Magnetna ura za hladilnik: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Vedno so me navduševale nenavadne ure. To je ena mojih najnovejših stvaritev, ki za prikaz časa uporablja abecedne številke hladilnika.

Številke so postavljene na kos tankega belega pleksi stekla, ki ima na zadnji strani laminirano tanko pločevino. V vsaki od številk so majhni magneti, ki povzročijo, da se število prilepi na pločevino, ko se ne premika.

Številke se premikajo z mehanizmom CoreXY, ki premakne voziček za številko, nato pa vključi dva magneta, ki privlačita magnete na številki in omogočata številki, da sledi gibanju vozička. Ko so na cilju, se magneti za prevoz odpnejo in število ostane na svojem mestu zaradi tanke pločevine, ki podpira pleksi steklo.

Zaloge

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC Shield Stepper motornega ščita
• 2 x motorni gonilnik A4988
• 2 × Usongshine koračni motor 42BYGH
• 1 x servo motor
• 2 × GT2 Jermenica, zobati jermen, 16 zob, širina 5 mm
• 2 × GT2 Vlečni jermenica, 5 mm izvrtina, brez zob
• 2 × Mikro stikalo z ročico
• 6 × GT2 Vlečni jermenica, 5 mm izvrtina, 20 zob
• 1 × GT2 zobati jermen, 8m5
• Magnet za hladilnik iz brušenega niklja 54 × 6x2 mm
• 2 × 10x3 mm magneti za hladilnik iz brušenega niklja
• 2 × 8 mm x 600 mm vodilna palica
• 2 × 8 mm x 500 mm vodilna palica
• 1 × LM7805, 5v napetostni regulator
• 1 × 12V, 10A napajalnik
• 1 x 1/16 "debelo belo pleksi steklo, 21" x19"
• 1 x36ga pločevina, 20 "x18"
• 1 x3/4 "Vezan les, 24" x24"
• Razna strojna oprema

1. korak: Zgradite okvir

Okvir je sestavljen iz 3/4 "vezanega lesa z 1/16" belim akrilom, pritrjenega v odprtino v vezanem lesu.

Odprtina je 16 "x20" z robom 17 "x21" x1/16 "okoli roba, tako da se akrilna plošča prilega površini vezanega lesa. Za pritrditev akrila na vezan les sem uporabil super lepilo z gelom. CNC usmerjevalnik za rezanje vezanega lesa, vendar je to mogoče storiti z vbodno žago in usmerjevalnikom. Ker CNC usmerjevalnik pušča zaobljene vogale (1/8 "v mojem primeru), sem z laserskim graverjem izrezal akril, da se ujema.

2. korak: 3D -tiskanje delov

Oblikoval sem in 3D natisnil vse dele, potrebne za držanje motorjev in zobnikov za mehanizem CoreXY. Uporabljam material PETG, vendar bi moral PLA delovati dobro.

Skupaj je 11 delov, 9 unikatnih. Datoteke najdete na Thingiverse.

• Nosilec koračnega motorja x 2
• Kotni nosilec x 2
• Zgornji voziček
• Spodnji voziček
• Magnetni nosilec
• Nosilec magneta
• Vijak
• Zobnik
• Nosilec za mikro stikalo

3D -tiskal sem vse številke, ki se uporabljajo v uri. Obstaja 10 mest za minute in ure (0-9), 6 številk (0-5) za desetine minut in 1 številka (1) za desetine ur. Ti so tiskali z različnimi barvami PLA, da bi dodali raznolikost.

3. korak: Sestavite mehanizem CoreXY

Podrobnosti o tem, kako deluje zasnova CoreXY, najdete na CoreXY.com Izdelava nosilca magneta Nosilec magneta je tisto, kar je na zadnji strani ure, postavljeno je za določeno številko, magneti na nosilcu pa spuščeni, da vzpostavijo magnetno povezavo med prevoznika in številko. Številko lahko nato premaknete na nov položaj, magnete na nosilcu pa dvignete, da se sprostijo in številko pustite na novem mestu.

Sidenote: Prvotno sem nameraval uporabiti elektromagnete za vključitev in odklop številke. Iz nekega razloga sem to idejo opustil že v začetku oblikovanja. Ne spomnim se, zakaj. Nameravam preizkusiti elektromagnete in jih bom v prihodnosti morda zamenjal.

Magnete dvigamo in spuščamo z vijakom in servo pogonom. Vijak ima zelo grob navoj, tako da bo za pol obrata vijaka magnete dvignil za približno 4 mm, kar je dovolj za odklop povezave s številkami.

1. Prvi korak je pritrditev nosilca koračnega motorja Beta (spodnji motor). Postavil sem ga tako, da je rob nosilca poravnan z robom vezanega lesa.
2. Spodnjim in zgornjim vozičkom ter vogalnim nosilcem dodajte zobnike v prostem teku.
3. Spodnji nosilec potisnite na vodilno palico in pritrdite vogalni nosilec.
4. 3D -tiskal sem orodje za poravnavo, da se prepričam, da je spodnja vodilna palica vzporedna z robom vezanega lesa. Z njim sem ugotovil, kam priviti vogalni nosilec.
5. Dodajte navpične vodilne palice, nosilec magneta in nato ponovite zgornje korake za zgornji nosilec in motor Alfa.
6. Za poravnavo zgornjih vodilnih palic sem vzel kos vezanega lesa in na en konec privijal vijak. Nato sem nastavil vijak tako, da se je le dotaknil palice na koncu motorja. Nato sem ga potisnil na drugi konec in privijal vogalno vodilo.
7. Namestite koračne motorje in pogonske zobnike
8. Privijte zobati jermen in ga pritrdite na nosilec magneta

4. korak: Dodajte stikala za dom

CoreXY se mora po vsakem ciklu napajanja umeriti, da ve, kje se nahajajo koordinate 0, 0. To naredi tako, da se premakne proti levemu zgornjemu kotu (0, 0), dokler ne sproži dveh mikro stikal, ki označujeta začetni položaj. Položaj, kjer ta stikala niso kritična, jih je treba le postaviti blizu vogala, tako da zgornji nosilec in magnetni nosilec pritisneta stikalo med ciklom usmerjanja.

5. korak: Elektronika

Shema prikazuje potrebne povezave med M0-mini, RTC in CNC ščitom. Koračni motorji se priključijo v ščit CNC.

Moč ščita CNC, ki gre koračnim motorjem, prihaja iz 12v, 10A napajalnika. Ta 12V se napaja tudi prek regulatorja napetosti LM7805, ki se lahko uporablja za napajanje M0-mini in RTC.

Mikro stikala X in Y Zero sta priključena neposredno na ploščo M0-mini.

Korak 6: Dodajte pločevino

Imel sem težave pri nabavi velike pločevine jekla 36, zato sem uporabil liste 10 "x4", ki so bili na voljo iz več virov. Za pritrditev na akril sem uporabil dvostranski filmski trak iz poliestra 3M, širok 1/2 ", nameščen vzdolž šivov. To je povzročilo gladko jekleno površino.

7. korak: Programska oprema

Programska oprema je sestavljena iz več modulov

• RTC vmesnik
• Pospešek/pojem motorja s časovniki in prekinitvami
• Funkcija CoreXY, ki se uporablja za premik na dani niz koordinat
• Ura - to je določilo, kako premakniti številke iz domačega položaja v položaj ure in nazaj.

Vso izvorno kodo najdete na Githubu

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

8. korak: Priprava številk

Vsaka številka ima dva magneta 6x2 mm, prilepljena na zadnjo stran. Ti so bili pritrjeni s super lepilom za gel. Pomembno je, da so vsi magneti obrnjeni v isto smer. Poskrbel sem, da imata magneta severni pol obrnjen navzgor. Ni važno, kateri pol je obrnjen navzgor, le nasprotno mora biti od magnetov na nosilcu CoreXY, tako da številke pritegnejo nosilec.

9. korak: Inicializacija ure

Začetna postavitev številk se izvede ob prvem zagonu ure. Nosilec CoreXY se premakne v prazen položaj blizu sredine obraza in vtakne magnete.

Uporabnik postavi številko nasproti nosilca in programski opremi pove, katero število in ali gre za minuto, desetine minut, uro ali več deset urno številko. Programska oprema bo nato shranila številko v domači položaj. To se ponavlja, dokler ni postavljenih vseh 27 številk.

Takrat se lahko zažene ura in programska oprema premakne ustrezne številke za prikaz časa. Opomba: to inicializacijo je treba izvesti samo enkrat. Ko so številke v položaju, programska oprema ve, kje so, tudi če obstaja cikel napajanja.

Velika nagrada na tekmovanju Make it Move 2020