[Разработка под Arduino, DIY или Сделай сам] Механико-цифровые часы из стальных шариков (перевод)

Автор Сообщение
news_bot ®

Стаж: 6 лет 4 месяца
Сообщений: 27286

Создавать темы news_bot ® написал(а)
13-Ноя-2020 04:31

Перевод с сайта про самоделки instructables.com
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Как работают часы
Решил я, наконец, разобраться с Arduino, в результате чего сделал свой первый проект: полностью механические цифровые часы.

Компоненты
Электроника:
  • (1) Arduino Nano.
  • (2) PCA9685, 16-канальные 12-битные PWM драйверы сервомоторов.
  • (1) DS3231, часы реального времени (RTC).
  • (1) TTP223B, сенсорный выключатель.
  • (33) SG90 сервомотора.
  • (2) 20KG мощные сервомоторы.
  • (1) Переключатель сигнала сервомотора.
  • (1) 12V 6A блок питания.

Материалы:
  • Ореховая фанера 3 мм.
  • Ореховый шпон.
  • Оргстекло 3 мм.
  • Проволока из углеродистой стали.
  • Винты.
  • Постоянные магниты.
  • Шарики металлические 6 мм.

Оборудование:
  • Лазерный резак Glowforge.
  • Разные инструменты.

Шаг 1: схема и код
Принципиальная схема работы устройства довольно простая. Всё соединяется со всем через контакты SDA, SCL, землю и V+.
Код в целом работает по следующим принципам:
  • Каждым мотором управляют одна или две платы PCA9685. У каждой цифры есть 7 сегментов – получается 14 сервомоторов для часов и 14 для минут. Есть ещё два мощных мотора, поворачивающих корпус, 4 поднимающих платформу, и 1 для двоеточия.
  • Время берётся из чипа часов реального времени.
  • Я включил в схему сенсорный выключатель, чтобы иметь возможность переключать форматы часов (12/24 часа).

Шаг 2: прототипирование




Цифры и числа
У каждого числа 7 сегментов. Каждый сегмент управляется сервомотором. Одной из самых сложных задач было разместить сервомоторы так, чтобы минимизировать общий размер часов. Здесь очень помогло проектирование на компьютере.
Начал я с единственной цифры. На фото видно дорожки в подъёмном механизме, по которым, по первоначальному плану, должны были перемещаться шарики. Также я хотел, чтобы при изменении текущего времени все шарики сначала падали – но такая система оказалась слишком сложной. И хорошо, поскольку часы и сейчас работают достаточно громко – а ежеминутное падение сотни шариков наверняка быстро бы начало раздражать.
Шаг 3: проектирование



Верхняя часть корпуса
Сервомоторы подключены к соединительным проводам. По одному проводу идёт к каждому из сегментов чисел, и на каждый сегмент есть по четыре магнита. Нужно просто повторить всё это 28 раз.
Первый слой – магниты, второй удерживает сервомоторы, третий – электронику, а потом идёт задняя стенка. Да, возможно, компоновка получилась слишком плотной – что поделать.
На боковых стенках закреплены два мотора 20Kg, вращающие весь корпус для загрузки и разгрузки шаров. Кстати, в дальнейшем я не буду использовать разные материалы для одного проекта. Я хотел, чтобы часы по большей части были прозрачными, с небольшой деревянной отделкой. Работать с материалами разной толщины, у которых к тому же получается разная толщина разреза в лазерном резаке, было очень сложно.
Подъёмный механизм (нижняя часть)
У подъёмного механизма есть 4 мотора, помогающие поднимать и опускать платформу, где стальные шарики выстраиваются под сегменты цифр. Подъём осуществляется посредством простой реечной передачи.
Ножки
Питание в 12 В поступает через нижнюю часть корпуса. Мне удалось хорошо спрятать провода в одной из ног, так, чтобы провода там не зажимались.
Шаг 4: завершающие штрихи
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(


Проектируя часы, я постоянно помнил о необходимости сделать двойной дизайн. Один из вариантов часов выглядит так, будто они целиком сделаны из дерева. А если снять эти накладки, то можно видеть внутренности и работу механизма. Теперь я понимаю, что они мне больше нравятся с накладками, однако и без них проект выглядит очень круто.
===========
Источник:
habr.com
===========

===========
Автор оригинала: enguyen021
===========
Похожие новости: Теги для поиска: #_razrabotka_pod_arduino (Разработка под Arduino), #_diy_ili_sdelaj_sam (DIY или Сделай сам), #_chasy (часы), #_instructables, #_sdelaj_sam (сделай сам), #_shariki (шарики), #_razrabotka_pod_arduino (
Разработка под Arduino
)
, #_diy_ili_sdelaj_sam (
DIY или Сделай сам
)
Профиль  ЛС 
Показать сообщения:     

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 04-Июл 22:12
Часовой пояс: UTC + 5