Tiny Moon Gezeitenuhr - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Dies ist ein Projekt, das mit dem Alaska SeaLife Center durchgeführt wird. Sie interessierten sich für ein meeresbezogenes Projekt, das ihre Studenten in die elektronische Konstruktion und Überwachung der Meeresumwelt einbeziehen würde. Das Design ist für eine große Anzahl von Studenten relativ günstig zu bauen – etwa 8,00 USD. Die verwendete Software ist eine modifizierte Version, die in der großen solarbasierten Gezeitenuhr verwendet wird, jedoch verkleinert ist und Knopfzellenbatterien anstelle von Solarenergie verwendet. Ich stelle mir vor, dass die Batterien bei täglichen Abfragen der Uhr ein paar Jahre halten sollten - und sie sind leicht zu ersetzen. Die Formfaktoren haben mir Spaß gemacht und mich in den 3D-Druck eingeführt. Auch das Leiterplattendesign war ein Novum und ermöglicht einen sehr schnellen Aufbau dieser Einheiten - ich kann in etwa 15 Minuten eine von Komponenten bis zum Drücken des Knopfes bauen. Die Gehäuse brauchen etwas länger, um etwa 1,5 Stunden aus dem Drucker zu kommen. Sie benötigen keine Stützstrukturen. Sie sind lustige kleine Uhren und haben bei unserem letzten Ausflug sehr gut an unseren Seekajaks befestigt. Sie können sie auch an Ihren Kühlschrank kleben. Eine Gezeitenuhr, die aussieht wie der Mond mit einer herauskommenden Rakete, ist überall cool.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Materialien

Um die Kosten niedrig zu halten, basierten alle Auswahlen auf einfachen Massenkäufen von Lieferanten in China. Es wurden nur sehr wenige defekte Teile gefunden. (Bisher nur eine schlechte RTC…) Tatsächlich beschafft mir DHL durch die Launen und ständigen Veränderungen im Verkaufsverhalten jetzt Teile billiger und schneller aus China als Amazon…

1. Nano Mini USB Mit dem Bootloader kompatibel für Arduino Nano 3.0 Controller CH340 USB-Treiber 16Mhz Nano v3.0 ATMEGA328P $2.00

2,1 Stück 4pin 0,96 "Weiß/Blau/Gelbblau 0,96 Zoll OLED 128X64 OLED-Anzeigemodul für Arduino 0,96" IIC I2C Kommunizieren

3.1PCS DS3231 AT24C32 IIC Präzisions-RTC-Echtzeituhr-Speichermodul für Arduino neues Original ersetzen DS1307 $0.70

4. 2 * CR2032 Runde Knopfzelle Batterie Aufbewahrungsbox Mini Knopf Batteriehalter Fall Box Adapter Mit Draht EIN / AUS Schalter Führt $0.70

5. Generische Drucktaste--0,02 $

6. 2032 Batterien (3 erforderlich). 0,50 $

7. Plastikgehäuse 3D gedruckt - nichts.

8. PCB-Board – 1,00 USD Meine Boards waren von PCBWay.com – eine scheinbar wunderbare Firma.

Alle Materialien für weniger als 8,00 USD pro Schüler.

Schritt 2: Verdrahten Sie es

Das Entwerfen der Leiterplatte für dieses Projekt war eine definitive Lernerfahrung bei Eagle, aber ich schätze die Bemühungen, die so viele Leute unternehmen, um einen nahtlosen Build zu erzielen. Das Board musste einen minimalen Formfaktor haben und die Teile mussten konfliktfrei passen. Ich dachte, mit einem so einfachen Schaltplan würde ich es beim ersten Versuch hinbekommen. Zwei Sendungen später gelang es mir. Der Preis für Platinen mit PCBway ist unglaublich günstig – zehn Platinen für 10 US-Dollar.

Die Schritte zum Befüllen des Boards sind einfach. Der Nano wird mit Headern geliefert, die Sie anlöten müssen. Es wird dann auf die Platine gesteckt und verlötet. Der Bildschirm und RTClock sind als nächstes dran; Sie werden mit Preheader geliefert, so dass Sie sie nur an die Platine löten müssen. Der Batteriehalter wird dann mit Batterien gefüllt und die Drähte werden auf Polarität überprüft, bevor sie an die entsprechenden Löcher auf der Platine gelötet werden. Ich habe den Batteriehalter heiß auf die Platine geklebt. Wenn Sie nur eine Gezeitenuhr ohne Gehäuse ohne Gehäuse wollen, sind Sie fertig, außer einen Knopf an die Platine zu löten.

Schritt 3: Bau des Mondes

Dies ist mein erster Lauf mit 3D-Druck. Absolut lernenswert. Ich kaufte einen Creality10 und er war sofort kaputt, aber es dauerte nur einen Tag, bis der Druckkopf total mit Mist verklemmt war. Hat seitdem wie ein Zauber funktioniert. Für den Rest habe ich alle freie Software verwendet. Ich habe mir den Mond von Thingiverse ausgeliehen und in Meshmixer modifiziert. Die anderen herkömmlichen Gehäuse und Teile wurden alle mit Fusion 360 und mit großer Hilfe von Web-Tutorials erstellt.

Alles wurde so konzipiert, dass es schnell und ohne Unterstützung gedruckt werden kann, damit Sie eine Menge davon machen können und nicht zehn Jahre brauchen. Beim herkömmlichen Design (die Uhr, die wie ein winziges Arcade-Spiel aussieht) muss der Bildschirm durch Drähte mit der Platine verbunden sein, anstatt direkt gelötet zu werden. Der Bildschirm ist heiß verklebt. Das Loch für den Knopf wird durchgebohrt und der Knopf – mit Drähten an seiner Position auf der Leiterplatte befestigt – wird eingeklebt. Das Monddesign wird vervollständigt, indem ein kleines Loch für den Knopf in der Nähe des Monddachs gebohrt und der Knopf mit Epoxidharz befestigt wird. Die Tastenverdrahtung wird dann mit Drähten zur Leiterplatte abgeschlossen. Die Cartoon-Rakete wird dann mit Heißkleber an der Knopfleiste befestigt. Die Platinen werden dann eingesteckt und der Boden mit Heißkleber versiegelt, damit Sie sie später öffnen können, um Batterien zu ersetzen oder die Software für Roomba auf Ihrem Schreibtisch zu verwenden.

Schritt 4: Programmieren

Wie bei der vorherigen Tide Clock basiert die Software auf Luke Millers sehr schöne Arbeit: https://lukemiller.org/index.php/2015/11/building-a-simple-tide-clock/ In diesem Fall wurde die Software geändert, um drei verschiedene Bildschirme anzuzeigen, solange die Taste gedrückt gehalten wird. Der erste gibt den nächsten HIGH/LOW mit Standortinformationen und Datum/Uhrzeit an. Die zweite gibt die aktuelle Gezeitenhöhe und die Endhöhe an. Und der dritte zeigt ein Balkendiagramm an, wie nahe die nächste Flut ist. Jede dieser Dateien muss an den Standort Ihrer Gezeitenuhr angepasst werden. (Es wird nicht gut reisen….) Er enthält die rhythmischen Äußerungen der NOAA-Website für verschiedene Orte und eine Methode, R zu verwenden, um beliebige andere zu generieren, die Sie wollen. Wie bei jeder Hardware, die eine RTC enthält, müssen Sie die Uhr bei der ersten Verwendung des Instruments einstellen, indem Sie diese Zeile auskommentieren: //RTC.adjust(DateTime(F(_DATE_), F(_TIME_))); beim ersten Lauf und kommentieren Sie es dann wieder aus, damit die batteriebetriebene Echtzeituhr von nun an ihre eigene Zeitmessung behält. Die Batterie sollte die RTC ein paar Jahre lang betreiben und die anderen Batterien werden die Uhr hoffentlich eine Weile betreiben - ich schätzte 2 Anwendungen pro Tag für ein paar Jahre.

Schritt 5: Verwenden Sie es

Definitiv nicht wasserdicht. Und Seesterne wollen sie nicht essen.