Magneetklok vir yskaste: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ek was nog altyd gefassineer deur ongewone horlosies. Dit is een van my nuutste skeppings wat alfabetgetalle gebruik om die tyd te wys.

Die nommers word op 'n stuk dun wit plexiglas geplaas met dun plaatmetaal aan die agterkant gelamineer. Daar is klein magnete in elk van die getalle wat veroorsaak dat die getal aan die plaatmetaal vasklou as dit nie beweeg word nie.

Die getalle word verskuif met behulp van die CoreXY -meganisme wat 'n wa agter 'n nommer beweeg, en dan skakel dit twee magnete aan wat die magnete op die nommer aantrek en die nommer toelaat om die wa se beweging te volg. By die bestemming word die koepelmagnete ontkoppel en die nommer bly op sy plek as gevolg van die dun plaatmetaal wat die pleksiglas ondersteun.

Voorrade

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC Shield Stepper Motor Shield
• 2 x A4988 motorbestuurder
• 2 × Usongshine -stapmotor 42BYGH
• 1 x servomotor
• 2 × GT2 tandriemsnoer, 16 tande, 5 mm breed
• 2 × GT2 Idler katrol, 5 mm boring, tandloos
• 2 × hendel mikroskakelaar met roller
• 6 × GT2 looprol, 5 mm boring, 20 tanden
• 1 × GT2 Tandriem, 8m5
• 54 × 6x2mm yskasmagnete in geborselde nikkel
• 2x10x3mm yskasmagnete in geborselde nikkel
• 2 × 8 mm x 600 mm gidsstaaf
• 2 × 8 mm x 500 mm gidsstaaf
• 1 × LM7805, 5v spanningsreguleerder
• 1 × 12V, 10A kragtoevoer
• 1 x 1/16 "dik wit pleksiglas, 21" x19"
• 1 x 36ga plaatmetaal, 20 "x18"
• 1 x 3/4 "laaghout, 24" x24"
• Diverse hardeware

Stap 1: Bou die raam

Die raam bestaan uit 3/4 "laaghout met 1/16" wit akriel in 'n opening in die laaghout.

Die opening is 16 "x20" met 'n 17 "x21" x1/16 "rabber om die rand, sodat die akrielblad inpas by die oppervlak van die laaghout. Ek het 'n gel -supergom gebruik om die akriel aan die laaghout te heg. 'n CNC -router om die laaghout te sny, maar dit kan gedoen word met 'n figuursaag en 'n router. Omdat die CNC -router afgeronde hoeke laat (1/8 "in my geval), het ek 'n lasergraveur gebruik om die pasgemaakte akriel te sny.

Stap 2: Druk die onderdele in 3D

Ek het al die dele wat nodig is om die motors en ratte vir die CoreXY -meganisme te ontwerp, ontwerp en 3D -gedruk. Ek gebruik PETG -materiaal, maar PLA behoort goed te werk.

Daar is 11 dele in totaal, 9 uniek. Die lêers kan op Thingiverse gevind word.

• Stepper motor mount x 2
• Hoekbeugel x 2
• Boonste wa
• Onderste wa
• Magneetwa
• Magnethouer
• Skroef
• Toerusting
• Mikroskakelaarbeugel

I 3D het al die getalle wat op die klok gebruik is, gedruk. Daar is 10 syfers vir die minute en ure (0-9), 6 syfers (0-5) vir die tientalle minute en 1 syfer (1) vir die tientalle ure. Dit is gedruk met verskillende PLA -kleure om verskeidenheid toe te voeg.

Stap 3: Monteer die CoreXY -meganisme

Besonderhede oor hoe 'n CoreXY -ontwerp werk, kan gevind word by CoreXY.com Die bou van die magneetdraer Die magneetdraer is aan die agterkant van die horlosie, dit word agter 'n gegewe nommer geplaas en die magnete op die draer word verlaag om 'n magnetiese verbinding tussen die draer en die nommer. Die nommer kan dan na 'n nuwe posisie verskuif word en die magnete op die draer word opgehef om uit te skakel en die nommer op sy nuwe posisie te laat.

Sidenote: Ek was oorspronklik van plan om elektromagnete te gebruik om die nommer te skakel en uit te skakel. Om die een of ander rede het ek die idee vroeg in die ontwerpproses laat vaar. Ek kan nie onthou hoekom nie. Ek is van plan om elektromagnete te toets en sal moontlik in die toekoms hierdie wa vervang.

Die magnete word omhoog en laat sak met 'n skroef en 'n servo. Die skroef het 'n baie growwe skroefdraad, sodat 'n halwe draai van die skroef die magnete ongeveer 4 mm verhoog, wat genoeg is om die verbinding met die getalle los te maak.

1. Die eerste stap is om die Beta -stepper -motorbeugel (die onderste motor) vas te maak. Ek het dit so geplaas dat die rand van die hakie gelyk is aan die rand van die laaghout.
2. Voeg die ratte by die onderste en boonste waens en die hoekhakies.
3. Skuif die onderste wa op die geleidestang en bevestig dan die hoeksteun.
4. I 3D het 'n belyningsinstrument gedruk om seker te maak dat die onderste geleidingsstaaf parallel met die rand van die laaghout is. Ek het dit gebruik om te bepaal waar die hoeksteun vasgemaak moet word.
5. Voeg die vertikale geleidingsstawe, die magneetdraer, by en herhaal dan die bogenoemde stappe vir die boonste wa en die Alpha -motor.
6. Om die boonste gidsstawe in lyn te bring, het ek 'n stuk laaghout geneem en 'n skroef aan die een kant gesit. Ek het die skroef dan verstel sodat dit net aan die staaf aan die motorkant raak. Ek skuif dit dan na die ander kant en draai die hoekgeleier vas.
7. Monteer die stepper motors en ry ratte
8. Ryg die tydsriem vas en maak dit vas aan die magneetdraer

Stap 4: Voeg die huisskakelaars by

Die CoreXY moet homself na elke kragsiklus kalibreer om te weet waar die koördinate 0, 0 geleë is. Dit word gedoen deur na links bo (0, 0) te beweeg totdat dit twee mikroskakelaars aktiveer wat die tuisposisie aandui. Die posisie waar hierdie skakelaars nie van kritieke belang is nie; hulle moet net naby die hoek geplaas word, sodat beide die boonste wa en die magnetiese wa die skakelaar tydens die homing -siklus ingedruk het.

Stap 5: Elektronika

Die skema toon die nodige verbindings tussen die M0-mini, die RTC en die CNC-skild. Die stappermotore sluit in die CNC -skild.

Die CNC -skildkrag wat na die stepper -motors gaan, kom van 'n 12V, 10A kragtoevoer. Hierdie 12V word ook gevoed deur 'n LM7805 spanningsreguleerder wat gebruik kan word om die M0-mini en RTC van krag te voorsien.

Die X- en Y Zero-mikroskakelaars word direk aan die M0-mini-bord gekoppel.

Stap 6: Voeg plaatmetaal by

Ek het gesukkel om 'n groot plaat met 36 gauge staal te koop, en ek het 10 "x4" velle gebruik wat uit verskeie bronne beskikbaar was. Om dit aan die akriel vas te maak, gebruik ek 'n 3M Polyester dubbelzijdige filmband, 1/2 "breed langs die nate. Dit het 'n gladde staaloppervlak tot gevolg gehad.

Stap 7: sagteware

Die sagteware bestaan uit verskeie modules

• RTC -koppelvlak
• Motorversnelling/vertraging word gedoen met behulp van tydtellers en onderbrekings
• CoreXY -funksies wat gebruik word om na 'n gegewe stel koördinate te beweeg
• Die klok - dit het bepaal hoe om die getalle van hul tuisposisie na die klokposisie en terug te skuif.

Alle bronkode kan op Github gevind word

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

Stap 8: Die getalle voorberei

Elke nommer het twee 6x2mm magnete wat aan die agterkant vasgeplak is. Dit is vasgemaak met gel -supergom. Dit is belangrik dat al die magnete in dieselfde rigting wys. Ek het seker gemaak dat die magnete die noordpool na bo wys. Dit maak nie saak watter paal na bo wys nie, dit moet net die teenoorgestelde wees van die magnete op die CoreXY -draer, sodat die getalle na die draer getrek word.

Stap 9: Initialiseer die klok

Die eerste plasing van die nommers word gedoen die eerste keer dat die horlosie loop. Die CoreXY -wa beweeg na 'n leë posisie naby die middel van die gesig en trek sy magnete aan.

Die gebruiker plaas 'n nommer oorkant die draer en vertel die sagteware watter getal en of dit 'n minuut, tien minute, uur of tientalle uur getal is. Die sagteware stoor dan die nommer in sy tuisposisie. Dit word herhaal totdat al 27 getalle geplaas is.

Op daardie stadium kan die klok begin word en die sagteware sal die toepaslike nommers skuif om die tyd te wys. Let op: hierdie inisialisering moet slegs een keer gedoen word. Sodra die getalle in die posisie is, weet die sagteware waar dit is, selfs al is daar 'n kragsiklus.

Groot prys in die Make it Move Contest 2020