Магнит часовник за хладилник: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Винаги съм бил очарован от необичайни часовници. Това е едно от най -новите ми творения, което използва букви от хладилника за показване на часа.

Цифрите са поставени върху парче тънък бял плексиглас, който има тънка ламарина, ламинирана отзад. Във всеки от номерата има малки магнити, които причиняват прилепването на номера към ламарината, когато не се преместват.

Числата се преместват с помощта на механизъм CoreXY, който премества карета зад число, след това задейства два магнита, които привличат магнитите върху номера и позволяват на номера да следва движението на каретата. След като пристигнат на местоназначението, магнитите на каретата се освобождават и номерът ще остане на мястото си поради тънката ламарина, подпираща плексигласа.

Консумативи

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper Motor Shield
• 2 x A4988 моторни драйвери
• 2 × Usongshine стъпков двигател 42BYGH
• 1 x серво мотор
• 2 × GT2 ролка на ангренажния ремък, 16 зъба, 5 мм ширина
• 2 × GT2 обтягаща ролка, 5 мм отвор, беззъба
• 2 × Микропревключвател с лост с ролка
• 6 × GT2 ролка на празен ход, 5 мм отвор, 20 зъба
• 1 × GT2 зъбен ремък, 8m5
• Магнити за хладилник с четка от никел 54 × 6x2 мм
• 2 × 10x3 мм Магнити за хладилник с четка от никел
• 2 × 8 мм x 600 мм водещ прът
• 2 × 8 мм x 500 мм водещ прът
• 1 × LM7805, 5v регулатор на напрежението
• 1 × 12V, 10A захранване
• 1 x 1/16 "дебел бял плексиглас, 21" x19"
• 1 x36ga ламарина, 20 "x18"
• 1 x3/4 "шперплат, 24" x24"
• Различен хардуер

Стъпка 1: Изградете рамката

Рамката се състои от 3/4 "шперплат с 1/16" бял акрил, монтиран в отвор в шперплата.

Отворът е 16 "x20" с 17 "x21" x1/16 "рабет по ръба, така че акрилният лист да се вписва едновременно с повърхността на шперплата. Използвах гел супер лепило, за да прикрепя акрила към шперплата. Използвах CNC рутер за рязане на шперплат, но това може да се направи с мозайката и фреза. Тъй като CNC рутерът оставя заоблени ъгли (1/8 "в моя случай), използвах лазерен гравьор, за да изрежа акрила, за да съответства.

Стъпка 2: 3D отпечатване на частите

Проектирах и отпечатах 3D всички части, необходими за задържане на двигателите и зъбните колела за механизма CoreXY. Използвам PETG материал, но PLA трябва да работи добре.

Има общо 11 части, 9 уникални. Файловете могат да бъдат намерени в Thingiverse.

• Монтаж на стъпков двигател x 2
• Ъглова скоба x 2
• Горна карета
• Долен вагон
• Магнитна карета
• Поставка за магнит
• Винт
• Gear
• Скоба за микропревключвател

Отпечатах 3D всички числа, използвани в часовника. Има 10 цифри за минутите и часовете (0-9), 6 цифри (0-5) за десетките минути и 1 цифра (1) за десетките часове. Те бяха отпечатани с различни цветове на PLA, за да добавят разнообразие.

Стъпка 3: Сглобете механизма CoreXY

Подробности за това как работи дизайнът на CoreXY можете да намерите на CoreXY.com Изграждане на магнитния носител Магнитният носител е това, което е на гърба на часовника, той е позициониран зад даден номер и магнитите на носача са спуснати, за да направят магнитна връзка между превозвача и номера. След това номерът може да бъде преместен на нова позиция и магнитите на носача се повдигат, за да се освободят и оставят номера на новото му място.

Sidenote: Първоначално планирах да използвам електромагнити за включване и изключване на номера. По някаква причина изоставих тази идея в началото на процеса на проектиране. Не мога да си спомня защо. Планирам да тествам електромагнити и може да се окаже, че в бъдеще ще заменя този вагон.

Магнитите се повдигат и спускат с помощта на винт и серво. Винтът има много груба резба, така че половин завъртане на винта ще повдигне магнитите приблизително 4 мм, което е достатъчно, за да се изключи връзката с числата.

1. Първата стъпка е да прикрепите скобата на бета стъпковия двигател (долния двигател). Поставих го така, че ръбът на скобата да е изравнен с ръба на шперплата.
2. Добавете празните зъбни колела към долните и горните каретки и ъгловите скоби.
3. Плъзнете долната каретка върху направляващия прът и след това прикрепете ъгловата скоба.
4. Отпечатах 3D инструмент за подравняване, за да се уверя, че долната направляваща пръчка е успоредна на ръба на шперплата. Използвах го, за да определя къде да завинтвам ъгловата скоба.
5. Добавете вертикалните водещи пръти, магнитния носител и след това повторете горните стъпки за горната каретка и алфа двигателя.
6. За да подравня горните направляващи пръти взех парче шперплат и сложих винт в единия край. След това настроих винта така, че той само да докосва пръта в края на двигателя. След това го плъзнах към другия край и завинтвам ъгловата водачка.
7. Монтирайте стъпкови двигатели и задвижващи зъбни колела
8. Завийте зъбния колан и го прикрепете към магнитния носител

Стъпка 4: Добавете превключвателите за дома

CoreXY трябва да се калибрира след всеки цикъл на захранване, за да знае къде се намират координатите 0, 0. Той прави това, като се придвижва в горния ляв ъгъл (0, 0), докато задейства два микро-превключвателя, които показват началната позиция. Позицията, в която тези превключватели не е критична, те просто трябва да бъдат поставени близо до ъгъла, така че горната и магнитната каретка да натиснат превключвателя по време на цикъла на самонасочване.

Стъпка 5: Електроника

Схемата показва необходимите връзки между M0-mini, RTC и CNC щита. Стъпковите двигатели се включват в CNC щита.

Мощността на CNC щита, която отива към стъпковите двигатели, идва от 12v, 10A захранване. Този 12V се захранва и чрез регулатор на напрежението LM7805, който може да се използва за захранване на M0-mini и RTC.

Микропревключвателите X и Y Zero са свързани директно към платката M0-mini.

Стъпка 6: Добавете ламарина

Имах трудности при набавянето на голям лист от стомана с 36 габарити, така че използвах листове 10 "x4", които се предлагаха от множество източници. За да ги прикрепя към акрила, използвах 3M полиестерна двустранна филмова лента, широка 1/2 ", разположена по шевовете. Това доведе до гладка стоманена повърхност.

Стъпка 7: Софтуер

Софтуерът се състои от множество модули

• RTC интерфейс
• Ускорение/забавяне на двигателя, извършено с помощта на таймери и прекъсвания
• CoreXY функционалност, използвана за преминаване към даден набор от координати
• Часовникът - това определяше как да преместите числата от тяхната начална позиция до позицията на часовника и обратно.

Целият изходен код може да бъде намерен в Github

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

Стъпка 8: Подготовка на числата

Всеки номер има два магнита 6x2 мм, залепени към гърба. Те бяха прикрепени с помощта на гел супер лепило. Важно е всички магнити да са обърнати в една и съща посока. Уверих се, че магнитите имат северния полюс нагоре. Няма значение кой полюс гледа нагоре, той просто трябва да е противоположен на магнитите на носителя CoreXY, така че числата да бъдат привлечени от носителя.

Стъпка 9: Инициализиране на часовника

Първоначалното поставяне на числата се извършва при първото пускане на часовника. Каретката CoreXY се премества на празно място близо до средата на лицето и захваща магнитите си.

Потребителят поставя номер срещу оператора и казва на софтуера кое число и дали е номер от минута, десетки минути, час или десетки часове. След това софтуерът ще запази номера в началната си позиция. Това се повтаря, докато не бъдат поставени всичките 27 номера.

В този момент часовникът може да се стартира и софтуерът ще премести подходящите числа, за да покаже часа. Забележка: тази инициализация трябва да се извърши само еднократно. След като числата са в позиция, софтуерът знае къде се намират, дори ако има цикъл на захранване.

Голямата награда в конкурса Make it Move 2020