Tiny Moon Tide Clock: 5 passi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo è un progetto in corso con l'Alaska SeaLife Center. Erano interessati a un progetto relativo al mare che coinvolgesse i loro studenti nella costruzione elettronica e nel monitoraggio dell'ambiente oceanico. Il design è relativamente economico da costruire per un gran numero di studenti - circa $ 8,00. Il software utilizzato è una versione modificata utilizzata nel grande orologio delle maree a base solare ma di dimensioni ridotte e utilizza batterie a bottone invece dell'energia solare. Immagino che con le query quotidiane dell'orologio le batterie dovrebbero durare un paio d'anni e sono facilmente sostituibili. I fattori di forma sono stati divertenti da inventare e mi hanno fatto conoscere la stampa 3D. Anche il design del circuito è stato il primo e consente la costruzione molto veloce di queste unità: posso costruirne una dai componenti alla pressione del pulsante in circa 15 minuti. Gli alloggiamenti impiegano un po' più di tempo per uscire dalla stampante circa 1,5 ore. Non richiedono strutture di supporto. Sono piccoli orologi divertenti e hanno funzionato molto bene attaccati ai nostri kayak da mare durante la nostra ultima uscita. Puoi anche attaccarli al tuo frigorifero. Un orologio delle maree che assomiglia alla luna con un razzo in uscita è bello ovunque.

Passaggio 1: raccogli i tuoi materiali

Per contenere i costi, tutte le selezioni si sono basate su facili acquisti di massa dai fornitori cinesi. Sono state trovate pochissime parti difettose. (Finora solo un brutto RTC…) In effetti, con i capricci e i continui cambiamenti nei modelli di vendita, DHL ora mi procura parti più economiche e più veloci dalla Cina rispetto ad Amazon…

1. Nano Mini USB Con il bootloader compatibile per controller arduino Nano 3.0 CH340 Driver USB 16 Mhz Nano v3.0 ATMEGA328P $ 2,00

2.1 pz 4 pin 0.96 "bianco/blu/giallo blu 0.96 pollici OLED 128x64 modulo display OLED per arduino 0.96" IIC I2C comunicare $2.26

3.1 PZ DS3231 AT24C32 IIC Precisione RTC Modulo di Memoria Orologio in Tempo Reale Per Arduino nuovo originale Sostituire DS1307 $0.70

4. 2 * CR2032 Scatola di immagazzinaggio della batteria a bottone a moneta rotonda Scatola di immagazzinaggio della batteria del supporto della batteria del mini pulsante Adattatore con cavo di interruttore ON / OFF $ 0,70

5. Pulsante generico--$0.02

6. 2032 batterie (3 richieste). $ 0,50

7. Custodia in plastica stampata in 3 D: niente.

8. Scheda PCB -- $1.00 Le mie schede provenivano da PCBWay.com -- una compagnia apparentemente meravigliosa con cui avere a che fare.

Tutti i materiali per meno di $ 8,00 a studente.

Passaggio 2: collegalo

Progettare la scheda PCB per questo progetto è stata un'esperienza di apprendimento definitiva su Eagle, ma mi ha fatto apprezzare lo sforzo che così tante persone fanno per ottenere una costruzione senza soluzione di continuità. La scheda doveva avere un fattore di forma minimo e le parti dovevano adattarsi senza entrare in conflitto. Pensavo che con uno schema così semplice l'avrei capito al primo tentativo. Due spedizioni dopo ci sono riuscito. Il prezzo delle schede con PCBway è incredibilmente basso: dieci schede per $ 10.

I passaggi necessari per popolare la scheda sono facili. Il Nano viene fornito con intestazioni che devi saldare. Viene quindi inserito e saldato sulla scheda. Lo schermo e RTClock sono i prossimi; vengono pre-intestati, quindi tutto ciò che devi fare è saldarli alla scheda. Il portabatterie viene quindi riempito con le batterie e i fili vengono controllati per la polarità prima di saldarli agli appositi fori sulla scheda. Ho incollato a caldo il supporto della batteria sul retro della scheda. Se vuoi solo un orologio delle maree essenziale senza alloggiamento, il gioco è fatto tranne che per la saldatura di un pulsante alla scheda.

Passaggio 3: costruire la luna

Questa è la mia prima corsa con la stampa 3D. Vale assolutamente la pena imparare. Ho comprato un Creality10 ed è stato rotto appena estratto dalla scatola, ma ci è voluto solo un giorno per scoprire che la testina di stampa era completamente inceppata di merda. Da allora ha funzionato come un incantesimo. Ho usato tutto il software libero per il resto. Ho preso in prestito la luna da Thingiverse e l'ho modificata in Meshmixer. Gli altri alloggi e parti convenzionali sono stati tutti realizzati con Fusion 360 e con il grande aiuto dei tutorial web.

Tutto è stato progettato per essere stampato velocemente e senza supporto in modo da poterne fare un sacco e non impiegare dieci anni. Il design convenzionale (l'orologio che sembra un piccolo gioco arcade) deve avere lo schermo collegato tramite cavi alla scheda PCB anziché essere saldato direttamente. Lo schermo è incollato a caldo in posizione. Il foro per il pulsante è perforato e il pulsante, fissato alla sua posizione sulla scheda PCB tramite fili, è fissato con resina epossidica in posizione. Il design della luna è completato praticando un piccolo foro per il bottone vicino al tetto della luna e attaccando il bottone con resina epossidica. Il cablaggio del pulsante viene quindi completato con i cavi alla scheda PCB. Il razzo del fumetto viene quindi attaccato con la colla a caldo alla parte superiore del bottone. I circuiti vengono quindi inseriti e il fondo sigillato con colla a caldo in modo da poterli aprire in seguito per sostituire le batterie o riutilizzare il software per Roomba sulla scrivania.

Passaggio 4: programmarlo

Come sul precedente Tide Clock, il software si basa sul bel lavoro di Luke Miller: https://lukemiller.org/index.php/2015/11/building-a-simple-tide-clock/ In questo caso il software è stato modificato per fornire tre schermate diverse finché si tiene premuto il pulsante. Il primo fornisce il successivo ALTO/BASSO con informazioni sulla posizione e data/ora. Il secondo indica l'altezza attuale della marea e l'altezza finale. E il terzo fornisce un grafico a barre di quanto è vicina la prossima marea. Ciascuno di questi file deve essere modificato per la posizione del tuo orologio di marea. (Non viaggerà bene….) Include le espressioni ritmiche del sito web NOAA per varie località e un metodo per usare R per generarne altre che si desidera. Come con qualsiasi hardware contenente un RTC, tieni presente che devi impostare l'orologio al primo utilizzo dello strumento decommentando questa riga: //RTC.adjust(DateTime(F(_DATE_), F(_TIME_))); sulla corsa iniziale e poi commentarlo di nuovo in modo che l'RTC alimentato a batteria mantenga il proprio tempo da quel momento in poi. La batteria dovrebbe far funzionare l'RTC per un paio d'anni e si spera che le altre batterie facciano funzionare l'orologio per un po'--ho stimato 2 utilizzi al giorno per un paio di anni.

Passaggio 5: utilizzarlo

Sicuramente non impermeabile. E le stelle marine non vogliono mangiarle.