Ang Astronomy Clock: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Makalipas ang ilang sandali matapos maimbento ang mga unang mekanikal na orasan noong ika-14 na siglo, nagsimula ang mga imbentor na maghanap ng mga paraan upang kumatawan sa galaw ng langit. Sa gayon, nilikha ang orasan ng astronomiya. Marahil ang pinakakilalang orasan ng astronomiya ay nilikha sa Prague noong mga 1410. Sa halip na ipakita lamang kung anong oras na ito, ipinapakita rin nito ang kamag-anak na posisyon ng mga bituin habang umiikot ang Daigdig sa axis nito at umiikot sa Araw.

Sa proyektong ito, malalaman mo kung paano lumikha ng isang orasan ng astronomiya na maaari kang magkaroon sa iyong tahanan. Ipinapakita nito ang isang mapa ng mga bituin na kasalukuyang nasa kalangitan - araw o gabi. Nagbabago ang mapa ng kalangitan habang umiikot ang mundo. Ang proyekto ay nagsasangkot ng mga bahagi ng mekanikal, elektroniko, at software. Kakailanganin mo ng pag-access sa isang 3d printer, isang laser cutter, at ilang mga tool sa paggawa ng kahoy upang matapos ang proyekto. Gumamit din ako ng Python upang likhain ang mga star map at disenyo na isinasama sa orasan. Marahil ang aking paboritong bahagi ng proyekto ay pagsasama-sama ng lahat ng mga teknolohiyang ito.

Ang proyekto na ito ay ganap na orihinal. Sinulat ko ang software upang patakbuhin ang orasan, nilikha ang mga disenyo ng laser para sa kaso, at itinayo pa rin ang mga gears at drive train. Sinulat ko rin ang software upang gawin ang layout ng star map.

Ang pangwakas na resulta ay tila sulit sa oras na ginugol ko sa pagsasama-sama nito.

Hakbang 1: Pagtitipon ng mga Bahagi

Para sa proyektong ito, kakailanganin mo ang mga sumusunod na supply:

2 - mga piraso ng 11x14 (0.093 pulgada makapal) acrylic

1 - 1x6 board 6 ft ang haba.

1 - Arduino Uno

1 - Real time module na orasan

1 - stepper motor 28bjy-48

1 - stepper driver - UNL2003

1 - 5 volt na supply ng kuryente

1 - 36 pulgada na humantong strip light

1 - 1/4 pulgada sheet ng playwud - 2x4 ft

1 - 8mm metal shaft

2 - 608 bearings ng bola

1 - mga piraso ng black foam board - mga 12 x 12 pulgada

Misc: wire, screws ng kahoy (# 6 x 1 1/4 pulgada), bag ng 6x32 x 0.75 pulgada machine screws + nut, isa pang bag ng 4x40 x 0.75 machine screws, stain ng kahoy (opsyonal)

Kakailanganin mo rin ang mga sumusunod na tool:

Pag-access sa isang 3d printer

Pag-access sa isang laser etcher na may kakayahang pagputol ng 1/4 sa acrylic at kahoy

Ang isang table saw + router upang likhain ang kaso para sa orasan

Hakbang 2: I-print ang Mga Gears at Mga Bahaging Plastik

Upang magsimula, kakailanganin mong i-print ang mga gears at plastic na bahagi para sa orasan. Gumamit ako ng isang Prusa I3 MK3, Slic3r, at PETG para sa aking orasan. Gayunpaman, halos anumang pagkakaiba-iba ay dapat gumana nang maayos para sa proyektong ito. Ang pangunahing pagpipigil ay kailangan mo ng isang malaking print bed upang likhain ang may hawak ng plate at 72-ngipin na gamit.

Ito ay isang mabilis na paglalarawan ng mga file na kailangan mong i-print:

may hawak ng tindig - Ang may-hawak ng tindig ay nagtataglay ng dalawang 608 bearings upang suportahan ang drive shaft. Bolts ito sa likuran ng gitnang plato sa orasan.

coupler - Ang plastik na piraso na ito ay nag-uugnay sa may hawak ng plato at sa 72 na gear na nag-uudyok ng ngipin. Ito ay 25mm ang haba, kaya't ito ay dinisenyo para sa isang orasan na may dalawang pulgadang espasyo sa pagitan ng front plate at ng gitnang plato na humahawak ng mga bearings.

may hawak ng plato - Ikinasal ng may hawak ng plato ang acrylic plate at ang pagsuporta nito sa drive shaft.

may hawak ng baras - Ito ang file para sa isang 8mm diameter ring na ginagamit upang hawakan ang baras sa lugar na dumaan ito sa may hawak ng tindig. Kailangan mong i-print ang dalawa sa mga ito para sa proyekto.

Spur Gear (18 ngipin) - Ang spur gear na pisil na ito ay umaangkop sa baras ng stepper motor.

Spur Gear (72 ngipin).- Mag-asawa ang gear na ito sa drive shaft ng orasan at ibabalik ang may hawak ng plate at acrylic plate.

may hawak ng motor - isang plato upang hawakan ang stepper motor

Ang pangunahing disenyo ng makina ay ipinapakita sa mga diagram sa itaas. Ang plato sa harap ay nakakabit sa bahagi ng star map na umiikot (ang Rete). Nakakonekta ito sa pamamagitan ng isang poste sa isang gear na 72-ngipin. Ang stepper motor (28BYJ48) ay nagdadala ng isang 18-gear gear na nagpapatakbo ng orasan. Ang motor mismo ay nakaupo sa plate ng may hawak ng motor upang maaari itong ayusin sa gitnang plato ng orasan.

Ang sistema ng suporta ng tindig na humahawak ng baras ay naka-bolt sa isang gitnang plato sa loob ng orasan. Ang mga ginamit na bearings ay normal na 608 bearings (22 mm panlabas na diameter, 8 mm panloob na lapad, 7mm kapal) na pupunta sa loob at labas ng piraso ng suporta ng oso. Mag-post ng mga pares sa mga gears, at lahat ay nakadikit sa baras upang hawakan itong lahat.

Ang mga gears at plastic na bahagi ay nilikha gamit ang Fusion 360. Medyo bago ako sa software, ngunit ang tool sa pag-develop ng gear na add-on ay gumana nang maayos para sa pagsasama-sama nito. Ang pag-alam kung paano gamitin ang software ay isa sa pangunahing layunin ng proyektong ito para sa akin.

Maaari mong ma-access ang file ng disenyo para sa mga bahagi ng 3d dito: Fusion 360 Astronomy Clock

Hakbang 3: Laser Etch ang Mga Bahaging Acrylic

Ang mga template ng acrylic para sa Rete (ang bahagi na may mga bituin dito) at ang Plate (ang harap na piraso) ay nakakabit sa itaas. Ang star map na ito ay itinakda para sa isang latitude na halos 40 degree North, at dapat na gumana nang maayos para sa karamihan ng mga tao. Ang mga mapa mismo ay nabuo gamit ang software na isinulat ko sa sawa.

github.com/jfwallin/star-project

Hindi ko inirerekumenda ang paghuhukay maliban kung gusto mo talaga ang python coding at astronomy. Hindi pa ito mahusay na dokumentado, ngunit magagamit ito kung nais mong gamitin ito. Gumugol ako ng maraming oras sa pagtatrabaho sa mga isyu sa aesthetic tulad ng laki ng bituin, mga font, lokasyon ng label, atbp. Ang resulta ay tila katulad ng anumang iba pang mga planisphere, at tiyak na ang iba pang mga disenyo ng planisphere ay gagana para sa proyektong ito.

Karaniwan may dalawang kategorya ng mga file:

plate - Ang mga piraso na naka-print sa kanila ang star map.

rete - Ang mga piraso na may bintana na nakikita mo ang mga bituin sa pamamagitan ng naka-print sa kanila.

HINDI mo kailangang i-print ang lahat sa kanila, ngunit naisip ko na maaaring kapaki-pakinabang na isama ang mga ito sa iba't ibang mga format.

Matapos kong makabuo ng nabuo ang Rete at Plate gamit ang python code, na-import ko ito sa Adobe Illustrator upang idagdag ang mga grapikong elemento na kinakailangan para sa pag-ukit. Binaligtad ko ang mapa ng bituin na ito ay nakaukit sa likurang bahagi ng acrylic upang gawing mas maganda ang pag-iilaw sa likuran.

Kung wala kang access sa isang laser etcher, maaari mo lamang mai-print ang Plate at Rete sa papel at pagkatapos ay idikit ang mga ito sa isang base ng playwud. Hindi ito magkakaroon ng kumikinang na hitsura ng acrylic, ngunit mananatili pa rin ngunit magiging isang magandang relo na mayroon sa balabal upang ipakita sa iyo ang pag-ikot ng mga bituin sa bawat araw. Ang pag-ukit ng isang disenyo ng metal ay magbibigay sa orasan ng isang cool na hitsura ng steam punk.

(Tandaan: mayroong isang pagwawasto sa template ng acrylic plate na naidagdag pagkatapos makunan ang ilan ng larawan.)

Hakbang 4: Laser Etch ang Mga Kahoy na Bahagi

Ang mga file ng Adobe Illustrator para sa mga bahagi ng playwud para sa orasan ay nakakabit sa itaas. Mayroong apat na bahagi ng playwud na kailangang i-cut ng laser. Madali kang makakagamit ng isang makina ng CNC upang magawa ang mga bahaging ito, o kahit na gupitin lamang doon sa isang lagari sa talahanayan at isang gabas sa pag-scroll. Kailangan mo lamang na itugma ang mga naka-print na bahagi mula sa huling step plate at orasan sa harap.

orasan-likod-playwud - Ito ay isang 11x11 pulgada sheet lamang na 1/8 sa playwud na nagsisilbing likuran ng orasan. Naglagay ako ng isang disenyo ng bituin dito, dahil cool ito.

orasan-center-playwud - Ito rin ay isang 11x11 sa sheet ng playwud, ngunit pinutol ko ito sa 3/8 pulgada na playwud. Mayroon itong 9mm diameter hole sa gitna para sa drive shaft. Ang stepper motor, ang drivehaft, at ang electronics para sa orasan ay naka-mount sa piraso na ito.

orasan-harapan-playwud - Ito ang harap na piraso ng orasan. Muli, ito ay isang 11x11 pulgada na piraso ng 1/8 sa playwud. Mayroon itong isang pabilog na butas sa gitna kasama ang 4 na butas para sa 6x32 na mga tornilyo na nakakabit sa plato sa harap.

orasan-plato-playwud - Ang piraso ng playwud na ito (1/8 pulgada) ay nagbibigay-daan sa iyo upang mai-mount ang plato ng plexiglass. Sa kalaunan ay sandwich mo ang isang piraso ng itim na foam board sa pagitan ng playwud at ng acrylic. Ang piraso na ito ay naka-mount din sa 3d na may-hawak na plato.

Hakbang 5: Magtipon ng Clock Case

Ang kahon na humahawak sa orasan ay gawa sa isang 1x6 piraso ng kahoy na halos 6 talampakan ang haba.

Ang pangunahing ideya ay upang gumawa ng isang kahon na humahawak ng 11x11 pulgada na piraso ng kahoy sa dado groove. Sinukat ko ang aking kahon upang magkaroon ng isang panlabas na sukat na 12 pulgada at isang panloob na sukat na 10.5 pulgada. Ang lahat ng mga piraso ng orasan ay kailangang magkaroon ng tatlong mga dado na uka na inilipat sa kanila. Para sa aking bersyon, kailangan kong mag-piraso ng kahoy na 12x6x0.75 at dalawang piraso ng kahoy na 10.5x6x1.

Ang mga uka para sa harap at likod ng orasan ay naipasok na halos 1/2 pulgada mula sa harap at likod ng mga piraso ng kahoy. Gumamit ako ng 1/8 router bit sa isang table ng router upang gawin ang mga puwang na ito. Matapos suriin ang magkasya sa playwud, binawi ko ang bakod sa mesa ng router sa pamamagitan ng isang smidge (mga 1/32 ng isang pulgada sa mga yunit ng Imperial) at pagkatapos ay muling pinatakbo ito.

Ang center dado groove na humahawak sa plate center ay pinutol din sa mesa ng router, Dahil ginamit ko ang 3/8 sa playwud para sa piraso na ito, gumawa ako ng isang karagdagang pag-aayos ng router table table upang gawin ang mas malawak na butas. Mayroon kang halos 2 pulgada ng puwang sa pagitan ng font plate at ng center plate sa kahon, kaya ayusin ang talahanayan nang naaayon.

Para sa parehong pagbawas, gumawa ako ng ilang pass para sa bawat board. Pinatakbo ko rin ang mga board ng ilang beses upang matiyak na ang mga hiwa ay malinis.

Ang magiging para sa dalawang gilid na tabla ay para sa buong haba ng pisara. Gayunpaman para sa mas mahahabang mga piraso ng tuktok at ilalim, gumamit ako ng dalawang mga bloke ng paghinto sa talahanayan ng router upang isubsob ang talim sa kahoy halos 1/2 pulgada ang layo mula sa simula at pagtatapos ng mga piraso ng kahoy. Talaga, hindi ko nais na ang mga uka ay makikita sa labas ng kaso. Ang lahat ng mga uka ay halos 1/4 ang lalim upang hawakan ang playwud.

Kapag naputol mo na ang mga piraso, pansamantalang tipunin ang kaso at magaspang na buhangin sa anumang gilid na maaaring dumidikit. Gusto mo ring kumuha ng anumang matalim na gilid sa mga panlabas na bahagi ng case ng orasan. Kapag masaya ka sa kaso, kunin ang tuktok na panel at tiyakin na ang mga plate ng playwud ay talagang umaangkop sa mga groove na iyong na-ruta. Nalaman ko na kailangan kong kumuha ng 1/8 mula sa aking mga plato gamit ang isang talahanayan na nakita upang gawing komportable ang mga bagay sa kahon na aking nilikha.

Dahil ito ay isang prototype, pinutol ko ang ilang mga sulok kapag ginagawa ang kaso sa proyektong ito. Gumamit ako ng poplar para sa aking orasan, ngunit dahil lamang sa mayroon akong isang board na nakaupo sa aking tindahan na madaling magagamit. Mas maganda ang hitsura nito sa cherry o walnut. Gumamit din ako ng simpleng mga kasukasuan ng tornilyo upang hawakan ito kasama ang isang simpleng overlap na konstruksyon. Ang mga turnilyo ay makikita sa itaas at ilalim ng orasan, kaya't hindi sila magiging masyadong kapansin-pansin kapag nasa balabal ng aking pugon. (Gayundin, nabanggit ko ba na ito ay isang prototype?). Ang susunod na bersyon ng orasan ay gagamit ng mga mitered joint.

Hakbang 6: Ipunin ang Mga Bahagi ng Mekanikal para sa Clock

Ang pagtitipon ng mga bahagi ng mekanikal ng mga orasan ay tumatagal ng ilang minuto, ngunit ito ay medyo tuwid pasulong.

Ikonekta ang plate ng bituin, ang plate ng playwud, ang gear na 72-ngipin na i-spur, at ang may hawak ng plastic plate:

1. Gamit ang may hawak ng plate ng playwud bilang isang template, gupitin ang isang piraso ng itim na board ng core ng bula upang maging pareho ang laki. Ako ay isang Exacto na kutsilyo upang likhain ang piraso na ito, ngunit ang isang scroll saw ay maaaring gumana din. (Mahalagang tala: HUWAG LASER CUT FOAM CORE. Gumagawa ito ng mga nakakalason na usok.)
2. Ituro ang lalagyan ng kahoy na plato sa 3d print plate carrier. Sukatin at pagkatapos ay mag-drill ng apat na butas ng tornilyo upang makahanay sa mga nasa plastic carrier. Ikabit ang plastic carrier sa may hawak ng plate ng playwud gamit ang 6x32 1-inch bolt at nut. Gupitin ang maliliit na butas sa foam board upang mapaunlakan ang mga bolt head.
3. Ang sandwich na plate ng acrylic star, ang foam board na may mga butas ng tornilyo dito, at ang plate ng playwud magkasama. Mayroong apat na butas sa plato ng playwud at sa plate ng acrylic star. Kakailanganin mong gumamit ng 6x32 1-inch na mga tornilyo upang ikonekta ang mga piraso nang magkasama. Siyempre, kakailanganin mong mag-drill ng isang butas sa pamamagitan ng foam core board at sa pamamagitan ng papel ng konstruksyon sa mga naaangkop na lokasyon.
4. Idikit ang tagabitay sa plate carrier. Nagdagdag ako ng isang 0.1mm na pagpapaubaya sa pagitan ng mga tab at mga butas upang matiyak na umaangkop ito nang maayos.
5. Idikit ang 72-ngipin na nag-uudyok ng gear sa carrier. Makukumpleto nito ang pagpupulong ng plate ng orasan ng orasan. Ginamit ko ang Gorilla glue upang semento ang 72-gear na gear, ang coupler, at ang plate carrier na magkasama.

Hakbang 7: Simulang Tipunin ang Kaso para sa Clock

Ipunin ang harap na plato: I-tornilyo ang acrylic rete sa plato sa harap ng plato ng orasan gamit ang apat na 6x32 1-pulgada (o kahit na 3/4-pulgada) na mga bolt at mani.

Idagdag ang backlight LED strip: Kunin ang LED strip at i-fasten ito sa pagitan ng gitnang plato ng orasan at ang front plate ng orasan. (Maaari itong makatulong na alisin ang front plate ng orasan upang magawa ito.). Tiyaking ang strip ay ligtas na na-fasten at hindi makagambala sa pag-ikot ng mga mekanismo ng orasan o ng stepper motor. Maaari mong hilingin na gumamit ng mga staple o pandikit upang ilagay ito sa lugar. Ilagay ang harapan ng playwud na may acrylic rete sa orasan na kaso. Ilagay ang gitnang plato kasama ang mekanismo ng orasan sa case ng orasan din. Siguraduhing patakbuhin ang power wire para sa LED strip nang maingat sa gitna ng plato. Ang isang butas ay inilagay sa base ng board upang magawa ito.

Hakbang 8: Magtipon ng Gitnang Plato at Wire ang Clock

Ngayon ay oras na upang pagsamahin ang gitnang plato ng orasan. Kasama rito ang suportang mekanikal ng drive axis at motor, kasama ang mga kable ng electronics para sa proyekto.

I-mount ang may hawak ng tindig at ang stepper motor sa gitnang plato: Ikabit ang stepper motor sa gitnang plato gamit ang dalawang 6x32 bolts at nut. Patakbuhin ang kawad mula sa stepper hanggang sa likod ng board. Kunin ang 3d naka-print na tindig na may hawak, at pisilin magkasya dalawang 608 na mga bearings sa harap at likod ng may-ari. Maaaring kailanganin mong ayusin ang bahaging ito kung ang iyong 3d printer ay medyo naka-off, subalit nagawa kong makakuha ng isang snug fit gamit ang PETG at aking Prusa printer. Bolt ang may hawak sa likod ng gitnang plato. Ipunin ang mga mekanismo ng orasan sa drive shaft: Itulak ang 8mm metal shaft sa pamamagitan ng 72-tooth spur gear at sa pamamagitan ng plastic hole plate kaya't dumikit ito sa tabi ng may hawak ng plate ng playwud. Ilagay ang kabilang dulo ng 8mm metal shaft sa pamamagitan ng gitnang plato at ng may-ari ng tindig. Ilagay ang gitnang plato sa kahon, tiyakin na may sapat na clearance para sa star wheel na paikutin sa likod ng mga turnilyo na humahawak sa front plastic rete sa lugar. Sukatin at markahan ang isang lugar upang gupitin ang baras upang kumasya ito nang kumportable sa kahon. Nais mong magkaroon ng sapat na isang baras upang ipako sa dalawa sa mga piraso ng shaft lock bago at pagkatapos ng tindig. Kapag nagawa mo na ang pagsukat na ito, tanggalin ang pagpupulong ng gear / plate at alisin ang poste mula sa may-ari ng tindig. Gupitin ang baras gamit ang isang hacksaw upang ganap itong magkasya sa loob ng kaso, ngunit mayroon ding 0.5 hanggang 1cm na segundo na dumidikit sa likuran ng may-ari ng tindig. Kapag ang baras ay pinutol sa tamang haba, muling pagsama-sama ng plato / 72 ngipin na igasig ng ngipin sa plato at idikit ito sa lugar. Magdagdag ng isang shaft lock sa likod lamang ng pagpupulong, pagkatapos ay ilagay ang baras sa pamamagitan ng may-ari ng tindig. Matapos mong kumpirmahing muli ang akma, idikit ang shaft lock sa shaft. Pandikit ang pangalawang lock ng shaft sa baras sa likod ng may hawak ng tindig.

Ang pagkakasunud-sunod ng mekanismo ng orasan ay magiging:

1. plato ng acrylic
2. board ng foam core
3. may hawak ng plate ng playwud
4. 3d may hawak na plato
5. magkakabit
6. 72 gamit sa ngipin
7. lock ng baras
8. gitnang suporta sa plate na may tindig + may-hawak ng may-ari + lock ng baras ng tindig
9. lock ng baras

Bilang pangwakas na hakbang, pindutin ang fit para sa 18-ngipin na spur gear sa stepper motor. Ayusin at higpitan ang stepper motor upang ang 72-ngipin at 18-ngipin na gears ay magkakasama at maayos na makakilos. Higpitan ang stepper motor bolts sa lugar.

Wire ang electronics:

Ang diagram ng mga kable para sa orasan ay medyo simple. Kailangan mong ikonekta ang module ng real time na orasan sa mga pin ng SDA at SCL, kasama ang +5 volt at ground sa Arduino. Kailangan mo ring ikonekta ang IN1 sa pamamagitan ng mga IN4 na pin sa UNL2003A stepper driver sa mga pin na 8 hanggang 11 sa Arduino, kasama ang pagkonekta sa lupa. Ang isang switch at isang 1k Ohm risistor ay kailangang konektado sa pagitan ng lupa at pin 7 ng Arduino. Panghuli, ang isang suplay ng kuryente ay kailangang mai-attach sa UNL 2003A board at sa Arduino mula sa isang 5 volt power supply.

Narito ang isang mas detalyadong hanay ng mga paglalarawan:

1. Maghinang ng kawad sa isang gilid ng pindutan ng itulak. Ikabit ito sa pin 7 sa Arduino.
2. Maghinang ng isang 1k resister sa kabilang panig ng push button kaya't ang input button ay na-grounded kapag hindi ito tinulak.. Sa kabilang panig ng pindutan, itali ito sa +5 volts..
3. Ikonekta ang apat na mga wire sa pagitan ng mga pin 8, 9, 10, at 11 sa UNL 2003A pin IN1, IN2, IN3, at IN4.
4. Ikonekta ang mga puntos ng SCL at SDA sa Real Time Clock Module sa tamang mga pin sa Arduino.
5. Ikonekta ang lupa ng Arduino sa Real Time Clock Module at sa UNL 2003A boards.
6. Lumikha ng isang power splitter para sa iyong 5 volt supply (2 amps dapat sapat), at ikonekta ito sa Arduino at sa UNL 2003A board.
7. Sa wakas, kailangan mong ikabit ang LED power supply sa pamamagitan ng gitnang layer ng orasan at thread sa likuran ng kaso. Gugustuhin mong i-stick ng LED controller ang likuran upang mabago mo ang pattern ng pag-iilaw sa orasan.

Kakailanganin mong itali ang +5 volts sa stepper driver at +6 hanggang +12 volts sa Arduino. Hindi ako nagtagumpay na gumamit ng isang solong suplay ng kuryente para dito, ngunit malamang na gumamit ako ng isang 2 amp 7 volt system na may isang power regulator para sa stepper kung mayroon akong kaunting oras.

Siguraduhin na ang pag-igting sa pagitan ng motor at ng mga gears ay hindi masyadong masikip o masyadong mawala. I-double check ang lahat. Kapag ang lahat ng mga kable ay nasa lugar at ang mga bahagi ay na-secure, maingat na i-slip ang pagpupulong sa lugar.

Gayunpaman - huwag mo nang maiugnay ang suplay ng kuryente. Kailangan muna nating i-program ang board

Hakbang 9: I-program ang Arduino

Ang pagprograma sa Arduino ay medyo prangka. Ganito gumagana ang code:

1. Kapag nagsimula ang code, pinasimulan nito ang isang counter ng hakbang at kinukuha ang oras mula sa real time module na orasan. Ang bilang ng mga hakbang para sa motor ay pinasimulan din, kasama ang ilang iba pang mga variable tungkol sa system.
2. Ang oras ay nabago mula sa lokal na oras sa lokal na oras ng Sidereal. Dahil sa umiikot ang Daigdig sa Araw habang umiikot ito sa axis nito, ang oras na kinakailangan upang paikutin ang mga bituin ay tungkol sa 4 na minuto na mas maikli kaysa sa oras na kinakailangan upang paikutin sa posisyon ng Sun (ibig sabihin). Ang subroutine ng oras ng Sidereal sa code ay nabago mula sa site na ito. Gayunpaman, may ilang mga pagkakamali sa code, kaya't nag-update ako upang magamit ang buong tinatayang algorithm ng Sidereal Time na nilikha ng US Naval Observatory.
3. Kapag nagsimula ang pangunahing loop, kinakalkula nito kung gaano karaming oras ang lumipas (sa mga oras ng Sidereal) mula nang mabuksan ang orasan. Pagkatapos ay titingnan nito ang kasalukuyang counter ng hakbang, at kinakalkula kung gaano karaming mga hakbang ang dapat idagdag upang ang pag-ikot ng orasan ay nakahanay sa kasalukuyang oras. Ang bilang ng mga hakbang na ito ay ipinadala sa Arduino upang ilipat ang disk.
4. Kung ang isang pindutan ay itinulak sa pangunahing loop, ang disk ay sumusulong sa isang mas mabilis na rate. Pinapayagan kang itakda ang disk sa kasalukuyang oras at petsa. Hindi pinapanatili ng orasan ang bilang ng mga hakbang pagkatapos ng pag-reset ng kuryente, at walang encoder upang ipahiwatig ang ganap na posisyon ng disk. Maaari kong idagdag ito sa isang hinaharap na bersyon ng proyekto.
5. Matapos ilipat ang orasan, ang system ay natutulog nang ilang panahon, at inulit ang huling dalawang hakbang.

Gumawa ako ng isang bungkos ng mga eksperimento sa stepper upang matiyak na alam ko kung gaano karaming mga hakbang ang Talagang kinakailangan para sa isang solong pag-ikot. Para sa aking stepper, ito ay 512 x 4 kasama ang karaniwang Arduino Stepper library. Sa code, itinakda ko ang RPM na nasa 1. Lahat kahit na ito ay masakit na mabagal kapag itinatakda mo ang orasan, mas mataas ang bilis na may mas napalampas na mga hakbang.

Hakbang 10: I-plug in at Itakda ang Oras

Matapos mong mai-upload ang code, i-hook up ang mga power supply sa Arduino at sa stepper. I-plug ang lahat, kabilang ang back light. Gamitin ang remote upang buksan ang ilaw.

Ngayon ang kailangan mo lang ay pindutin ang pindutan upang ihanay ang oras at ang petsa. Siguraduhin lamang na ang kasalukuyang oras sa panlabas na plastic rete ay nakahanay sa buwan at araw sa panloob na acrylic plate. Binabati kita! Mayroon kang orasan ng astronomiya.

Kapag naitakda ang oras, dapat kang makakuha ng mga pulso mula sa stepper bawat 8 segundo o higit pa upang mai-update ang patlang ng bituin. Ito ay isang Mabagal na 24 na oras na pag-ikot, kaya huwag asahan ang maraming aksyon dito. Malinaw na, maaari mong (at dapat!) Tapusin ang kaso.

Tulad ng sinabi ko, ito ay isang prototype. Sa pangkalahatan ay masaya ako sa mga resulta, ngunit nais ko itong i-tweak nang kaunti sa susunod na bersyon. Kapag itinayo ko ito, malamang na gagamit ako ng mga stepper ng NEMA sa halip na ang mga murang-o bersyon. Sa palagay ko ang hawak na lakas at pagiging maaasahan ay magpapadali sa kanila na gamitin. Ang paggalaw ng gearing ay gumana nang maayos, ngunit sa palagay ko ay naglagay ako ng labis na paglalaro sa mga gear na dinisenyo ko. Marahil ay gagawin ko rin iyon nang iba.

Sa wakas, nais kong pasalamatan ang mga tao sa MTSU Walker Library para sa kanilang tulong sa pagbuo nito. Ginamit ko ang Laser Etcher sa kanilang Maker Space upang gawin ang mga bahagi ng hiwa ng acrylic at kahoy, at nagkaroon ng maraming produktibong talakayan kasama sina Ben, Neal, at ang natitirang Makerspace gang kapag iniisip ang tungkol sa orasan.

Pangalawang Gantimpala sa Clocks Contest