Fibonacciho hodiny: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

UPDATE: Tento projekt bol úspešne financovaný na Kickstarterand teraz je k dispozícii na predaj na https://store.basbrun.com Ďakujem všetkým, ktorí podporili moju kampaň!

Predstavujem vám Fibonacciho hodiny, hodiny pre hlupákov so štýlom. Hodiny sú krásne a zábavné zároveň a používajú slávnu Fibonacciho sekvenciu na zobrazenie času úplne novým spôsobom.

Krok 1: Ako zistím čas?

Fibonacciho postupnosť je postupnosť čísel, ktorú vytvoril taliansky matematik Fibonacci v 13. storočí. Toto je postupnosť začínajúca 1 a 1, kde každé nasledujúce číslo je súčtom predchádzajúcich dvoch. Ako hodiny som použil prvých 5 výrazov: 1, 1, 2, 3 a 5.

Obrazovka hodín je tvorená piatimi štvorcami, ktorých dĺžka strán zodpovedá prvým piatim Fibonacciho číslam: 1, 1, 2, 3 a 5. Hodiny sa zobrazujú červenou farbou a minúty zelenou. Keď sa na štvorci použijú hodiny a minúty, zmení sa na modrý. Biele štvorce sa ignorujú. Ak chcete zistiť čas na hodinách Fibonacci, musíte urobiť matematiku. Ak chcete odčítať hodinu, jednoducho sčítajte zodpovedajúce hodnoty červeného a modrého štvorca. Ak si chcete prečítať zápisnicu, urobte to isté so zeleným a modrým štvorcom. Minúty sú zobrazené v 5 -minútových prírastkoch (0 až 12), takže svoj výsledok musíte vynásobiť 5, aby ste získali skutočné číslo.

Často existuje niekoľko spôsobov, ako zobraziť jeden čas. Aby bola výzva ešte väčšia, kombinácie sa vyberajú náhodne zo všetkých rôznych spôsobov zobrazenia čísla. Existuje napríklad 16 rôznych spôsobov zobrazenia 6:30 a nikdy neviete, ktorý z nich hodiny použijú!

Krok 2: Okruh

Hodiny Fibonacci som postavil pomocou mikrokontroléra Atmega328P pomocou Arduina. Môžete si kúpiť dosku Arduino a dosku na prerušenie hodín hodín v reálnom čase DS1307 a vytvoriť si vlastný štít pre svoj obvod, ale radšej som postavil vlastnú dosku s obvodmi. To mi umožňuje udržať malé rozmery a nízku cenu.

Krok 3: Tlačidlá

Tri tlačidlá pripevnené k pinom Arduino #3, #4 a #6 slúžia spoločne na zmenu času. Tlačidlo na pine č. 3 je možné použiť samostatne na zmenu palety farieb diód LED. Na kolíku č. 5 je pripevnené ďalšie tlačidlo na prepínanie medzi rôznymi režimami hodín. Dva režimy sú režimy žiarovky a predvolený režim sú hodiny. Všetky tlačidlá sú paralelne prepojené s pinmi Arduino pomocou 10K sťahovacieho odporu.

Krok 4: Hodiny v reálnom čase

Hodinový čip DS1307 v reálnom čase je k analógovým kolíkom Arduino 4 a 5 pripojený dvoma 22K výsuvnými odpormi. Hodinový kolík 5 (SDA) je pripojený k pinu 27 Atmega328P 27 (Arduino A4) a hodinový kolík 6 (SCL) je pripojený k pinu Atmega329P 29 (Arduino A5). Na udržanie času pri odpojení čipu DS1307 je potrebná 3V batéria pripojená k pinom 3 a 4 čipu. Hodiny v reálnom čase sú poháňané kryštálom 32 kHz zapojeným na piny 1 a 2. Na kolík 8 je napájané 5 V.

Krok 5: Pruh pixelov LED

Používam pixely LED postavené na vrchu ovládačov WS2811. Tieto mikrokontroléry mi umožňujú nastaviť farbu každej jednotlivej LED diódy jediným výstupom na mikrokontroléri Arduino. Kolík Arduino používaný na ovládanie LED v tomto projekte je kolík č. 8 (kolík Atmega328P č. 14).

Krok 6: Mikrokontrolér

Všetky podrobnosti o tom, ako pripojiť Atmega328P k vytvoreniu klonu Arduino, nájdete v mojom príspevku „Zostavte klon Arduino“. Do tohto projektu som pridal novú funkciu, port FTDI na programovanie vášho mikrokontroléra Arduino priamo na tomto obvode. Pripojte pin jeden k resetovaciemu kolíku Arduino pomocou kondenzátora 0,1 uF, aby ste synchronizovali váš nástroj na nahrávanie so sekvenciou spustenia čipu.

Pin 2 (RX) portu FTDI sa pripája na pin 3 Atmega328P (Arduino 1-TX) a pin 3 (TX) konektora FTDI sa pripája na pin 2 Atmega328P (Arduino 0-RX). Nakoniec pin 4 FTDI prejde na 5V a 5 a 6 na uzemnenie.

Krok 7: Príloha

Video predstavuje všetky kroky pre stavbu ohrady hodín Fibonacci. Cieľom je vytvoriť 5 štvorcových oddelení v hodinách, hlbokých dva palce, zodpovedajúcich veľkosti piatich prvých pojmov Fibonacciho postupnosti, 1, 1, 2, 3 a 5. LED diódy sú rozmiestnené vo všetkých štvorcoch a prepojené v zadná časť hodín na dosku plošných spojov.

Ohrada je vyrobená z brezovej preglejky. Rám je hrubý 1/4 palca a zadný panel má hrúbku 1/8 palca. Oddeľovače sú hrubé 1/16 palca a môžu byť vyrobené z akéhokoľvek nepriehľadného materiálu. Rozmery hodín sú 8 ″ x 5 ″ x 4 ″. Predná časť hodín je kus polopriehľadného plexiskla s hrúbkou 1/8 palca. Oddeľovače sú označené perom Sharpie.

Povrchová úprava dreva je lak na vodnej báze nanesený po dobrom brúsení brúsnym papierom 220.

Krok 8: Vytvorte z neho lampu

Hodiny Fibonacci je možné tiež zmeniť na žiarivú lampu! Publikovaný kód už podporuje dva režimy žiarovky. Medzi týmito tromi režimami môžete prepínať jednoduchým stlačením tlačidla režimu. Kód je pre vás otvorený na hacknutie, implementujte svoje vlastné režimy!

Krok 9: Hotovo

Skončil si! Hodiny Fibonacci sú fantastickým štartérom diskusií … prineste ich na ďalšie stretnutie NERD alebo na vianočné rodinné stretnutie!

Ďakujem za prečítanie/sledovanie!

Krok 10: Kód

Zdrojový kód nájdete na mojom účte github:

github.com/pchretien/fibo