L'orologio Corona: 6 passi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Mentre il Coronavirus si diffonde in tutto il pianeta e sempre più paesi stanno confinando i propri cittadini nelle proprie case per rallentare il virus, molti di noi sono lasciati a passare giorni senza nulla da fare. Fortunatamente Instructables è qui per dare una mano e con alcune idee in mente il concorso Instructables Clock è sembrato il perfetto passatempo:)

Se anche tu stai lottando con la noia in casa a causa del confinamento del Coronavirus, non temere, l'orologio Corona è qui per te, con 2 giorni garantiti di tempo di costruzione più infinite ore di tempo a guardare volare con il tuo nuovo orologio Corona!

Quindi, l'idea alla base dell'orologio era di avere sfere d'acciaio sul quadrante dell'orologio invece di lancette guidate con magneti in modo che le sfere si muovessero come per magia intorno all'orologio. La sfera esterna rappresenta i minuti e la sfera interna rappresenta le ore.

Ho progettato tutti i file CAD utilizzando Autodesk Fusion 360.

Il tutto è programmato utilizzando un Arduino.

Spero che questo tutorial ti piaccia e forse anche tu troverai che sia la perfetta sfida di stampa/costruisci nel tuo tempo libero.

Senza ulteriori indugi, iniziamo a costruire!!!

Forniture

ELETTRONICA:

• 2x servo TowerPro SG90 (link qui)
• 1x Arduino Nano (link qui)
• 1x Arduino Nano Shield (link qui)
• 1x cavo mini USB (link qui)
• 1x caricatore per telefono USB 5V (link qui)
• 1x moduli pulsanti (link qui) !!!Assicurati di acquistare lo stesso modello di questo!!!
• Confezione di cavi jumper femmina-femmina (Link qui)
• 2x sfere in acciaio tra 10 e 15 mm di diametro
• 2 magneti al neodimio da 15 mm di diametro x 3 mm di larghezza (Link qui) Ne comprerei più di 2 nel caso in cui li rompi come ho fatto io:(

PLASTICHE:

Le parti possono essere stampate in PLA o PETG o ABS.

Avrai bisogno di 2 filamenti colorati per ottenere i migliori risultati.

Si prega di notare che una bobina da 500 g di ciascuno è più che sufficiente per stampare 1 orologio

STAMPANTE 3D:

Piattaforma di stampa minima richiesta: L130mm x W130mm x H75mm

Va bene qualsiasi stampante 3D. Ho stampato personalmente le parti su Creality Ender 3 che è una stampante 3D a basso costo sotto i 200 $ Le stampe sono venute perfettamente.

Utensili:

1x cacciavite a croce piccolo è tutto ciò di cui hai bisogno:)

Passaggio 1: stampa 3D delle parti

Tutte le parti sono disponibili per il download su Pinshape (Link qui)

Ho progettato meticolosamente tutte le parti degli orologi per essere stampate in 3D senza alcun materiale di supporto, zattere o bordi richiesti durante la stampa.

Tutte le parti sono state stampate di prova su Creality Ender 3

• Tempo di stampa: circa 20 ore
• Materiale: PETG
• Altezza strato: 0,3 mm
• Riempimento: 15%
• Diametro ugello: 0,4 mm

L'elenco delle parti per l'orologio è il seguente:

Bianco:

• 1x base
• 1x coperchio
• 1x supporto per servo
• 1x ingranaggio
• 1x servo rack
• 1x cerchio interno
• 1x cerchio esterno
• 1x estensione del braccio
• 4x pin
• 2x portabottoni
• 2x piedi clip

Rosso:

• 2x piedi
• 1x piatto

Post produzione:

A meno che tu non sia molto fortunato o disponi di una stampante molto costosa, alcune parti dovranno essere levigate dove le parti ruotano e scorrono tra loro

Passaggio 2: installazione di Arduino

Il Corona Clock utilizza la programmazione Arduino C++ per funzionare. Per caricare programmi sull'orologio utilizzeremo Arduino IDE

Installa Arduino IDE sul tuo computer

Arduino IDE (link qui)

Per assicurarti che il codice funzioni nell'IDE di Arduino, segui i seguenti passaggi

• Scarica il codice Arduino desiderato qui sotto (Corona Clock.ino)
• Aprilo in Arduino IDE
• Seleziona Strumenti:
• Seleziona scheda:
• Seleziona Arduino Nano
• Seleziona Strumenti:
• Seleziona processore:
• Seleziona ATmega328p (vecchio bootloader)
• Fare clic sul pulsante Verifica (pulsante di spunta) nell'angolo in alto a sinistra di Arduino IDE

Se tutto va bene dovresti ricevere un messaggio in fondo che dice Compilazione completata. E questo è tutto, ora hai completato il passaggio 2 !!!

Passaggio 3: il codice

Ecco uno sguardo al codice per quelli di voi interessati, molto probabilmente dovrete modificare i movimenti del braccio del servo per calibrarli perfettamente al variare della precisione di ogni servo.

#includere

Servo myservoPUSHER;

Servo myservoSLIDER;

const int buttonMinuti = 4;

int buttonStateMinutes = 0;

int ContacinqueMinuti = 0;

int ContaOre = 0;

unsigned long time_now = 0;

configurazione nulla()

{ Serial.begin(9600);

pinMode(buttonMinuti, INPUT);

myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3); myservoPUSHER.write(90); mioservoSLIDER.write(90); ritardo (5000); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); }

ciclo vuoto()

{ FiveMinuteCounter = ((millis()/1000) % (300)); // FiveMinuteCounter = 0 ogni 5 minuti

buttonStateMinutes = digitalRead(buttonMinutes);

Serial.print(" FiveMinuteCounter: ");

Serial.print(FiveMinuteCounter); Serial.print(" Contaore: "); Serial.print(ContaoreUnora); Serial.print(" buttonStateMinutes: "); Serial.println(buttonStateMinutes);

// se il pulsante viene premuto sposta la pallina dei minuti 5 minuti in avanti

if (pulsanteStatoMinuti == 1)

{ myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3); myservoPUSHER.write(30); wait5seconds(); myservoSLIDER.write(130); wait5seconds(); myservoPUSHER.write(140); wait5seconds(); myservoPUSHER.write(90); wait5seconds(); mioservoSLIDER.write(90); wait5seconds(); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); Contaunora++; }

// se sono trascorsi 5 minuti, sposta la pallina dei minuti 5 minuti in avanti

if (ContaCinqueMinuti == 0)

{ myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3); myservoPUSHER.write(30); wait5seconds(); mioservoSLIDER.write(130); wait5seconds(); myservoPUSHER.write(140); wait5seconds(); myservoPUSHER.write(90); wait5seconds(); mioservoSLIDER.write(90); wait5seconds(); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); Contaunora++; }

// se la pallina dei minuti si è spostata di 12 volte, sposta la pallina delle ore di 1 ora in avanti

if (CounterOre >= 12) { myservoPUSHER.attach(2); myservoSLIDER.attach(3);

myservoPUSHER.write(65);

wait5seconds(); myservoSLIDER.write(50); wait5seconds(); myservoPUSHER.write(130); wait5seconds(); mioservoSLIDER.write(90); wait5seconds(); myservoPUSHER.write(90); wait5seconds(); myservoPUSHER.detach(); myservoSLIDER.detach(); ContaOre = 0; } }

vuoto wait5seconds()

{ ora_ora = millisecondi(); while(millis() < ora_ora + 500) { //aspetta circa. 500 ms } }

Passaggio 4: assemblaggio dell'orologio Corona

Tutti i passaggi seguenti sono illustrati nel video di montaggio sopra

1. Carica il codice su Arduino Nano
2. Fissa Arduino Nano al Nano Shield
3. Avvitare uno dei servi al rack Servo come mostrato nel video
4. Posiziona il servo e il rack del servo nel supporto del servo e fai passare il cavo attraverso lo slot come mostrato nel video
5. Collega quel Servo al pin D2 del Nano shield
6. Collega l'altro servo al pin D3 del Nano shield
7. Avvitare l'altro Servo alla Base come mostrato nel video
8. Collega il cavo USB all'alimentazione di rete o al laptop
9. Collega l'altra estremità del cavo USB all'Arduino Nano per 2 secondi finché i servi non raggiungono la posizione iniziale di 90 gradi
10. Scollegare il cavo USB dall'alimentazione di rete o dal laptop e Nano shield
11. Posiziona un braccio del servo nell'estensione del servo
12. Avvitare il braccio del servo al servo collegato al pin D2 con un angolo di 90 gradi rispetto al corpo del servo esattamente come mostrato nel video
13. Collegare il Button al pin GND, V+ e S al pin D4 del Nano Shield con 3 cavi dupont
14. Inserisci i 4 pin nella base dell'orologio
15. Posiziona lo shield Arduino Nano nella Base
16. Inserisci il pulsante nella base
17. Fissare il bottone in posizione con il supporto per bottone
18. Inserisci i piedi nelle rispettive fessure nella base
19. Fissare i piedi in posizione con le clip per i piedi
20. Collega il cavo USB ad Arduino attraverso il foro rimanente nella base
21. Inserisci il supporto del servo nella base sopra i 4 pin Assicurati di installarlo nel modo giusto (Video)
22. Inserire il perno guida Circle sul supporto del servo
23. Posiziona il braccio del servo rimanente nell'ingranaggio
24. Avvita il braccio del servo sull'altro servo con un angolo di 90 gradi rispetto al corpo del servo e con la cremagliera del servo posizionata al centro della corsa (video)
25. Posizionare il cerchio interno sul foro del magnete rivolto verso il basso (6) (foro di uscita del cavo)
26. Posizionare il cerchio esterno sul foro del magnete rivolto verso l'alto (12)
27. Inserire i magneti con cautela (i magneti al neodimio sono potenti e possono causare danni a se stessi e agli altri se messi a contatto tra loro)
28. Posizionare la piastra sul coperchio la piastra allineando con i fori del coperchio
29. Posizionare il coperchio sulla parte superiore con il numero 6 rivolto verso il foro di uscita del cavo
30. Posiziona le sfere d'acciaio sulla parte superiore dove si attaccano magneticamente in posizione

E questo è tutto, l'orologio dovrebbe essere completamente assemblato e pronto per funzionare!

Passaggio 5: impostazione dell'orologio corona

Per impostare l'orologio, il cerchio esterno dei minuti deve iniziare nella posizione 12 superiore.

fortunatamente il cerchio orario interno può iniziare in qualsiasi posizione tu voglia

È quindi possibile procedere all'accensione dell'orologio collegandolo e utilizzando il pulsante per regolare i minuti

e ruotando manualmente la sfera in acciaio per la regolazione delle ore.

Passaggio 6: pensieri e iterazioni progettuali

Questo è stato un progetto fantastico e ha sfidato al massimo le mie capacità di ingegneria meccanica!

Avevo questa idea in mente da un po' di tempo e l'aver dato vita a questo progetto è incredibile. È stata una lotta, soprattutto per capire il meccanismo di temporizzazione e un modo di utilizzare servi economici SG90 a 180 gradi per alimentarlo.

Mi ci è voluta poco meno di una settimana per realizzare questo progetto, ho attraversato almeno 10 iterazioni di design per realizzare questo progetto, alcune delle quali sono nella foto sopra. Ne è valsa la pena, tempo ben speso!