Jam Magnet Peti Sejuk: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Saya selalu terpesona dengan jam yang tidak biasa. Ini adalah salah satu ciptaan terbaru saya yang menggunakan nombor abjad peti sejuk untuk memaparkan waktu.

Angka-angka itu diletakkan di atas sekeping Plexiglas putih nipis yang dilapisi logam kepingan nipis ke belakang. Terdapat magnet kecil di setiap nombor yang menyebabkan nombor itu melekat pada logam lembaran ketika mereka tidak digerakkan.

Nombor dipindahkan menggunakan mekanisme CoreXY yang menggerakkan kereta di belakang nombor, ia kemudian melibatkan dua magnet yang menarik magnet pada nombor dan membolehkan nombor mengikuti pergerakan kereta. Sebaik sahaja sampai di destinasi, magnet kereta dilepaskan dan bilangannya akan tetap berada di tempatnya kerana logam lembaran nipis yang menyokong Plexiglas.

Bekalan

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper Motor Shield
• Pemandu Motor 2 x A4988
• 2 × Usongshine Stepper Motor 42BYGH
• 1 x Motor Servo
• Pulley Timing Belt 2 × GT2, 16 gigi, lebar 5mm
• 2 × GT2 Idler Pulley, 5mm Bore, Toothless
• 2 × Tuas Mikrowitch dengan roller
• 6 × GT2 Idler Pulley, 5mm Bore, 20 Gigi
• 1 × GT2 Timing Belt, 8m5
• Magnet Peti Sejuk Nikel Berus 54 × 6x2mm
• Magnet Peti Sejuk Nikel Berus 2 × 10x3mm
• Batang Panduan 2 × 8mm x 600mm
• Batang Panduan 2 × 8mm x 500mm
• 1 × LM7805, pengatur voltan 5v
• Bekalan Kuasa 1 × 12V, 10A
• Plexiglas putih tebal 1 x 1/16 ", 21" x19"
• 1 kepingan logam x36ga, 20 "x18"
• Papan lapis 1 x3 / 4 ", 24" x24"
• Perkakasan Pelbagai

Langkah 1: Bina Bingkai

Bingkai terdiri daripada papan lapis 3/4 "dengan akrilik putih 1/16" yang dipasang ke dalam bukaan di papan lapis.

Pembukaannya adalah 16 "x20" dengan kelinci 17 "x21" x1 / 16 "di sekitar pinggir sehingga kepingan akrilik sesuai dengan permukaan papan lapis. Saya menggunakan gam super gel untuk melekatkan akrilik ke papan lapis. Saya menggunakan penghala CNC untuk memotong papan lapis, tetapi dapat dilakukan dengan jigsaw dan router. Kerana penghala CNC meninggalkan sudut bulat (1/8 "dalam kes saya), saya menggunakan Laser Engraver untuk memotong akrilik agar sesuai.

Langkah 2: 3D Cetak Bahagian

Saya merancang dan mencetak 3D semua bahagian yang diperlukan untuk menahan motor dan gear untuk mekanisme CoreXY. Saya menggunakan bahan PETG tetapi PLA harus berfungsi dengan baik.

Terdapat 11 bahagian keseluruhan, 9 unik. Fail boleh didapati di Thingiverse.

• Pemasangan motor stepper x 2
• Kurung sudut x 2
• Kereta Api Atas
• Kereta Bawah
• Kereta Magnet
• Pemegang Magnet
• Skru
• Gear
• Pendakap Mikrowitch

Saya 3D mencetak semua nombor yang digunakan dalam jam. Terdapat 10 digit untuk minit dan jam (0-9), 6 digit (0-5) untuk puluhan minit, dan 1 digit (1) untuk puluhan jam. Ini mencetak menggunakan pelbagai warna PLA untuk menambah pelbagai.

Langkah 3: Pasang Mekanisme CoreXY

Perincian mengenai bagaimana reka bentuk CoreXY berfungsi boleh didapati di CoreXY.com Membina pembawa magnet Pembawa magnet adalah apa yang ada di bahagian belakang jam, ia diletakkan di belakang nombor tertentu dan magnet pada pembawa diturunkan untuk membuat hubungan magnetik antara pembawa dan nombornya. Nombor kemudian boleh dipindahkan ke posisi baru dan magnet pada pembawa dinaikkan untuk melepaskan dan meninggalkan nombor pada kedudukan baru.

Sidenote: Saya pada awalnya merancang untuk menggunakan elektromagnet untuk melibatkan dan melepaskan nombor tersebut. Untuk beberapa sebab saya meninggalkan idea itu pada awal proses reka bentuk. Saya tidak ingat mengapa. Saya merancang untuk menguji elektromagnet dan mungkin akan menggantikan kereta ini pada masa akan datang.

Magnet dinaikkan dan diturunkan menggunakan skru dan servo. Skru mempunyai benang yang sangat kasar sehingga setengah putaran skru akan menaikkan magnet kira-kira 4mm yang cukup untuk melepaskan sambungan ke nombor. Memasang komponen CoreXY

1. Langkah pertama ialah memasang braket motor stepper Beta (motor bawah). Saya meletakkannya sehingga tepi pendakap rata dengan tepi papan lapis.
2. Tambahkan gear pemalas ke gerbong bawah dan atas dan pendakap sudut.
3. Luncurkan kereta bawah ke batang panduan dan kemudian pasangkan pendakap sudut.
4. Saya 3D mencetak alat penjajaran untuk memastikan batang panduan bawah selari dengan tepi papan lapis. Saya menggunakannya untuk menentukan di mana skru pendakap sudut bawah.
5. Tambahkan batang panduan menegak, pembawa magnet, dan kemudian ulangi langkah di atas untuk kereta atas dan motor Alpha.
6. Untuk meluruskan batang panduan atas, saya mengambil sekeping papan lapis dan meletakkan skru di satu hujungnya. Saya kemudian menyesuaikan skru sehingga hanya menyentuh batang di hujung motor. Saya kemudian meluncurkannya ke hujung yang lain dan mengacaukan panduan sudut.
7. Pasang motor stepper dan gear penggerak
8. Thread the timing belt dan pasangkan ke pembawa magnet

Langkah 4: Tambahkan Suis Rumah

CoreXY perlu menentukur dirinya selepas setiap kitaran kuasa untuk mengetahui di mana koordinat 0, 0 berada. Ia melakukannya dengan bergerak ke arah kiri atas (0, 0) sehingga mencetuskan dua suis mikro yang menunjukkan kedudukan rumah. Kedudukan di mana suis ini tidak kritikal, mereka hanya perlu diletakkan dekat dengan sudut sehingga kereta atas dan kereta magnet menekan suis semasa kitaran homing.

Langkah 5: Elektronik

Skema menunjukkan hubungan yang diperlukan antara M0-mini, RTC, dan CNC Shield. Motor stepper dipasang ke pelindung CNC.

Kekuatan perisai CNC yang menuju ke motor stepper berasal dari bekalan kuasa 12v, 10A. 12V ini juga disalurkan melalui pengatur voltan LM7805 yang dapat digunakan untuk membekalkan tenaga ke M0-mini dan RTC.

Witch mikro X dan Y Zero disambungkan terus ke papan M0-mini.

Langkah 6: Tambah Logam Lembaran

Saya menghadapi kesukaran untuk mendapatkan kepingan besar dari besi pengukur 36 jadi saya menggunakan kepingan 10 "x4" yang tersedia dari pelbagai sumber. Untuk melekatkannya pada akrilik, saya menggunakan Pita Filem Sisi Berkembar Poliester 3M, lebar 1/2 "di sepanjang jahitan. Ini menghasilkan permukaan keluli yang licin.

Langkah 7: Perisian

Perisian ini terdiri daripada pelbagai modul

• Antara muka RTC
• Pecutan / perlambatan motor dilakukan menggunakan pemasa dan gangguan
• Fungsi CoreXY digunakan untuk beralih ke set koordinat tertentu
• Jam - ini menentukan cara memindahkan nombor dari kedudukan rumah mereka ke kedudukan jam dan belakang.

Semua kod sumber boleh didapati di Github

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

Langkah 8: Menyiapkan Nombor

Setiap nombor mempunyai dua magnet 6x2mm yang dilekatkan ke belakang. Ini dilekatkan menggunakan gam super gel. Adalah penting bahawa semua magnet menghadap ke arah yang sama. Saya memastikan magnet mempunyai kutub utara menghadap ke atas. Tidak kira tiang mana yang menghadap ke atas, ia harus bertentangan dengan magnet pada pembawa CoreXY sehingga bilangannya tertarik pada pembawa.

Langkah 9: Memulakan Jam

Penempatan awal nombor dilakukan pada kali pertama jam dijalankan. Kereta inti CoreXY bergerak ke posisi kosong berhampiran bahagian tengah wajah dan melibatkan magnetnya.

Pengguna meletakkan nombor di seberang pembawa dan memberitahu perisian apa nombor dan sama ada nombor satu minit, puluhan minit, jam, atau puluhan jam. Perisian kemudian akan menyimpan nombor di kedudukan rumahnya. Ini diulang sehingga semua 27 nombor diletakkan.

Pada ketika itu jam dapat dimulakan dan perisian akan memindahkan nombor yang sesuai untuk menunjukkan waktu. Catatan: inisialisasi ini harus dilakukan sekali sahaja. Setelah nombor berada dalam kedudukan perisian akan mengetahui di mana mereka berada walaupun terdapat pusingan kuasa.

Hadiah Utama dalam Peraduan Make it Move 2020