ساعة حائط مغناطيسية فاتنة: 24 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

لطالما فتنتني الساعات الميكانيكية. لطالما بدت الطريقة التي تعمل بها جميع التروس الداخلية والينابيع والموازنات معًا لإنتاج ساعة موثوق بها دائمًا بعيدة المنال بسبب مجموعة المهارات المحدودة لدي. لحسن الحظ ، يمكن للإلكترونيات الحديثة والأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد سد الفجوة لإنشاء شيء بسيط لا يعتمد على أجزاء معدنية دقيقة.

تخفي ساعة الحائط البسيطة هذه زوجًا من التروس الحلقية المطبوعة ثلاثية الأبعاد مدفوعة بمحركات متدرجة غير مكلفة تقوم بتدوير المغناطيس خلف قشرة الجوز الكلاسيكية.

مستوحاة في البداية من STORY Clock ، كنت أرغب في قطعة زمنية تشير إلى الوقت من اليوم باستخدام محامل كروية فقط مقابل القراءة الرقمية وكرة بطيئة الحركة تحمل استخدامات منتجاتها.

الخطوة 1: الأدوات والمواد

المواد:

• 13 × 13 × 2 بوصة خشب رقائقي / لوح حبيبي (لقد قمت بلصق 3 قطع من الخشب الخردة معًا)
• 13 × 13 بوصة
• اردوينو نانو
• ساعة الوقت الحقيقي
• السائر المحركات والسائقين
• مجسات تأثير هول
• مغناطيس
• سلك الطاقة
• محول AC
• سدادة
• مسامير آلة متنوعة
• مسامير خشبية متنوعة
• أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد (الخطوة الأخيرة)
• قشرة (12 × 12 بوصة - وجه ، 40 بوصة شريط طويل)
• رش ورنيش
• طلاء بخاخ أسود

أدوات:

• طابعة 3D
• بوصلة
• سكين اكس اكتو
• صمغ
• المشابك
• رقصة قطع الدائرة
• رأى هاك
• قرص ساندر
• اسئلة المشبك
• إزميل
• مسطرة
• ساندر
• تدريبات
• المفكات
• لحام حديد
• مسدس الغراء الساخن

الخطوة 2: لصق إطار الخشب معًا بالغراء

قم بلصق ثلاث قطع من الخشب معًا والتي ستشكل إطار الساعة. لقد استخدمت لوح حبيبي مستصلحة من هيكل سرير قديم.

الخطوة 3: قص الإطار باستخدام رقصة قطع الدائرة

ضع علامة على مركز اللوحة وقم بتركيبها على رقصة قطع دائرية. قص خمس دوائر بالأقطار التالية:

• 12 بوصة.
• 11 1/4 بوصة.
• 9 1/4 بوصة.
• 7 1/4 بوصة.
• 5 3/8 بوصة.

الخطوة 4: طباعة وتجميع التروس

يتم تقسيم التروس الحلقية إلى مقاطع بحيث يمكن طباعتها على طابعة صغيرة وتقطيعها معًا. تمت طباعة جميع الأجزاء في ABS للمساعدة في عملية الصهر الموضحة في الخطوة التالية. صنفر جميع الحواف والأسطح للأجزاء.

اطبع الكميات التالية من الأجزاء الموجودة في الخطوة 22:

• 1 - ساعة حلقة والعتاد قطعة المغناطيس
• 6 - ساعة حلقة والعتاد الجزء الأساسي
• 1 - ساعة الاحتفاظ بالجزء الدائري السائر
• 6 - ساعة الاحتفاظ بقطعة الحلقة الأساسية
• 1 - حامل مستشعر تأثير هول ساعة
• 1 - مغناطيس قطعة تروس حلقة دقيقة
• 7 - جزء ترس الحلقة الدائري الأساسي
• 1 - تثبيت حلقة السائر للقطعة الحلقية الدقيقة
• 6 - دقيقة الاحتفاظ بقطعة الحلقة الأساسية
• 1 - حامل مستشعر تأثير القاعة الدقيقة
• 2 - سبير جير
• 1- جبل الالكترونيات

الخطوة 5: أقسام "الغراء" معًا

في زجاجة زجاجية تحتوي على بعض الأسيتون ، قم بإذابة المطبوعات الفاشلة من مواد الدعم القديمة ، وما إلى ذلك ، قم بطلاء خليط الأسيتون على كل درزة لدمج القطع معًا. بمجرد الشفاء ، قم برمل كل خط مسطح.

الخطوة 6: قص النقوش في الإطار

ضع التروس الحلقية وحلقات التثبيت في الإطار وقم بقطع النقوش لمحركات السائر. لقد قمت بقياس الحلقة الداخلية وقطعتها بشكل كبير جدًا ، لذا قمت بتلوينها في الحجم باستخدام بعض النطاقات ذات حافة القيقب التي كنت أستخدمها في جميع أنحاء المتجر.

الخطوة 7: قطع التخليص لمستشعرات تأثير القاعة

قم بقطع فتحة خلوص من خلال الحلقة الداخلية لمستشعر تأثير قاعة الدقائق وفتحة مستشعر تأثير قاعة الساعة. لقد استخدمت إزميلًا ومبردًا ومنشارًا يدويًا صغيرًا لقطع هذه الإجازات.

الخطوة 8: الحلقة الخارجية الغراء

ألصق الحلقة الخارجية بالغراء والصقها بحجم حلقة التثبيت الدقيقة.

الخطوة 9: قص براغي ضبط مستشعر تأثير القاعة

قم بقطع مسامير الماكينة بمنشار اختراق بحيث تكون أطول من سمك حلقة التثبيت وحامل مستشعر تأثير القاعة. اقطع فتحة في الخيوط بحيث يمكن ضبطها من الطرف الملولب باستخدام مفك براغي مسطح.

الخطوة 10: حلقات الغراء على اللوح الصلب

قص دائرة من الألواح الصلبة أكبر بقليل من الحلقة الخارجية. حلقة الغراء الخارجية والداخلية لوجه اللوح الخشبي. استخدم حلقة التثبيت الدقيقة والعتاد الدائري لوضع الحلقة الداخلية. انتبه جيدًا أكثر مما فعلت لعدم لصق الحلقة الداخلية بالخلف. تُظهر الصورة الثانية فتحة جديدة مقطوعة لمستشعر تأثير القاعة الدقيقة.

استخدم أداة صنفرة قرصية لقص اللوح الخشبي حتى يتناسب مع حجم الحلقة الخارجية.

الخطوة 11: قرص الغراء الداخلي

يتم لصق القرص الداخلي بالغراء باستخدام حلقة الاحتفاظ بالساعة وترس الحلقة لوضع القرص الداخلي.

الخطوة 12: نعلق قشرة

قم بقص شريط من القشرة أعرض من الساعة وعمق وطويل بما يكفي للالتفاف حول الساعة (3.14 * قطر الساعة ، سيعيد الطول المطلوب. أضف بوصة للتأكد من أن لديك ما يكفي.) قطع لطول. ضع غراء وافر على القشرة وقم بتثبيته في مكانه باستخدام مشبك رباط. دعها تجف بضع ساعات لضمان الالتصاق.

الخطوة 13: تقليم القشرة

باستخدام إزميل حاد ، قم بقص القشرة الزائدة من مقدمة وخلف الساعة.

الخطوة 14: قص القشرة

قشرتي بها بعض الشقوق. لتسهيل العمل ، قمت بتطبيق شريط الرسامين لتثبيته معًا. باستخدام سكين x-acto في البوصلة ، اقطع القشرة بحجم أكبر من وجه الساعة.

الخطوة 15: قشرة الغراء

استخدم حلقات القطع لتوزيع الضغط على وجه الساعة. ضع كمية وافرة من الغراء على الجانب غير اللاصق للقشرة. قم بتوجيه الحبوب عموديًا على وجه الساعة وقم بتطبيق العديد من المشابك لتشديد كل واحدة قليلاً في كل مرة. سيضمن ذلك عدم تحول القشرة وضغطها على الوجه.

لقد استخدمت لوحين مسطّحين على جانب وجه الساعة وبعض السدادات في الخلف.

الخطوة 16: الرمل والانتهاء

باستخدام ورق الصنفرة ، قم بإزالة القشرة الزائدة بعناية من على وجه الساعة والرمل بدءًا من 220 حصى حتى 600 حصى.

ضع ما بين 10 و 20 طبقة من الطلاء. سيؤدي ذلك إلى بناء السطح الذي سيركبه حامل الكرة. حتما بسبب الغبار والجسيمات الأخرى في الهواء ، أعتقد أن الخطوط ستظهر على طول مسار كل محمل كروي. يجب أن يؤدي تطبيق المزيد من طبقات النهاية إلى تأخير ذلك لأطول فترة ممكنة. كما أنه سيجعل عملية إعادة الطلاء في المستقبل أسهل. سوف أقوم بتحديث هذه الخطوة إذا ظهرت خطوط على ساعتي.

الخطوة 17: تثبيت الطاقة

باستخدام مثقاب مقاس 27/64 بوصة ، قم بعمل ثقب في الجزء السفلي من الساعة وقم بربط قابس الطاقة في مكانه.

الخطوة 18: تجميع الإلكترونيات

قم بإرفاق برامج تشغيل السائر وساعة الوقت الفعلي باللوحة الإلكترونية. كنت بحاجة إلى إيجاد طريقة لتأمين Arduino حتى تم حفر ثقوب وقطع فتحة لربطة عنق مضغوطة. تمت إضافة هذه الميزات إلى الملف الموجود في الخطوة 22.

الخطوة 19: اللحام وتوصيل الإلكترونيات

باتباع مخطط الكتلة ، قم بتوصيل جميع المكونات معًا. الغراء الساخن الحلقات في مكانها وتأمين أي أسلاك شاردة مع الغراء الساخن كذلك.

الخطوة 20: اللوحة الخلفية

قم بإنشاء اللوحة الخلفية بقطع دائرة أخرى بمقدار 1/2 بوصة. أكبر من وجه الساعة وحلقة بقطر داخلي مماثل للجزء الخلفي من الساعة. صمغ الحلقة والدائرة مع بعض المشابك الزنبركية.

بمجرد أن يجف ، اكتب خطًا أكبر 1/8 بوصة من الحلقة الداخلية وقم بقصه بالحجم باستخدام المنشار الشريطي أو صنفرة القرص.

قطع فتحة 1 بوصة طويلة 1/4 بوصة عرض في الجزء العلوي من الخلف باستخدام جهاز توجيه أو لقم الثقب. غاطس أربعة ثقوب لتأمين الظهر في إطار الساعة.

ضع طلاء بخاخ أسود وأرفقه بالساعة بمجرد أن يجف.

الخطوة 21: كود اردوينو

تم التعليق على كود اردوينو قدر الإمكان. ضع في اعتبارك أنني لست مبرمجًا ، لديّ حد أدنى من خبرة اردوينو (كن لطيفًا). يتم تشغيل الكود بشكل مستمر للتحقق مما إذا كان الوقت الحالي يطابق "وقت إعادة التعيين". نظرًا لأنني لا أستطيع التفكير في طريقة لترجمة الوقت الحالي إلى خطوات ، فإنه يصحح نفسه مرة واحدة يوميًا (منتصف الليل افتراضيًا). في منتصف الليل ، تدور التروس إلى وضع منتصف الليل ثم تنتظر حتى الساعة 00:01 لتنتقل إلى ذلك الوقت ثم تستمر من هناك. نظرًا لأنها تجلس حاليًا ، تفقد الساعة حوالي 5 ثوانٍ فقط خلال فترة 24 ساعة.

ستحتاج إلى تثبيت مكتبات Stepper و RTClib.

أعلم أنه يمكن تحسين الكود بواسطة شخص لديه خبرة أكثر مني. إذا كنت على مستوى التحدي ، يرجى إعادة إنشاء هذا المشروع بنفسك ومشاركة معرفتك.

#يشمل

# تضمين "RTClib.h" RTC_DS1307 rtc ؛ #define oneRotation 2038 // عدد الخطوات في دورة واحدة من 28BYJ-48 السائر ساعة اليد (دوران واحد ، 3 ، 5 ، 4 ، 6) ؛ السائر دقيقة اليد (دوران واحد ، 7 ، 9 ، 8 ، 10) ؛ #define hourStopSensor 12 #define minutesStopSensor 11 int endStep = 0 ؛ // الوقت ديلي لسرعة الساعة. int setDelay1 = 168 ؛ int setDelay2 = 166 ؛ int setDelay3 = 5 ؛ // الوقت الحالي لعمل الرياضيات باستخدام. تعويم hr = 0 ؛ تعويم mn = 0 ؛ تعويم sc = 0 ؛ // ضبط الوقت من اليوم لإعادة ضبط الساعة (تنسيق 24 ساعة). int resetHour = 0 ؛ int resetMinute = 0 ؛ // المتغيرات لضبط الوقت الصحيح عند بدء التشغيل وإعادة التعيين. تعويم setTimeStepHour = 0 ؛ تعويم setTimeStepMinute = 0 ؛ تعويم handDelay = 0 ؛ تعويم ساعة الاختبار = 0 ؛ تعويم minutesTest = 0 ؛ إعداد باطل () {Serial.begin (115200) ؛ // إعداد ساعة الوقت الحقيقي وإعادة تعيين مستشعرات تأثير القاعة. pinMode (hourStopSensor ، INPUT_PULLUP) ؛ pinMode (minStopSensor ، INPUT_PULLUP) ، rtc.begin () ، // Uncomment سطر أدناه لضبط الوقت. // rtc.adjust (DateTime (2020، 2، 19، 23، 40، 30)) ؛ // rtc.adjust (DateTime (F (_ DATE_)، F (_ TIME_))) ؛ // ضبط السرعة القصوى لمحركات السائر. hourHand.setSpeed (15) ، minutesHand.setSpeed (15) ؛ // Loop حتى عقرب الدقائق والساعة ظهراً بينما (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2)؛ } else {delay (3)؛ } إذا (digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {minutesHand.step (3) ؛ } else {delay (4)؛ }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2)؛ } else {delay (3)؛ } if (digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {minutesHand.step (3) ؛ } else {delay (4)؛ }} // احصل على الوقت الحالي DateTime الآن = rtc.now () ؛ hr = now.hour () ؛ mn = now.minute () ؛ sc = now.second () ؛ // التغيير إلى تنسيق 12 ساعة إذا (hr> = 12) {hr = hr - 12؛ } // شاهد اليد التي يجب أن تنتقل عبر الوجه أكثر واستخدم تلك المسافة // لضبط الوقت المحدد وفقًا لذلك. hourTest = ساعة / 12 ؛ minutesTest = مليون / 60 ؛ إذا (hourTest> minutesTest) {handDelay = hourTest ؛ } else {handDelay = minutesTest؛ } // ضبط الساعة الحالية setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383) ؛ // تعيين الدقائق الحالية setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9) ؛ // اختبر أي توزيع ورق سيحتاج إلى مزيد من الخطوات وقم بتعيين ذلك على أطول عدد خطوات للحلقة for. إذا (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour ؛ } else {endStep = setTimeStepMinute؛ } لـ (int i = 0؛ i <= endStep؛ i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2)؛ } else {delay (3)؛ } إذا (i <setTimeStepMinute) {minutesHand.step (3) ؛ } else {delay (4)؛ }} // ضبط الساعة التي تعمل RPM hourHand.setSpeed (1)؛ minutesHand.setSpeed (1) ، } حلقة فارغة () {// ابدأ حلقة تشغيل الساعة. لـ (int i = 0؛ i <22؛ i ++) {minutesHand.step (1) ؛ تأخير (setDelay1) ؛ // اختبار لوقت إعادة التعيين ، إذا كان جاهزًا لإعادة التعيين ، فاصل. إذا (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minutes () == resetMinute) {break؛ }} delay (setDelay3)؛ لـ (int i = 0 ؛ i <38 ؛ i ++) {hourHand.step (1) ؛ تأخير (setDelay1) ؛ // اختبار لوقت إعادة التعيين ، إذا كان جاهزًا لإعادة التعيين ، فاصل. إذا (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minutes () == resetMinute) {break؛ } لـ (int i = 0؛ i <20؛ i ++) {minutesHand.step (1) ؛ تأخير (setDelay2) ؛ // اختبار لوقت إعادة التعيين ، إذا كان جاهزًا لإعادة التعيين ، فاصل. إذا (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minutes () == resetMinute) {break؛ }}} // إعادة ضبط الساعة في وقت إعادة الضبط إذا (rtc.now (). hour () == resetHour && rtc.now (). minutes () == resetMinute) {// تغيير سرعة الساعة hourHand.setSpeed (10) ؛ minutesHand.setSpeed (10) ؛ // حلقة حتى تصل عقرب الدقائق والساعة إلى الظهر. while (digitalRead (hourStopSensor) == LOW || digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor) == LOW) {hourHand.step (2) ؛ } else {delay (3)؛ } إذا (digitalRead (minutesStopSensor) == LOW) {minutesHand.step (3) ؛ } else {delay (4)؛ }} while (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW || digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {if (digitalRead (hourStopSensor)! = LOW) {hourHand.step (2)؛ } else {delay (3)؛ } if (digitalRead (minutesStopSensor)! = LOW) {minutesHand.step (3) ؛ } else {delay (4)؛ }} // انتظر هنا حتى يمر وقت إعادة التعيين. while (rtc.now (). minutes () == resetMinute) {delay (1000) ؛ } // احصل على الوقت الحالي DateTime الآن = rtc.now () ؛ hr = now.hour () ؛ mn = now.minute () ؛ sc = now.second () ؛ // التغيير إلى تنسيق 12 ساعة إذا (hr> = 12) {hr = hr - 12؛ } // شاهد اليد التي يجب أن تنتقل عبر الوجه أكثر واستخدم تلك المسافة // لضبط الوقت المحدد وفقًا لذلك. hourTest = ساعة / 12 ؛ minutesTest = مليون / 60 ؛ إذا (hourTest> minutesTest) {handDelay = hourTest ؛ } else {handDelay = minutesTest؛ } // ضبط الساعة الحالية setTimeStepHour = (hr * 498) + (mn * 8.3) + ((sc + (handDelay * 36)) *.1383) ؛ // تعيين الدقائق الحالية setTimeStepMinute = (mn * 114) + ((sc + (handDelay * 45)) * 1.9) ؛ // اختبر أي توزيع ورق سيحتاج إلى مزيد من الخطوات وقم بتعيين ذلك على أطول عدد خطوات للحلقة for. إذا (setTimeStepHour> setTimeStepMinute) {endStep = setTimeStepHour ؛ } else {endStep = setTimeStepMinute؛ } لـ (int i = 0؛ i <= endStep؛ i ++) {if (i <setTimeStepHour) {hourHand.step (2)؛ } else {delay (3)؛ } إذا (i <setTimeStepMinute) {minutesHand.step (3) ؛ } else {delay (4)؛ }} hourHand.setSpeed (1) ؛ minutesHand.setSpeed (1) ، }}

الخطوة 22: ملفات STL

ستحتاج إلى طباعة الكميات التالية من الملفات:

• 1 - ساعة حلقة والعتاد قطعة المغناطيس
• 6 - ساعة حلقة والعتاد الجزء الأساسي
• 1 - ساعة الاحتفاظ بالجزء الدائري السائر
• 6 - ساعة الاحتفاظ بقطعة الحلقة الأساسية
• 1 - حامل مستشعر تأثير هول ساعة
• 1 - مغناطيس قطعة تروس حلقة دقيقة
• 7 - دقيقة ترس الحلقة الجزء الأساسي
• 1 - تثبيت حلقة السائر للقطعة الحلقية الدقيقة
• 6 - دقيقة الاحتفاظ بالقطعة الحلقة الأساسية
• 1 - حامل مستشعر تأثير القاعة الدقيقة
• 2 - سبير جير
• 1- جبل الالكترونيات

الخطوة 23: ملفات Solidworks

هذه هي ملفات Solidworks الأصلية المستخدمة لإنشاء STLs الموجودة في الخطوة السابقة. لا تتردد في تعديل وتغيير ملفاتي كما تراه مناسبًا.

الخطوة 24: الخاتمة

كانت هذه الساعة أفضل مما كنت أتوقع. لدي الحد الأدنى من تجربة Arduino ، أنا سعيد بكيفية ظهورها ومدى دقتها. يبدو رائعًا ويعمل تمامًا كما كنت أتمنى.