นเห็น และอีกมากมาย!

ตามที่คุณอาจสังเกตเห็นในคำแนะนำนี้ ฉันต้องแยกนาฬิกาออกจากกันเพื่อเขียนคำแนะนำนี้ แม้ว่าจะโชคร้ายสำหรับคำแนะนำนี้ แต่อย่างน้อยฉันก็รับประกันได้ว่าการออกแบบจะทำงานได้ดีในระยะยาว เนื่องจากนาฬิกาเรือนนี้เดินมาเป็นเวลากว่า 3 ปีในห้องนั่งเล่นของฉันโดยไม่มีปัญหาใดๆ!

โปรดแจ้งให้เราทราบในความคิดเห็นหากคุณชอบคำแนะนำนี้เป็นครั้งแรกที่ฉันเขียน นอกจากนี้หากคุณมีเคล็ดลับหรือคำถามใด ๆ เพียงแค่ส่งข้อความถึงฉัน และหวังว่าฉันจะเป็นแรงบันดาลใจให้ใครซักคนสร้างนาฬิกากึ่งกลไกในสักวันหนึ่ง!

การประกวดนาฬิกา
การประกวดนาฬิกา

รางวัลที่ 1 การประกวดนาฬิกา

แนะนำ: