ساعت مگنت یخچال: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

من همیشه شیفته ساعتهای غیر معمول بودم. این یکی از جدیدترین ساخته های من است که از اعداد الفبای یخچال برای نمایش زمان استفاده می کند.

اعداد روی یک قطعه پلکسی گلاس سفید نازک که ورق فلزی نازک در پشت آن روکش شده است ، قرار می گیرد. در هر یک از اعداد آهنرباهای کوچکی وجود دارد که باعث می شود عدد در هنگام جابجایی به ورق چسبیده نباشد.

اعداد با استفاده از مکانیزم CoreXY جابجا می شوند که کالسکه را پشت یک عدد حرکت می دهد ، سپس دو آهن ربا را جذب می کند که آهنرباها را روی عدد جذب می کند و به شماره اجازه می دهد حرکت کالسکه را دنبال کند. به محض رسیدن به مقصد ، آهنرباهای کالسکه خاموش می شوند و به دلیل ورق فلزی نازک که پلکسی گلاس را پشتیبانی می کند ، تعداد آنها ثابت می ماند.

تدارکات

• 1 عدد RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 عدد Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC Shield سپر موتور پله
• 2 x A4988 درایور موتور
• 2 ، موتور پله ای Usongshine 42BYGH
• 1 موتور سروو موتور
• قرقره تسمه تایم 2 اینچی GT2 ، 16 دندانه ، عرض 5 میلی متر
• قرقره 2 اینچی GT2 Idler ، 5 میلی متر سوراخ ، بدون دندان
• 2 Micros اهرم میکروسوئیچ با غلتک
• قرقره 6 اینچی GT2 Idler ، سوراخ 5 میلی متری ، 20 دندان
• تسمه تایم 1 اینچ GT2 ، 8 متر 5
• آهنرباهای یخچال نیکل برس 54 × 6x2 میلی متر
• آهنرباهای یخچال نیکل 2 × 10x3mm
• میله راهنمای 2 × 8 میلی متر در 600 میلی متر
• میله راهنمای 2 × 8 میلی متر در 500 میلی متر
• 1 × LM7805 ، تنظیم کننده ولتاژ 5 ولت
• منبع تغذیه 1 × 12V ، 10A
• پلکسی گلاس سفید 1 16 16 اینچی ، 21 اینچ 19 19 اینچ
• 1 ورق فلز x36ga ، 20 "x18"
• تخته سه لا 1 x 3/4 اینچ ، 24 اینچ x 24 اینچ
• سخت افزار متفرقه

مرحله 1: ساختن قاب

قاب شامل 3/4 اینچ تخته سه لا با 1/16 اینچ سفید اکریلیک است که در یک تخته سه لا نصب شده است.

دهانه 16 "x20" با یک خرگوش 17 "x21" x1/16 "در اطراف لبه است ، بنابراین ورق اکریلیک با سطح تخته سه لا هماهنگ می شود. من از یک چسب فوق العاده ژل برای اتصال اکریلیک به تخته سه لا استفاده کردم. من استفاده کردم یک روتر CNC برای برش تخته سه لا ، اما می توان آن را با اره منبت کاری اره مویی و روتر انجام داد. از آنجا که روتر CNC گوشه های گرد دارد (در مورد من 1/8 ") ، من از حکاک لیزری برای برش اکریلیک برای مطابقت استفاده کردم.

مرحله 2: پرینت سه بعدی قطعات

من تمام قطعات مورد نیاز برای نگه داشتن موتورها و چرخ دنده های مکانیزم CoreXY را طراحی و چاپ سه بعدی کردم. من از مواد PETG استفاده می کنم اما PLA باید خوب کار کند.

در کل 11 قسمت ، 9 واحد وجود دارد. فایل ها را می توانید در Thingiverse پیدا کنید.

• پایه موتور استپر x 2
• براکت گوشه x 2
• کالسکه فوقانی
• کالسکه پایین
• کالسکه مگنت
• دارنده آهن ربا
• پیچ
• دنده
• براکت میکروسوئیچ

من تمام اعداد مورد استفاده در ساعت را به صورت سه بعدی چاپ کردم. 10 رقم برای دقیقه و ساعت (0-9) ، 6 رقم (0-5) برای ده ها دقیقه و 1 رقم (1) برای ده ها ساعت وجود دارد. اینها با استفاده از رنگهای مختلف PLA برای ایجاد تنوع چاپ می کردند.

مرحله 3: مکانیسم CoreXY را مونتاژ کنید

جزییات نحوه طراحی CoreXY را می توانید در CoreXY.com بیابید. ساخت حامل آهنربا حامل آهنربا چیزی است که در پشت ساعت قرار دارد ، در پشت یک عدد معین قرار گرفته و آهنرباهای روی حامل پایین می آیند تا ارتباط مغناطیسی بین آنها ایجاد شود. حامل و شماره سپس می توان عدد را به موقعیت جدیدی منتقل کرد و آهن ربا روی حامل بالا رفت تا از کار بیفتد و شماره را در موقعیت جدید خود قرار دهد.

سیدنوت: من در ابتدا برنامه ریزی کرده بودم که از آهنرباهای الکتریکی برای تعامل و قطع ارتباط با شماره استفاده کنم. به دلایلی من این ایده را در مراحل اولیه طراحی کنار گذاشتم. یادم نمی آید چرا. من قصد دارم الکترومغناطیس را آزمایش کنم و ممکن است در آینده این واگن را جایگزین کنم.

آهنرباها با استفاده از پیچ و سروو بالا و پایین می روند. پیچ دارای نخ بسیار درشتی است به طوری که نیم دور پیچ آهنرباها را تقریباً 4 میلی متر بالا می آورد که برای قطع ارتباط با اعداد کافی است.

1. اولین قدم اتصال براکت موتور پله ای بتا (موتور پایین) است. آن را طوری قرار دادم که لبه براکت با لبه تخته سه لا هم سطح باشد.
2. چرخ دنده های خالی را به واگن های پایین و بالا و براکت های گوشه ای اضافه کنید.
3. واگن پایینی را روی میله راهنما بکشید و سپس براکت گوشه را وصل کنید.
4. من به صورت سه بعدی یک ابزار تراز را چاپ کردم تا مطمئن شوم که میله راهنمای پایین موازی لبه تخته سه لا است. من از آن برای تعیین محل پیچاندن براکت گوشه استفاده کردم.
5. میله های راهنمای عمودی ، حامل آهنربا را اضافه کنید و سپس مراحل فوق را برای بالاتنه و موتور آلفا تکرار کنید.
6. برای تراز میله های راهنمای بالایی ، یک تکه تخته سه لا برداشتم و یک پیچ را در یک سر آن قرار دادم. سپس پیچ را طوری تنظیم کردم که فقط میله انتهای موتور را لمس کند. سپس آن را به طرف دیگر می کشم و راهنمای گوشه را پیچ می کنم.
7. موتورهای پله ای را سوار کرده و دنده ها را هدایت کنید
8. تسمه تایم را ببندید و به حامل آهنربا وصل کنید

مرحله 4: کلیدهای اصلی را اضافه کنید

CoreXY باید بعد از هر چرخه قدرت خود را کالیبره کند تا بداند مختصات 0 و 0 در کجا قرار دارند. این کار را با حرکت به سمت بالا سمت چپ (0 ، 0) انجام می دهد تا زمانی که دو میکرو سوئیچ را نشان می دهد که موقعیت اصلی را نشان می دهد. موقعیتی که این سوئیچ ها مهم نیست ، آنها فقط باید در نزدیکی گوشه قرار گیرند تا هم کالسکه بالایی و هم کالسکه مغناطیسی سوئیچ را در طول چرخه خانه فشار دهند.

مرحله 5: الکترونیک

شماتیک ارتباطات لازم بین M0-mini ، RTC و CNC Shield را نشان می دهد. موتورهای پله ای به محافظ CNC وصل می شوند.

قدرت محافظ CNC که به موتورهای پله ای می رسد از منبع تغذیه 12 ولت 10 آمپر تامین می شود. این 12 ولت همچنین از طریق تنظیم کننده ولتاژ LM7805 تغذیه می شود که می تواند برای تامین برق M0-mini و RTC استفاده شود.

میکروسوئیچ های X و Y Zero مستقیماً به برد M0-mini متصل می شوند.

مرحله 6: ورق فلز را اضافه کنید

من در تهیه یک ورق بزرگ از فولاد 36 درجه مشکل داشتم ، بنابراین از ورق های 10 "x4" که از منابع مختلف در دسترس بود استفاده کردم. برای اتصال آنها به اکریلیک ، من از نوار فیلم 3 طرفه پلی استر 3M به عرض 1/2 اینچ در کنار درزها استفاده کردم. این باعث ایجاد سطح فولادی صاف شد.

مرحله 7: نرم افزار

این نرم افزار از چندین ماژول تشکیل شده است

• رابط RTC
• شتاب/شتاب موتور با استفاده از تایمر و وقفه انجام می شود
• قابلیت CoreXY برای حرکت به مجموعه مختصات مختص استفاده می شود
• ساعت - این امر نشان می دهد که چگونه اعداد را از موقعیت اصلی خود به موقعیت ساعت و عقب منتقل کنید.

همه کد منبع را می توان در Github یافت

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

مرحله 8: آماده سازی اعداد

در هر عدد دو آهنربای 6x2 میلی متری به پشت چسبانده شده است. اینها با استفاده از چسب فوق العاده ژل متصل شدند. این مهم است که همه آهن ربا در یک جهت قرار بگیرند. مطمئن شدم آهن ربا قطب شمال رو به بالا دارد. مهم نیست که کدام قطب رو به بالا باشد فقط باید مغناطیسی مغناطیسی روی حامل CoreXY باشد تا اعداد به حامل جذب شوند.

مرحله 9: راه اندازی اولیه ساعت

قرار دادن اولیه اعداد اولین بار است که ساعت اجرا می شود. کالسکه CoreXY به موقعیت خالی در نزدیکی وسط صورت حرکت می کند و آهنرباهای آن را درگیر می کند.

کاربر یک عدد روبروی حامل قرار می دهد و به نرم افزار می گوید که چه عددی است و آیا یک دقیقه ، ده دقیقه ، ساعت یا ده ساعت است. سپس نرم افزار شماره را در موقعیت اصلی خود ذخیره می کند. این کار تا زمانی که همه 27 عدد قرار داده شود تکرار می شود.

در آن زمان می توان ساعت را راه اندازی کرد و نرم افزار اعداد مناسب را برای نمایش زمان حرکت می دهد. توجه: این مقداردهی اولیه باید فقط یک بار انجام شود. هنگامی که اعداد در موقعیت خود قرار گرفتند ، نرم افزار می داند که در کجا قرار دارد حتی اگر چرخه قدرت وجود داشته باشد.

جایزه بزرگ در مسابقه Make it Move 2020