L'orologio di Fibonacci: 10 passi (con immagini)

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

AGGIORNAMENTO: questo progetto è stato finanziato con successo su Kickstarter ed è ora disponibile per la vendita su https://store.basbrun.com Grazie a tutti coloro che hanno supportato la mia campagna!

Vi presento l'Orologio Fibonacci, un orologio per nerd con stile. Bello e divertente allo stesso tempo, l'orologio utilizza la famosa sequenza di Fibonacci per visualizzare l'ora in un modo completamente nuovo.

Passaggio 1: come faccio a dire l'ora?

La sequenza di Fibonacci è una sequenza di numeri creata dal matematico italiano Fibonacci nel XIII secolo. Questa è una sequenza che inizia con 1 e 1, dove ogni numero successivo è la somma dei due precedenti. Per l'orologio ho usato i primi 5 termini: 1, 1, 2, 3 e 5.

Lo schermo dell'orologio è composto da cinque quadrati la cui lunghezza dei lati corrisponde ai primi cinque numeri di Fibonacci: 1, 1, 2, 3 e 5. Le ore vengono visualizzate in rosso ei minuti in verde. Quando un quadrato viene utilizzato per visualizzare sia le ore che i minuti, diventa blu. I quadrati bianchi vengono ignorati. Per leggere l'ora sull'orologio di Fibonacci devi fare un po' di matematica. Per leggere l'ora è sufficiente sommare i valori corrispondenti dei quadrati rosso e blu. Per leggere i minuti, fai lo stesso con i quadrati verdi e blu. I minuti vengono visualizzati in incrementi di 5 minuti (da 0 a 12), quindi devi moltiplicare il risultato per 5 per ottenere il numero effettivo.

Spesso ci sono diversi modi per visualizzare una sola volta. Per aggiungere alla sfida, le combinazioni vengono scelte casualmente da tutti i diversi modi in cui un numero può essere visualizzato. Ci sono, ad esempio, 16 modi diversi per visualizzare le 6:30 e non sai mai quale utilizzerà l'orologio!

Passaggio 2: circuito

Ho costruito l'orologio di Fibonacci usando un microcontrollore Atmega328P usando Arduino. Potresti acquistare una scheda Arduino e una scheda break-out dell'orologio in tempo reale DS1307 e costruire uno scudo personalizzato per il tuo circuito, ma ho preferito costruire il mio circuito. Ciò mi consente di mantenere le dimensioni ridotte e il prezzo basso.

Passaggio 3: pulsanti

I tre pulsanti collegati ai pin 3, 4 e 6 di Arduino vengono utilizzati insieme per cambiare l'ora. Il pulsante sul pin n. 3 può essere utilizzato da solo per modificare la tavolozza dei colori dei LED. Un pulsante aggiuntivo è collegato al pin n. 5 per passare da una modalità all'altra dell'orologio. Due modalità sono le modalità lampada e la modalità predefinita è l'orologio. Tutti i pulsanti sono collegati ai pin Arduino con una resistenza di pull-down da 10K in parallelo.

Passaggio 4: orologio in tempo reale

Il chip dell'orologio in tempo reale DS1307 è collegato ai pin analogici 4 e 5 di Arduino con due resistori di pull-up da 22K. Il pin 5 dell'orologio (SDA) è collegato al pin 27 dell'Atmega328P (Arduino A4) e il pin 6 dell'orologio (SCL) è collegato al pin 29 dell'Atmega329P (Arduino A5). Per mantenere il tempo mentre è scollegato, il chip DS1307 ha bisogno di una batteria da 3 V collegata alle pinte 3 e 4 del chip. Infine, l'orologio in tempo reale è pilotato da un cristallo a 32 KHz collegato ai pin 1 e 2. Al pin 8 viene applicata un'alimentazione a 5 V.

Passaggio 5: striscia di pixel LED

Sto usando pixel LED costruiti sui driver WS2811. Questi microcontrollori mi permettono di impostare il colore di ogni singolo LED con una singola uscita sul microcontrollore Arduino. Il pin Arduino utilizzato per controllare i LED in questo progetto è il pin #8 (pin # 14 di Atmega328P).

Passaggio 6: microcontrollore

Troverai tutti i dettagli su come collegare l'Atmega328P per fare un clone di Arduino nel mio post “Build an Arduino Clone“. Ho aggiunto una nuova funzionalità in questo progetto, una porta FTDI per programmare il tuo microcontrollore Arduino direttamente su questo circuito. Connetti il pin uno al pin di reset dell'Arduino tramite un condensatore da 0.1uF per sincronizzare il tuo uploader con la sequenza di avvio del chip.

Il pin 2 (RX) della porta FTDI si collega al pin 3 dell'Atmega328P (Arduino 1-TX) e il pin 3 (TX) del connettore FTDI si collega al pin 2 dell'Atmega328P (Arduino 0 – RX). Infine il pin 4 di FTDI va a 5V e 5 e 6 a massa.

Passaggio 7: il recinto

Il video presenta tutti i passaggi per la costruzione della cassa dell'orologio Fibonacci. L'idea è di creare 5 scomparti quadrati nell'orologio, profondi due pollici, corrispondenti alle dimensioni dei primi cinque termini della sequenza di Fibonacci, 1, 1, 2, 3 e 5. I LED sono distribuiti in tutti i quadrati e collegati nel retro dell'orologio al circuito.

Il recinto è costruito in compensato di betulla. Il telaio è spesso 1/4" e il pannello posteriore è spesso 1/8". I separatori hanno uno spessore di 1/16" e possono essere realizzati con qualsiasi materiale opaco. Le dimensioni dell'orologio sono 8″x5″x4″. La parte anteriore dell'orologio è un pezzo di plexiglass semitrasparente spesso 1/8". I separatori sono contrassegnati con una penna Sharpie.

La finitura del legno è una vernice all'acqua applicata dopo una buona carteggiatura con carta vetrata 220.

Passaggio 8: trasformalo in una lampada

L'orologio di Fibonacci può anche essere convertito in una lampada d'ambiente! Il codice pubblicato supporta già due modalità lampada. Basta premere il pulsante della modalità per alternare tra le tre modalità. Il codice è aperto per essere hackerato, sentiti libero di implementare le tue modalità!

Passaggio 9: hai finito

Hai fatto! L'orologio di Fibonacci è un fantastico spunto di discussione…portalo al tuo prossimo incontro NERD o alla riunione di famiglia di Natale!

Grazie per aver letto/guardato!

Passaggio 10: il codice

Puoi trovare il codice sorgente sul mio account github:

github.com/pchretien/fibo