Magnetni sat za frižider: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Uvijek su me fascinirali neobični satovi. Ovo je jedna od mojih najnovijih kreacija koja koristi abecedne brojeve hladnjaka za prikaz vremena.

Brojevi su postavljeni na komad tankog bijelog pleksiglasa sa tankim limom laminiranim sa stražnje strane. U svakom od brojeva nalaze se mali magneti koji uzrokuju prianjanje broja na lim kada se ne pomiču.

Brojevi se pomiču korištenjem CoreXY mehanizma koji pomiče kočiju iza broja, zatim uključuje dva magneta koji privlače magnete na broju i omogućuju broju da prati kretanje kolica. Kad stignu na odredište, magneti za kočiju se otkače i broj će ostati na mjestu zbog tankog lima koji je podložan pleksiglasom.

Supplies

• 1 x RobotDyn SAMD21 M0-Mini
• 1 x Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC ShieldStepper motorni štit
• 2 x vozač motora A4988
• 2 × Usongshine koračni motor 42BYGH
• 1 x servo motor
• 2 × GT2 Remenica razvodnog remena, 16 zubaca, širine 5 mm
• 2 × GT2 razvodna remenica, otvor 5 mm, bez zubaca
• 2 × Mikroprekidač s valjkom
• 6 × GT2 razvodna remenica, otvor 5 mm, 20 zuba
• 1 × GT2 Zupčasti remen, 8m5
• 54 × 6x2 mm Magneti za hladnjak sa brušenim niklom
• 2 × 10x3 mm Magneti za frižider od brušenog nikla
• 2 × 8 mm x 600 mm Vodič
• 2 × 8 mm x 500 mm Vodeća šipka
• 1 × LM7805, regulator napona 5v
• Napajanje 1 × 12V, 10A
• 1 x 1/16 "debeli bijeli pleksiglas, 21" x19"
• 1 lim x36ga, 20 "x18"
• 1 x3/4 "Šperploča, 24" x24"
• Razni hardver

Korak 1: Izgradite okvir

Okvir se sastoji od 3/4 "šperploče sa 1/16" bijelim akrilom montiranog u otvor u šperploči.

Otvor je 16 "x20" sa rabetom 17 "x21" x1/16 "po rubu, tako da se akrilni list uklapa s površinom šperploče. Koristio sam super ljepilo u gelu za pričvršćivanje akrila na šperploču. Koristio sam CNC glodalica za rezanje šperploče, ali to se može učiniti ubodnom pilom i glodalicom. Budući da CNC glodalica ostavlja zaobljene uglove (1/8 "u mom slučaju), upotrijebio sam laserski graver za rezanje akrila u skladu.

Korak 2: 3D ispis dijelova

Dizajnirao sam i 3D štampao sve dijelove potrebne za držanje motora i zupčanika za CoreXY mehanizam. Koristim PETG materijal, ali PLA bi trebao raditi dobro.

Ukupno ima 11 dijelova, 9 jedinstvenih. Datoteke se mogu pronaći na Thingiverse -u.

• Nosač koračnog motora x 2
• Ugaoni držač x 2
• Gornja kolica
• Lower Carriage
• Nosač magneta
• Nosač magneta
• Screw
• Gear
• Nosač za mikroprekidač

3D sam odštampao sve brojeve koji se koriste na satu. Postoji 10 znamenki za minute i sate (0-9), 6 znamenki (0-5) za desetke minuta i 1 znamenka (1) za desetine sati. Oni su tiskali različitim bojama PLA kako bi dodali raznolikost.

Korak 3: Sastavite CoreXY mehanizam

Pojedinosti o tome kako CoreXY dizajn funkcionira mogu se pronaći na CoreXY.com Izgradnja nosača magneta Nosač magneta je ono što se nalazi na stražnjoj strani sata, pozicionirano je iza zadanog broja, a magneti na nosaču su spušteni kako bi se uspostavila magnetna veza između prevoznika i broj. Broj se tada može premjestiti na novi položaj, a magneti na nosaču se podižu kako bi se odvojili i ostavili broj na novom mjestu.

Napomena: Prvobitno sam planirao koristiti elektromagnete za uključivanje i isključivanje broja. Iz nekog razloga napustio sam tu ideju rano u procesu projektiranja. Ne mogu se sjetiti zašto. Planiram testirati elektromagnete i možda ću u budućnosti zamijeniti ovaj nosač.

Magneti se podižu i spuštaju pomoću vijka i servo pogona. Vijak ima vrlo grub navoj tako da će zaokret od pola zavoja podići magnete za približno 4 mm, što je dovoljno da prekine vezu s brojevima. Sklapanje CoreXY komponenti

1. Prvi korak je pričvršćivanje držača Beta koračnog motora (donji motor). Postavio sam ga tako da je rub držača u ravnini s rubom šperploče.
2. Dodajte zupčanike u praznom hodu donjim i gornjim kolicima i kutnim nosačima.
3. Gurnite donji nosač na šipku vodilicu, a zatim pričvrstite kutni držač.
4. 3D sam odštampao alat za poravnanje kako bih bio siguran da je donja šipka za vođenje paralelna sa ivicom šperploče. Koristio sam ga da odredim gdje da pričvrstim ugaoni držač.
5. Dodajte okomite vodilice, nosač magneta, a zatim ponovite gornje korake za gornji nosač i Alfa motor.
6. Za poravnavanje gornjih vodilica uzeo sam komad šperploče i na jedan kraj stavio vijak. Zatim sam namjestio vijak tako da je samo dodirivao šipku na kraju motora. Zatim sam ga gurnuo na drugi kraj i ušrafio vođicu.
7. Montirajte koračne motore i pogonske zupčanike
8. Provucite razvodni remen i pričvrstite ga na nosač magneta

Korak 4: Dodajte kućne prekidače

CoreXY se mora kalibrirati nakon svakog ciklusa napajanja da bi znao gdje se nalaze koordinate 0, 0. To čini pomicanjem prema gore lijevo (0, 0) dok ne aktivira dva mikroprekidača koji označavaju početni položaj. Položaj gdje ovi prekidači nisu kritični, samo ih treba postaviti blizu ugla tako da i gornji nosač i magnetski nosač pritisnu prekidač tijekom ciklusa navođenja.

Korak 5: Elektronika

Shema prikazuje potrebne veze između M0-mini, RTC-a i CNC štita. Koračni motori se spajaju u CNC štit.

Snaga CNC oklopa koja ide na koračne motore dolazi iz napajanja od 12v, 10A. Ovaj 12V se napaja i putem regulatora napona LM7805 koji se može koristiti za napajanje M0-mini i RTC-a.

Mikroprekidači X i Y Zero povezani su direktno na M0-mini ploču.

Korak 6: Dodajte lim

Imao sam poteškoća u nabavljanju velikog lima čelika promjera 36 pa sam upotrijebio limove veličine 10 "x4" koji su bili dostupni iz više izvora. Za pričvršćivanje na akril koristio sam 3M poliestersku dvostranu filmsku traku, širine 1/2 "postavljenu duž šavova. To je rezultiralo glatkom čeličnom površinom.

Korak 7: Softver

Softver se sastoji od više modula

• RTC interfejs
• Ubrzanje/usporavanje motora pomoću mjerača vremena i prekida
• CoreXY funkcionalnost koja se koristi za prelazak na zadani skup koordinata
• Sat - ovo je odredilo kako premjestiti brojeve s njihovog početnog položaja na položaj sata i nazad.

Sav izvorni kod možete pronaći na Githubu

github.com/moose408/Refrigerator_Magnet_Clock

Korak 8: Priprema brojeva

Svaki broj ima dva magneta 6x2 mm zalijepljena na poleđini. Oni su pričvršćeni pomoću super ljepila za gel. Važno je da svi magneti budu okrenuti u istom smjeru. Uvjerio sam se da su magneti sjeverni pol okrenuti prema gore. Nije važno koji pol je okrenut prema gore, samo mora biti suprotan od magneta na CoreXY nosaču kako bi se brojevi privukli na nosač.

Korak 9: Pokretanje sata

Početno postavljanje brojeva vrši se pri prvom pokretanju sata. Nosač CoreXY se pomera u prazan položaj blizu sredine lica i uključuje svoje magnete.

Korisnik postavlja broj nasuprot nosiocu i kaže softveru koji je to broj i da li je to minut, desetine minuta, sat ili desetine sati. Softver će tada spremiti broj na početnu poziciju. Ovo se ponavlja sve dok se ne postavi svih 27 brojeva.

Tada se sat može pokrenuti i softver će premjestiti odgovarajuće brojeve za prikaz vremena. Napomena: ovu inicijalizaciju morate izvršiti samo jednokratno. Kada brojevi budu u položaju, softver zna gdje se nalaze čak i ako postoji ciklus napajanja.

Velika nagrada na takmičenju Make it Move 2020