Šaldytuvo magnetinis laikrodis: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Mane visada žavėjo neįprasti laikrodžiai. Tai yra vienas iš mano naujausių kūrinių, kuriame rodomi šaldytuvo abėcėlės skaičiai.

Skaičiai dedami ant plono balto organinio stiklo gabalo, ant kurio nugaros yra laminuotas plonas lakštinis metalas. Kiekviename iš skaičių yra mažų magnetų, dėl kurių numeris neprilimpa prie skardos.

Skaičiai perkeliami naudojant „CoreXY“mechanizmą, kuris perkelia vežimą už skaičiaus, tada jis įtraukia du magnetus, kurie pritraukia skaičiaus magnetus ir leidžia skaičiui sekti vežimo judesį. Pasiekę paskirties vietą, vežimėlio magnetai yra atjungiami, o skaičius lieka vietoje dėl plono lakštinio metalo, padengto plexiglas.

Prekės

• 1 x „RobotDyn SAMD21 M0-Mini“
• 1 x „Adafruit PCF8523 RTC1“
• 1 x „Kingprint“CNC skydas „Stepper“variklio skydas
• 2 x A4988 variklio tvarkyklė
• 2 × Usongshine žingsninis variklis 42BYGH
• 1 x servo variklis
• 2 × GT2 paskirstymo diržo skriemulys, 16 dantų, 5 mm pločio
• 2 × GT2 laisvos eigos skriemulys, 5 mm kiaurymė, be dantų
• 2 × svirtinis mikro jungiklis su voleliu
• 6 × GT2 laisvos eigos skriemulys, 5 mm kiaurymė, 20 dantų
• 1 × GT2 paskirstymo diržas, 8m5
• 54 × 6x2 mm šlifuoto nikelio šaldytuvo magnetai
• 2 × 10x3 mm šlifuoto nikelio šaldytuvo magnetai
• 2 × 8 mm x 600 mm kreipiamasis strypas
• 2 × 8 mm x 500 mm kreipiamasis strypas
• 1 × LM7805, 5v įtampos reguliatorius
• 1 × 12V, 10A maitinimo šaltinis
• 1 x 1/16 "storio baltas organinis stiklas, 21" x19"
• 1 x36ga lakštinis metalas, 20 "x18"
• 1 x 3/4 "fanera, 24" x24"
• Įvairi aparatinė įranga

1 žingsnis: sukurkite rėmą

Rėmas susideda iš 3/4 colio faneros su 1/16 colių baltu akrilu, sumontuotu į faneros angą.

Anga yra 16 "x20", o 17 "x21" x1/16 "ratukas aplink kraštą, todėl akrilo lakštas priglunda prie faneros paviršiaus. Aš naudoju gelio super klijus akrilui pritvirtinti prie faneros. Naudojau CNC frezavimo mašina, skirta pjauti fanerą, tačiau tai buvo galima padaryti dėlionės ir frezavimo būdu. Kadangi CNC frezavimo mašina palieka suapvalintus kampus (1/8 colio), aš panaudojau lazerinį graviravimą, kad pjaustyčiau akrilą.

2 žingsnis: 3D spausdinkite dalis

Suprojektavau ir 3D atspausdinau visas dalis, reikalingas „CoreXY“mechanizmo varikliams ir krumpliaračiams laikyti. Aš naudoju PETG medžiagą, bet PLA turėtų gerai veikti.

Iš viso yra 11 dalių, 9 unikalios. Failus galite rasti „Thingiverse“.

• Žingsninio variklio laikiklis x 2
• Kampinis laikiklis x 2
• Viršutinė karieta
• Apatinė karieta
• Magnetinis vežimėlis
• Magneto laikiklis
• Varžtas
• Pavarų dėžė
• Mikro jungiklio laikiklis

3D atspausdinau visus laikrodyje naudojamus skaičius. Yra 10 skaitmenų minutėms ir valandoms (0–9), 6 skaitmenys (0–5) dešimtims minučių ir 1 skaitmuo (1) dešimtims valandų. Jie buvo spausdinami naudojant įvairias PLA spalvas, kad būtų pridėta įvairovės.

3 žingsnis: Surinkite „CoreXY“mechanizmą

Išsamią informaciją apie tai, kaip veikia „CoreXY“dizainas, galima rasti svetainėje „CoreXY.com“. vežėjas ir numeris. Tada numerį galima perkelti į naują padėtį, o laikiklio magnetai pakeliami, kad atsijungtų ir paliktų numerį naujoje padėtyje.

Sidenote: Iš pradžių planavau naudoti elektromagnetus, kad įjungčiau ir atjungčiau numerį. Kažkodėl atsisakiau šios idėjos dar projektavimo pradžioje. Nepamenu kodėl. Planuoju išbandyti elektromagnetus ir galbūt ateityje pakeisiu šį vežimėlį.

Magnetai pakeliami ir nuleidžiami naudojant varžtą ir servo. Varžtas turi labai šiurkštų sriegį, todėl pusė varžto pasukimo pakels magnetus maždaug 4 mm, o to pakanka, kad būtų atjungtas ryšys su skaičiais. „CoreXY“komponentų surinkimas

1. Pirmasis žingsnis yra pritvirtinti „Beta“žingsninio variklio laikiklį (apatinį variklį). Aš įdėjau jį taip, kad laikiklio kraštas būtų lygus faneros kraštui.
2. Pridėkite laisvosios eigos pavaras prie apatinių ir viršutinių vežimėlių bei kampinių laikiklių.
3. Pastumkite apatinį vežimėlį ant kreipiamojo strypo ir pritvirtinkite kampinį laikiklį.
4. Aš 3D atspausdinau lygiavimo įrankį, kad įsitikinčiau, ar apatinis kreipiamasis strypas buvo lygiagretus faneros kraštui. Aš jį naudoju nustatydamas, kur užsukti kampinį laikiklį.
5. Pridėkite vertikalius kreipiamuosius strypus, magneto laikiklį ir pakartokite aukščiau nurodytus veiksmus su viršutine vežimėlio dalimi ir alfa varikliu.
6. Norėdami sulygiuoti viršutinius kreipiančiuosius strypus, paėmiau faneros gabalą ir į vieną galą įdėjau varžtą. Tada sureguliavau varžtą taip, kad jis tiesiog paliestų strypą variklio gale. Tada pastumiu jį į kitą galą ir įsukau kampinį kreiptuvą.
7. Sumontuokite žingsninius variklius ir pavaros pavaras
8. Užveržkite paskirstymo diržą ir pritvirtinkite prie magneto laikiklio

4 veiksmas: pridėkite namų jungiklius

„CoreXY“turi kalibruoti po kiekvieno maitinimo ciklo, kad žinotų, kur yra 0, 0 koordinatės. Tai daroma judant link viršutinio kairiojo kampo (0, 0), kol suveikia du mikro jungikliai, rodantys pradinę padėtį. Padėtis, kurioje šie jungikliai nėra svarbūs, juos reikia pastatyti arti kampo, kad tiek viršutinė, tiek magnetinė vežimėlis nuspaustų jungiklį per nustatymo ciklą.

5 žingsnis: Elektronika

Schemoje parodytos būtinos jungtys tarp M0-mini, RTC ir CNC skydo. Žingsniniai varikliai prijungiami prie CNC skydo.

Žingsniniams varikliams skirta CNC skydo galia gaunama iš 12 V, 10 A maitinimo šaltinio. Šis 12 V įtampos šaltinis taip pat tiekiamas per įtampos reguliatorių LM7805, kuris gali būti naudojamas maitinti M0-mini ir RTC.

„X“ir „Y Zero“mikro jungikliai yra prijungti tiesiai prie „M0-mini“plokštės.

6 žingsnis: pridėkite lakštinio metalo

Turėjau sunkumų įsigydamas didelį 36 gabarito plieno lakštą, todėl naudojau 10 x 4 colių lakštus, kuriuos buvo galima įsigyti iš kelių šaltinių. Norėdami juos pritvirtinti prie akrilo, naudoju 3M poliesterio dvipusę plėvelės juostą, 1/2 pločio, uždėtą išilgai siūlių. Dėl to susidarė lygus plieno paviršius.

7 žingsnis: programinė įranga

Programinę įrangą sudaro keli moduliai

• RTC sąsaja
• Variklio pagreitis/lėtėjimas atliekamas naudojant laikmačius ir pertraukas
• „CoreXY“funkcija naudojama perkelti į nurodytą koordinačių rinkinį
• Laikrodis - tai nustatė, kaip perkelti skaičius iš pradinės padėties į laikrodžio padėtį ir atgal.

Visą šaltinio kodą galite rasti „Github“

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

8 žingsnis: Skaičių paruošimas

Kiekvienas skaičius turi du 6x2 mm magnetus, priklijuotus prie nugaros. Jie buvo pritvirtinti naudojant gelio super klijus. Svarbu, kad visi magnetai būtų nukreipti ta pačia kryptimi. Įsitikinau, kad magnetų šiaurinis polius nukreiptas į viršų. Nesvarbu, kuris polius nukreiptas į viršų, jis tiesiog turi būti priešingas „CoreXY“laikiklio magnetams, kad skaičiai būtų pritraukti prie laikiklio.

9 veiksmas: laikrodžio inicijavimas

Pradinis skaičių išdėstymas atliekamas pirmą kartą paleidus laikrodį. „CoreXY“vežimėlis juda į tuščią padėtį, esančią netoli veido vidurio, ir įtraukia magnetus.

Vartotojas pateikia numerį priešais vežėją ir nurodo programinei įrangai, koks skaičius ir ar tai minutės, dešimčių minučių, valandos ar dešimčių valandų skaičius. Tada programinė įranga išsaugos numerį pradinėje padėtyje. Tai kartojama, kol bus sudėti visi 27 skaičiai.

Tuo metu galima paleisti laikrodį ir programinė įranga perkelia reikiamus skaičius, kad būtų rodomas laikas. Pastaba: šis inicijavimas turi būti atliekamas tik vieną kartą. Kai skaičiai yra tokioje padėtyje, programinė įranga žino, kur jie yra, net jei vyksta maitinimo ciklas.

Pagrindinis prizas konkurse „Padaryk judėti 2020“