ساعة تايني مون تايد: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

هذا مشروع يتم تنفيذه مع مركز ألاسكا SeaLife. كانوا مهتمين بمشروع متعلق بالبحر من شأنه إشراك طلابهم في الإنشاء الإلكتروني ومراقبة بيئة المحيطات. التصميم رخيص نسبيًا لبناء عدد كبير من الطلاب - حوالي 8.00 دولارات. البرنامج المستخدم هو نسخة معدلة تستخدم في ساعة المد والجزر التي تعتمد على الطاقة الشمسية ولكنها صغيرة الحجم وتستخدم بطاريات الخلايا المعدنية بدلاً من الطاقة الشمسية. أتخيل مع الاستفسارات اليومية للساعة أن البطاريات يجب أن تستمر لمدة عامين - ويمكن استبدالها بسهولة. كانت عوامل الشكل ممتعة في ابتكارها وعرفتني على الطباعة ثلاثية الأبعاد. كما أن تصميم لوحة الدوائر كان هو الأول ويسمح ببناء سريع جدًا لهذه الوحدات - يمكنني بناء واحدة من المكونات إلى الضغط على الزر في حوالي 15 دقيقة. تستغرق العلب وقتًا أطول قليلاً لتخرج من الطابعة حوالي 1.5 ساعة. لا يحتاجون إلى هياكل دعم. إنها ساعات صغيرة ممتعة وعملت بشكل جيد للغاية مع زوارق الكاياك البحرية لدينا في نزهاتنا الأخيرة. يمكنك أيضًا لصقها بالثلاجة. ساعة المد والجزر التي تشبه القمر الذي يخرج منه صاروخ باردة في أي مكان.

الخطوة 1: اجمع المواد الخاصة بك

وللحفاظ على انخفاض التكاليف ، استندت جميع الاختيارات إلى عمليات الشراء الجماعية السهلة من الموردين في الصين. تم العثور على عدد قليل جدًا من الأجزاء المعيبة. (حتى الآن RTC واحد سيء …) في الواقع مع التقلبات والتغييرات المستمرة في أنماط المبيعات ، تحصل DHL الآن على أجزاء أرخص وأسرع من الصين من Amazon …

1. Nano Mini USB مع محمل الإقلاع متوافق مع وحدة تحكم اردوينو نانو 3.0 CH340 USB سائق 16 ميجا هرتز نانو v3.0 ATMEGA328P 2.00 دولار

2.1 قطعة 4pin 0.96 "أبيض / أزرق / أصفر أزرق 0.96 بوصة OLED 128X64 OLED وحدة العرض لاردوينو 0.96" IIC I2C التواصل 2.26 دولار

3.1 قطعة DS3231 AT24C32 IIC الدقة RTC ساعة الوقت الحقيقي وحدة الذاكرة لاردوينو جديد الأصلي استبدال DS1307 $ 0.70

4. 2 * CR2032 جولة عملة زر خلية بطارية صندوق تخزين زر صغير بطارية حامل صندوق محول مع سلك ON / OFF التبديل يؤدي $ 0.70

5. زر ضغط عام - 0.02 دولار

6. 2032 بطاريات (3 مطلوب). 0.50 دولار

7. غلاف بلاستيكي 3 D مطبوع - لا شيء.

8. لوحة PCB - $ 1.00 كانت لوحاتي من PCBWay.com - شركة رائعة على ما يبدو للتعامل معها.

جميع المواد بأقل من 8.00 دولارات للطالب.

الخطوة 2: اربطها

كان تصميم لوحة PCB لهذا المشروع تجربة تعليمية محددة على Eagle ولكنه جعلني أقدر الجهد الذي يبذله الكثير من الناس لتحقيق بناء سلس. كان يجب أن يكون للوحة عامل شكل ضئيل ويجب أن تتناسب الأجزاء دون تعارض. فكرت في مثل هذا التخطيطي البسيط أنني سأحصل عليه من المحاولة الأولى. نجحت بعد ذلك في شحنتين. سعر اللوحات مع PCBway رخيص بشكل لا يصدق - عشرة لوحات مقابل 10 دولارات.

الخطوات المتبعة في ملء اللوحة سهلة. يأتي جهاز Nano مع رؤوس يجب لحامها. ثم يتم إدخالها ولحامها على السبورة. الشاشة و RTClock هما التاليان ؛ يأتون مُسبقًا ، لذا كل ما عليك فعله هو لحامهم باللوحة. يتم بعد ذلك ملء حامل البطارية بالبطاريات ويتم فحص الأسلاك للتأكد من وجود قطبية قبل لحامها في الفتحات المناسبة على اللوحة. لقد قمت بلصق حامل البطارية على اللوحة الخلفية. إذا كنت تريد فقط ساعة المد والجزر بدون مسكن ، فقد انتهيت من ذلك باستثناء لحام زر على السبورة.

الخطوة 3: بناء القمر

هذا هو أول تشغيل لي مع الطباعة ثلاثية الأبعاد. يستحق التعلم تمامًا. لقد اشتريت Creality10 وتم كسره مباشرة من الصندوق ولكن لم يستغرق الأمر سوى يوم واحد للعثور على رأس الطباعة ممتلئًا تمامًا بالفضلات. عملت مثل السحر منذ ذلك الحين. لقد استخدمت كل البرامج المجانية للباقي. لقد اقترضت القمر من Thingiverse وقمت بتعديله في Meshmixer. تم إجراء جميع الأجزاء والأجزاء التقليدية الأخرى باستخدام Fusion 360 وبمساعدة كبيرة من البرامج التعليمية على الويب.

تم تصميم كل شيء ليتم طباعته بسرعة وبدون دعم حتى تتمكن من عمل مجموعة منها ولا تستغرق عشر سنوات. يحتاج التصميم التقليدي (الساعة التي تبدو وكأنها لعبة أركيد صغيرة) إلى توصيل الشاشة بأسلاك بلوحة PCB بدلاً من لحامها مباشرة. الشاشة مُلصقة ساخنة في موضعها. يتم حفر ثقب الزر ويتم تثبيت الزر - المتصل بموضعه على لوحة PCB بواسطة الأسلاك - في مكانه. يكتمل تصميم القمر بحفر ثقب صغير للزر بالقرب من سطح القمر وربط الزر بالإيبوكسي. ثم يتم الانتهاء من توصيل الأسلاك بالأسلاك إلى لوحة PCB. ثم يتم إرفاق صاروخ الكرتون بالغراء الساخن في أعلى الزر. يتم بعد ذلك حشو لوحات الدوائر وإغلاق الجزء السفلي بالغراء الساخن حتى تتمكن من فتحها لاحقًا لاستبدال البطاريات أو إعادة استخدام البرنامج في Roomba في مكتبك.

الخطوة 4: برمجته

كما هو الحال في Tide Clock السابقة ، يعتمد البرنامج على عمل Luke Millers الرائع جدًا: https://lukemiller.org/index.php/2015/11/building-a-simple-tide-clock/ في هذه الحالة كان البرنامج تم تعديله لإعطاء ثلاث شاشات مختلفة طالما تم الضغط على الزر. الأول يعطي التالي HIGH / LOW مع معلومات الموقع والتاريخ / الوقت. الثاني يعطي الارتفاع الحالي للمد والجزر وارتفاع النهاية. والثالث يعطي رسمًا بيانيًا شريطيًا يوضح مدى اقتراب المد التالي. يجب تعديل كل من هذه الملفات لموقع ساعة المد والجزر. (لن يسافر بشكل جيد….) وهو يتضمن التصريحات الإيقاعية لموقع ويب NOAA لمواقع مختلفة وطريقة لاستخدام R لإنشاء أي كلمات أخرى تريدها. كما هو الحال مع أي جهاز يحتوي على RTC ، يجب أن تدرك أنه يجب عليك ضبط الساعة في الاستخدام الأول للأداة عن طريق إلغاء التعليق على هذا السطر: //RTC.adjust(DateTime(F(_DATE_)، F (_ TIME_))) ؛ في التشغيل الأولي وبدلاً من التعليق عليه مرة أخرى حتى تحافظ RTC التي تعمل بالبطارية على توقيتها الخاص من ذلك الحين فصاعدًا. يجب أن تعمل البطارية RTC لمدة عامين ، ونأمل أن تعمل البطاريات الأخرى على مدار الساعة لفترة من الوقت - لقد قدرت استخدامين في اليوم لمدة عامين.

الخطوة 5: استخدامه

بالتأكيد ليست مقاومة للماء. ونجم البحر لا يريد أن يأكلها.