Elektromagnetické kyvadlové laserové hodiny s teplomerom: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Predtým som postavil niekoľko hodín Nixie Tube pomocou Arduino Nixie Shield, ktorý som kúpil na ebay tu:

www.ebay.co.uk/itm/Nixie-Tubes-Clock-IN-14…

Tieto dosky sú vybavené vstavanými hodinami RTC (Real Time Clock) a umožňujú veľmi jednoduché uvedenie jednoduchých hodiniek do prevádzky. Ide len o to, aby ste štít pripevnili k svojmu arduinu (buď uno alebo mega) a nahrali kód dodaný s doskou (tu na github pre najnovšiu verziu: https://github.com/afch/NixeTubesShieldNCS314/) a vy ' je dobré ísť. Ale mal som nápad! Mohol by som vytvoriť systém, v ktorom by som mohol pomocou kyvadla označiť čas a nejako to zmerať a zobraziť na tubusoch? Ukázalo sa, že ja môžem a ty tiež. Ak vás to zaujíma, čítajte ďalej!

Krok 1: Myšlienka

Aby som to mohol začať, musel som prekonať niekoľko problémov. 1. Ako by som mohol nechať kyvadlo neustále sa otáčať bez použitia hodinového mechanizmu, 2. Ako by som mohol čítať, keď kyvadlo prešlo daným bodom, a odovzdať tieto informácie arduinu a 3. Budem musieť upraviť kód, ktorý bol dodaný s nixie štít, aby ignoroval RTC a prečítal informácie odovzdané z kyvadla.

Myslel som si, že ak nájdem kyvadlo vyrobené zo železa, môžem pomocou elektromagnetu pritiahnuť kyvadlo k nemu a potom elektromagnet vypnúť, aby sa vrátil späť. Mal som tiež niekoľko malých laserov a laserových senzorov v súprave arduino senzorov a doteraz som ich nepoužil a zistil som, že by bolo načase ich nastaviť a zistiť, či by som mohol použiť kyvadlo prechádzajúce laserovým lúčom na spustite elektromagnet (prostredníctvom tranzistora MOSFET). Potom som si uvedomil, že to bude tiež perfektný spôsob, ako spočítať výkyvy kyvadla a odovzdať tieto informácie arduinovi.

Krok 2: Kyvadlo

Rozhodol som sa, že najlepším spôsobom, ako to dosiahnuť, bolo pokúsiť sa najskôr zostaviť kyvadlo osadené lasermi a elektromagnetom, a potom pôjdeme na nákup ďalšieho štítu nixie trubice.

Ako je vidieť na fotografii, pripevnil som kyvadlo, laserové prijímače a elektromagnet na malý stojan z preglejky, ktorý som vyrobil, a postavil som platformu pre laserové vysielače z dištančných dosiek plošných spojov a lízanky. Zistil som, že 5 mm otvor vyvŕtaný do preglejky je ideálnou veľkosťou na to, aby stojky pevne sedeli a umožnili malým pohybom upraviť ich zvislú polohu. Na druhej strane preglejky je napájacia doska a mosfetový tranzistor.

Napísal som krátky náčrt arduina (priložený laser-clock.ino), ktorý umožňuje testovanie tohto nastavenia. TENTO Náčrt NIE JE POTREBNÝ pre dokončený projekt a slúžil iba na testovanie, či dokážem kyvadlo kontinuálne otáčať pomocou elektromagnetu, ktorý bol spustený dvoma laserovými lúčmi, a na spočítanie švihov a prevedenie tohto čísla na sekundy.

Keď kyvadlo prechádza lúčom vľavo, dejú sa štyri veci súčasne.

1. Laser vľavo je vypnutý2. Elektromagnet je zapnutý 3. Laser vpravo je zapnutý4. Počítadlo počtu hojdačiek sa zvýši o 1

Keď kyvadlo prechádza lúčom vpravo, dejú sa tri veci súčasne.

1. Laser vpravo je vypnutý2. Elektromagnet je vypnutý 3. Laser vľavo je zapnutý

Keď je tento arduino spustený, zobrazí sa na sériovom monitore aj hodiny, minúty, sekundy a počítadlo (počet výkyvov kyvadla)

V tomto náčrte uvidíte riadok 58

realseconds = (počítadlo * 0,7386);

Toto má previesť počet výkyvov kyvadla na počet skutočne uplynutých sekúnd, ku ktorým došlo pokusom a omylom, a bude závisieť od dĺžky kyvadla použitého vo vašom projekte a bude potrebné ho zodpovedajúcim spôsobom upraviť.

Krok 3: Štít Nixie

Ako už bolo spomenuté, kúpil som niekoľko týchto nixie štítov z ebay na rôzne projekty, ale keď prišiel ten pre tento projekt, zistil som, že ide o novší model (verzia 2.2) a teraz obsahuje vstavaný teplomer. Aktualizoval sa aj firmvér a bol som trochu sklamaný, keď som si uvedomil, že starý firmvér nebude fungovať s novou doskou štýlu, takže kód v mojich predchádzajúcich projektoch bude potrebné upraviť, ak sa použije nová doska V2.2 postavte jeden (mám na mysli priamo nixie hodiny so zvonkohrou Westminster, ktoré som pridal pred niekoľkými mesiacmi).

Každopádne, keď budete mať funkčné kyvadlo, ktoré sa bude stále hojdať ako v predchádzajúcom kroku, môžete do arduino mega pridať svoj nixie štít. Priložil som súbory firmvéru, ktoré boli dodané so štítom, ktorý som upravil. To zachováva väčšinu pôvodných funkcií štítu a umožňuje vám nastaviť dátum, čas atď. Pomocou tlačidiel na štíte. RTC bude stále bežať a bude uchovávať dátum a čas uložený, aj keď sú hodiny vypnuté, takže keď ich znova zapnete, nebude ich potrebné znova nastavovať, ale kým je na displeji, bude zobrazovať iba zvýšenie času, pretože kyvadlo sa hojdá.

Krok 4: Nájdite kabinet

Na umiestnenie tejto skrinky som použil starú televíznu skrinku Pye z roku 1950, ale samozrejme na jej umiestnenie môžete použiť akýkoľvek typ skrinky, aby vyhovoval vášmu vlastnému vkusu.

Krok 5: Zoznam dielov

1. Arduino Nixie Tube Shield, okolo 90 dolárov z ebay

2. Arduino Mega 2560, okolo 20 dolárov z ebay

3. Stohovateľné kolíky záhlavia, približne 2 doláre z ebay

4. Kolíky 90 stupňovej hlavičky, približne 1 dolár z ebay

5. Dva moduly laserového vysielača pre arduino, približne 4 doláre z ebay

6. Dva moduly laserového prijímača pre arduino, približne 4 doláre z ebay.

7. Elektromagnet 12VDC, približne 3 doláre z ebay

8. Mosfet tranzistor pre arduino, okolo 2 doláre z ebay

9. Kyvadlo zo starých hodín (musí byť železné, aby to magnet priťahoval)

10. 1PC DC-DC 12V až 3,3V 5V Buck Znížte napájací modul pre Arduino, približne 3 doláre z ebay

11. Rôzne prepojovacie káble, stojany na dosky a skrinka, do ktorej sa zmestí všetko