Refrigerator Magnet Clock: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Palagi akong nabighani ng mga hindi pangkaraniwang orasan. Ito ang isa sa aking pinakabagong nilikha na gumagamit ng mga numero ng alpabeto ng ref upang ipakita ang oras.

Ang mga numero ay nakalagay sa isang piraso ng manipis na puting Plexiglas na may manipis na sheet metal na nakalamina sa likuran. Mayroong maliliit na magnet sa bawat isa sa mga numero na sanhi ng pagdikit ng numero sa sheet metal kapag hindi ito inililipat.

Ang mga numero ay inilipat gamit ang mekanismo ng CoreXY na gumagalaw ng isang karwahe sa likod ng isang numero, pagkatapos ay nagsasangkot ng dalawang magnet na umaakit sa mga magnet sa numero at pinapayagan ang numero na sundin ang paggalaw ng karwahe. Kapag nasa patutunguhan na ang mga karwahe ng karwahe ay nawala at ang bilang ay mananatili sa lugar dahil sa manipis na sheet metal na sumusuporta sa Plexiglas.

Mga gamit

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper Motor Shield
• 2 x A4988 Motor Driver
• 2 × Usongshine Stepper Motor 42BYGH
• 1 x Servo Motor
• 2 × GT2 Timing Belt Pulley, 16 ngipin, 5mm ang lapad
• 2 × GT2 Idler Pulley, 5mm Bore, Toothless
• 2 × Lever Microswitch na may roller
• 6 × GT2 Idler Pulley, 5mm Bore, 20 Ngipin
• 1 × GT2 Timing Belt, 8m5
• 54 × 6x2mm Mga Brush na Nickel Refrigerator Magneto
• 2 × 10x3mm Mga Brush na Nickel Refrigerator Magneto
• 2 × 8mm x 600mm Guide Rod
• 2 × 8mm x 500mm Guide Rod
• 1 × LM7805, 5v boltahe regulator
• 1 × 12V, 10A Power Supply
• 1 x 1/16 "makapal na puting Plexiglas, 21" x19"
• 1 x36ga sheet metal, 20 "x18"
• 1 x3 / 4 "Plywood, 24" x24"
• Sari-saring Hardware

Hakbang 1: Buuin ang Frame

Ang frame ay binubuo ng 3/4 "playwud na may 1/16" puting acrylic na naka-mount sa isang pambungad sa playwud.

Ang pambungad ay 16 "x20" na may 17 "x21" x1 / 16 "rabbet sa paligid ng gilid kaya't ang acrylic sheet ay umaangkop sa flush sa ibabaw ng playwud. Gumamit ako ng gel super glue upang ikabit ang acrylic sa playwud. Ginamit ko ang isang CNC router upang putulin ang playwud, ngunit maaari itong gawin sa isang lagari at isang router. Dahil ang router ng CNC ay umalis sa mga bilugan na sulok (1/8 "sa aking kaso), gumamit ako ng isang Laser Engraver upang i-cut ang acrylic upang tumugma.

Hakbang 2: 3D I-print ang Mga Bahagi

Dinisenyo ko at 3D na naka-print ang lahat ng mga bahagi na kinakailangan upang hawakan ang mga motor at gears para sa mekanismo ng CoreXY. Gumagamit ako ng materyal na PETG ngunit ang PLA ay dapat na gumana nang maayos.

Mayroong 11 bahagi ng kabuuan, 9 natatangi. Ang mga file ay matatagpuan sa Thingiverse.

• Mount stepper motor x 2
• Corner bracket x 2
• Itaas na Karwahe
• Mas mababang Karwahe
• Karwahe ng Magnet
• Magnet Holder
• Tornilyo
• Lansungan
• Bracket ng Microswitch

Nag-print ako 3D ng lahat ng mga bilang na ginamit sa orasan. Mayroong 10 digit para sa minuto at oras (0-9), 6 na digit (0-5) para sa sampu-sampung minuto, at 1 digit (1) para sa sampu-sampung oras. Nagpi-print ito gamit ang iba't ibang mga kulay ng PLA upang magdagdag ng pagkakaiba-iba.

Hakbang 3: Tipunin ang Mekanismo ng CoreXY

Ang mga detalye tungkol sa kung paano gumagana ang isang disenyo ng CoreXY ay matatagpuan sa CoreXY.com Pagbubuo ng magnet carrier ang carrier at ang numero. Ang numero ay maaaring ilipat sa isang bagong posisyon at ang mga magnet sa carrier ay itataas upang mawala at iwanan ang numero sa bagong posisyon.

Sidenote: orihinal kong binalak na gumamit ng electromagnets upang makisali at makaalis sa numero. Sa ilang kadahilanan iniwan ko ang ideyang iyon nang maaga sa proseso ng disenyo. Hindi ko maalala kung bakit. Plano kong subukan ang mga electromagnet at maaaring magtapos sa pagpapalit ng karwahe na ito sa hinaharap.

Ang mga magnet ay nakataas at ibinababa gamit ang isang tornilyo at isang servo. Ang tornilyo ay may isang napaka-magaspang na thread upang ang kalahating pagliko ng tornilyo ay itaas ang mga magnet na humigit-kumulang na 4mm na sapat upang mapalayo ang koneksyon sa mga numero.

1. Ang unang hakbang ay upang ikabit ang Beta stepper motor bracket (sa ilalim ng motor). Inilagay ko ito upang ang gilid ng bracket ay mapula sa gilid ng playwud.
2. Idagdag ang mga gears ng tamad sa mas mababa at itaas na mga karwahe at ang mga braket ng sulok.
3. I-slide ang ibabang karwahe sa gabay na pamalo at pagkatapos ay ikabit ang sulok na bracket.
4. Nag-print ako 3D ng isang tool sa pagkakahanay upang matiyak na ang mas mababang pamalo ng gabay ay kahanay sa gilid ng playwud. Ginamit ko ito upang matukoy kung saan i-tornilyo ang pababa ng bracket ng sulok.
5. Idagdag ang patayong mga rod ng gabay, ang magnet carrier, at pagkatapos ay ulitin ang mga hakbang sa itaas para sa itaas na karwahe at Alpha motor.
6. Upang ihanay ang mga pang-itaas na gabay na rod ay kumuha ako ng isang piraso ng playwud at maglagay ng isang turnilyo sa isang dulo. Inayos ko pagkatapos ang tornilyo upang mahawakan lamang nito ang pamalo sa dulo ng motor. Pagkatapos ay i-slide ko ito sa kabilang dulo at kinulong sa gabay ng sulok.
7. I-mount ang mga stepper motor at magmaneho ng gears
8. I-thread ang timing belt at ilakip sa magnet carrier

Hakbang 4: Idagdag ang Mga Home Switch

Kailangang i-calibrate ng CoreXY ang sarili nito pagkatapos ng bawat ikot ng kuryente upang malaman kung saan matatagpuan ang mga coordinate 0, 0. Ginagawa ito sa pamamagitan ng paglipat patungo sa itaas na kaliwa (0, 0) hanggang sa mag-trigger ito ng dalawang mga micro-switch na nagpapahiwatig ng posisyon ng bahay. Ang posisyon kung saan ang mga switch na ito ay hindi kritikal, kailangan lamang nilang mailagay malapit sa sulok upang ang parehong itaas na karwahe at ang magnetikong karwahe ay mapalumbay ang switch sa panahon ng homing cycle.

Hakbang 5: Elektronika

Ipinapakita ng eskematiko ang mga kinakailangang koneksyon sa pagitan ng M0-mini, ng RTC, at ng CNC Shield. Ang mga stepper motor ay isinaksak sa kalasag ng CNC.

Ang lakas ng kalasag ng CNC na papunta sa stepper motors ay nagmula sa isang 12v, 10A power supply. Ang 12V na ito ay feed din sa pamamagitan ng isang LM7805 boltahe regulator na maaaring magamit upang magbigay ng lakas sa M0-mini at RTC.

Ang X at Y Zero microswitches ay direktang naka-wire sa M0-mini board.

Hakbang 6: Magdagdag ng Sheet Metal

Nahihirapan akong makuha ang isang malaking sheet ng 36 gauge steel kaya gumamit ako ng 10 "x4" na sheet na magagamit mula sa maraming mga mapagkukunan. Upang ikabit ang mga ito sa acrylic na ginamit ko ang 3M Polyester Double Sided Film Tape, 1/2 "ang lapad na inilagay kasama ng mga tahi. Nagresulta ito sa isang makinis na bakal na ibabaw.

Hakbang 7: Software

Ang software ay binubuo ng maraming mga module

• Interface ng RTC
• Ginawa ang pagpabilis / pagbawas ng motor gamit ang mga timer at pagkagambala
• Ang pagpapaandar ng CoreXY na ginamit upang lumipat sa isang naibigay na hanay ng mga coordinate
• Ang Clock - tinukoy nito kung paano ilipat ang mga numero mula sa kanilang posisyon sa bahay sa posisyon ng orasan at pabalik.

Ang lahat ng source code ay matatagpuan sa Github

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

Hakbang 8: Paghahanda ng Mga Bilang

Ang bawat numero ay may dalawang magnet na 6x2mm na nakadikit sa likod. Ang mga ito ay naka-attach gamit ang gel super glue. Mahalaga na ang lahat ng mga magnet ay nakaharap sa parehong direksyon. Tinitiyak kong nakaharap ang mga magnet. Hindi mahalaga kung aling pol ang nakaharap dapat itong maging kabaligtaran ng mga magnet sa CoreXY carrier kaya ang mga numero ay naaakit sa carrier.

Hakbang 9: Inisyal ang Orasan

Ang paunang paglalagay ng mga numero ay tapos na sa unang oras na tumakbo ang orasan. Ang karwahe ng CoreXY ay lilipat sa isang walang laman na posisyon na malapit sa gitna ng mukha at kinukuha ang mga magnet.

Ang gumagamit ay naglalagay ng isang numero sa tapat ng carrier at sinabi sa software kung anong numero at kung ito ay isang minuto, sampu-sampung minuto, oras, o sampu-sampung oras na numero. Ang software ay iimbak ang numero sa posisyon sa bahay. Ito ay paulit-ulit hanggang sa mailagay ang lahat ng 27 na numero.

Sa puntong iyon ang oras ay maaaring magsimula at ililipat ng software ang naaangkop na mga numero upang maipakita ang oras. Tandaan: ang pagsisimula na ito ay kailangang gawin ng isang beses lamang. Kapag ang mga numero ay nasa posisyon na alam ng software kung nasaan sila kahit na mayroong isang cycle ng kuryente.

Grand Prize sa Make it Move Contest 2020