Zeitmessung (Maßbanduhr) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Für dieses Projekt haben wir (Alex Fiel & Anna Lynton) ein alltägliches Messwerkzeug genommen und daraus eine Uhr gemacht! Der ursprüngliche Plan war, ein vorhandenes Maßband zu motorisieren. Dabei haben wir uns entschieden, dass es einfacher wäre, unsere eigene Hülle für die Elektronik zu entwickeln. Wir haben ein Maßband motorisiert und so programmiert, dass es sich im Tagesverlauf bewegt, um die Zeit in Stunden (Zoll) anzuzeigen.

Um das gesamte Projekt so gut wie möglich aussehen zu lassen, bestand die größte Herausforderung darin, die Elektronik zu verkleinern und die Gesamtfläche des Geräts ungefähr auf die Größe des realen Objekts zu halten.

Lieferungen:

Elektronik

Arduino Nanox1

Adafruit Precision RTC Chipx1

Schrittmotor-H-Brücken-Chip x1

Schrittmotorx1

12V 1A Adapter x1

Winziger Endschalter x1

Aufwärts-/Abwärtswandlerx1

6mm (Durchmesser) x 3 mm Magnetex6

6mm Kugellager x(3-10)

Ein paar lose männliche / weibliche Header

Kabel

Lötkolben

Veredelung / Gehäuse

3D-Drucker (oder Zugang zu einem)

Bondo Autofüller

Silberne Sprühfarbe

Schwarze Sprühfarbe

Gelbe Sprühfarbe

Vinylschneider (oder Zugang zu einem)

Autodesk Fusion 360 (wenn Sie das Modell optimieren möchten)

Schritt 1: Schaltung & Code

Die Schaltung ist ziemlich einfach. Der beigefügte Schaltplan zeigt, wie RTC-Chip, H-Brücke, Motor und Endschalter alle in die Schaltung integriert sind. Der komplizierte Teil stellt sicher, dass alles in die Spule passt und den Schrittmotor umgibt. Sehen Sie sich die Nahaufnahme der Spule an, um eine bessere Vorstellung von dem Raum zu bekommen, mit dem wir arbeiten. Dafür war es am einfachsten, massiven Kerndraht zu verwenden, der auf die genaue Länge gebogen und geschnitten wurde, und dann nach dem Zusammenlöten heiß kleben. Löten Sie die Stiftleisten an die Stromversorgung und die Masse für die Platine und den Motor.

Laden Sie den Code in das Board hoch. Der Code ist vollständig kommentiert und erklärt, wie die Homing-Funktion funktioniert und wie Funktionen aufgerufen werden. Code kann auf Github Gists gefunden werden:

gist.github.com/scealux/4456dedaaabe17f41e…

Schritt 2: Stromversorgung

Als nächstes müssen Sie die Stromversorgung herstellen. Wir stellten fest, dass wir über die 12-V-Versorgung, die zwischen dem Schrittmotor und der Platine aufgeteilt ist, keine konsistente Leistung liefern konnten.

Am Ende haben wir es gelöst, indem wir ein 12-V-Netzteil und einen Abwärtswandler auseinandergenommen haben, um eine konstante Spannung für den Arduino zu haben und immer noch 12 V für den Stepper (nicht sicher, ob das der beste Weg ist … aber es hat funktioniert!). Dann führten wir vier lange Drähte (Vin für den Stepper, Vin für die Platine und Masse für jedes zum Maßband. Fügen Sie diesem Draht Buchsenleisten hinzu und schrumpfen Sie sie für ein schöneres Finish zusammen!

Schritt 3: 3D-Druck

Für das Maßband:

Alle Dateien sind auf Thingiverse vorbei; In der richtigen Ausrichtung gedruckt, sollten das Außengehäuse und das Schrittrad Stützmaterial benötigen. Da wir für unsere Drucke wussten, dass wir so oder so nachbearbeiten mussten, druckten wir die Hüllen mit den Außenseiten nach unten, die den Träger berührten.

Wir haben die Spule zusammengebaut, indem wir einen Lötkolben verwendet haben, um die Einzelteile zusammenzuschmelzen. Dann können die Kugellager in den Kanal des rechten Seitenkörpers gesteckt werden und um zu prüfen, wie sich die Spule dreht.

Für die Stromversorgung:

Anschließend können Sie mit den Netzteildateien ein neues Gehäuse für Ihr aktualisiertes Netzteil in 3D drucken. Wir haben die Zinken innen heiß verklebt und dann die beiden Hälften zusammengeklebt.

Schritt 4: Finishing & Malerei

Kleben Sie die Magnete in die Löcher an der Innenseite des Gehäuses.

Nachdem Sie die Magnete in die Löcher im Gehäuse eingeklebt und die Passform überprüft haben, geht es an die Endbearbeitung.

Beim Erstellen / Fertigstellen des Gehäuses können Sie wirklich so viel oder so wenig tun, wie Sie möchten. Für dieses Projekt haben wir versucht, das Maßband so realistisch wie möglich aussehen zu lassen. Zu diesem Zweck haben wir viel Zeit damit verbracht, Bondo aufzutragen, zu schleifen und diesen Vorgang dann zu wiederholen, bevor wir die silberne Sprühfarbe aufgetragen haben. Wir haben Malerband verwendet, um Bereiche abzudecken, die wir nicht malen wollten, und haben gelbe Akzente hinzugefügt. Sie können das Gehäuse nach Belieben bemalen!

Für die nach außen gerichtete Seite schneiden wir mit einem Vinylschneider ein kreisrundes Logo aus. Auch hier gestalten Sie das Äußere nach Ihren Wünschen!

Schritt 5: Alles zusammenfügen

Setzen Sie die Kugellager in die Schienen an der Innenseite des Gehäuses ein und setzen Sie den Schrittmotor mit den um ihn herum verlöteten Komponenten ein. Stecken Sie die Buchsenleisten vom Netzteil in die Steckerleisten, die vom Stepper und der Platine kommen.

Nehmen Sie das Maßband und wickeln Sie es um die mittlere Spule. Wir haben ein Stück Klebeband hinzugefügt, um den Anfang zu halten, um ein Verrutschen zu verhindern. Befestigen Sie die Spule am Schrittmotor im Inneren des Maßbandes.

Stecken Sie die beiden Hälften zusammen und stecken Sie es ein und Sie können loslegen! Wie im Video gezeigt, wird das Band nach Hause fahren und dann verlängert, um die aktuelle Uhrzeit anzuzeigen.

Zweiter Preis beim Uhrenwettbewerb