Tijdmeting (meetlintklok): 5 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Voor dit project hebben wij (Alex Fiel & Anna Lynton) een alledaags meetinstrument genomen en er een klok van gemaakt! Het oorspronkelijke plan was om een bestaand meetlint te motoriseren. Toen we dat maakten, besloten we dat het gemakkelijker zou zijn om onze eigen shell te maken die bij de elektronica past. We hebben een meetlint gemotoriseerd en geprogrammeerd om in de loop van de dag te bewegen om de tijd in uren (inch) weer te geven.

Om het hele project er zo goed mogelijk uit te laten zien, was de grootste uitdaging het verkleinen van de elektronica en het houden van de totale voetafdruk van het apparaat op ongeveer de grootte van het echte object.

Benodigdheden:

Elektronica

Arduino Nanox1

Adafruit Precision RTC Chipx1

Stappenmotor H-brug Chip x1

Stappenmotorx1

12v 1A-adapter x1

Kleine eindschakelaar x1

Boost / Buck-omzetterx1

6mm (diameter) x 3 mm Magnetenx6

6 mm kogellagers x (3-10)

Een paar losse mannelijke / vrouwelijke headers

Draad

Soldeerbout

Afwerking / Case

3D-printer (of toegang tot een)

Bondo Auto Body Filler

Zilveren spuitverf

Zwarte spuitverf

Gele spuitverf

Vinylsnijder (of toegang tot een)

Autodesk Fusion 360 (als u aanpassingen aan het model wilt maken)

Stap 1: Circuit & Code

De schakeling is vrij eenvoudig. Het bijgevoegde bedradingsschema legt uit hoe de RTC-chip, H-brug, motor en eindschakelaar allemaal in het circuit worden geïntegreerd. Het gecompliceerde deel is ervoor te zorgen dat alles in de spoel past en de stappenmotor omringt. Bekijk de close-up foto van de spoel om een beter idee te krijgen van de ruimte waarmee we werken. Hiervoor was het het gemakkelijkst om draad met een vaste kern te gebruiken, gebogen en op de exacte lengte gesneden die het moest zijn, en vervolgens heet lijm het vast nadat het aan elkaar was gesoldeerd. Soldeer mannelijke headers aan de stroom en aarde voor het bord en de motor.

Upload de code naar het bord. De code is volledig becommentarieerd, waarin wordt uitgelegd hoe de homing-functie werkt en hoe functies worden aangeroepen. Code is te vinden op Github gists:

gist.github.com/scealux/4456dedaaabe17f41e…

Stap 2: Voeding

Vervolgens moet u de voeding maken. We ontdekten dat we geen consistente stroom konden leveren door de 12V-voedingssplitsing tussen de stappenmotor en het bord.

We hebben het uiteindelijk opgelost door een 12V-voeding en een buck-converter uit elkaar te halen om een constante spanning voor de Arduino te hebben en nog steeds 12v voor de stepper te hebben (niet zeker of dit de beste manier is … maar het werkte!). Vervolgens hebben we vier lange draden gebruikt (Vin voor de stepper, Vin voor het bord en aarde voor elk van het meetlint. Voeg vrouwelijke headers toe aan deze draad en krimp ze samen voor een mooiere afwerking!

Stap 3: 3D printen

Voor het meetlint:

Alle bestanden zijn voorbij op Thingiverse; gedrukt in de juiste richting, hebben de buitenbehuizing en het stappenwiel ondersteuningsmateriaal nodig. Voor onze afdrukken, wetende dat we hoe dan ook nabewerking moesten doen, drukten we de hoesjes af met de buitenkant naar beneden tegen de steun.

We hebben de spoel geassembleerd met behulp van een soldeerbout om de onderdelen samen te smelten. Vervolgens kunnen de kogellagers in het kanaal van de rechter body worden geplaatst om te controleren hoe de spoel draait.

Voor de voeding:

Vervolgens kunt u met de Power Supply-bestanden een nieuwe behuizing voor uw bijgewerkte voeding in 3D printen. We hebben de tanden aan de binnenkant warm gelijmd en vervolgens de twee helften aan elkaar gelijmd.

Stap 4: Afwerking & Schilderen

Lijm de magneten in de gaten aan de binnenkant van de behuizing.

Na het vastlijmen van de magneten in de gaten in de behuizing en het controleren van de pasvorm, is het tijd om de afwerking te doen.

Bij het maken/afwerken van de case kun je echt zo veel of zo weinig doen als je wilt. Voor dit project probeerden we het meetlint er zo realistisch mogelijk uit te laten zien. Daarom hebben we veel tijd besteed aan het aanbrengen van Bondo, schuren en dat proces herhalen voordat we de zilveren spuitverf aanbrachten. We gebruikten schilderstape om gebieden te maskeren die we niet wilden schilderen en voegden gele accenten toe. Je kunt de behuizing schilderen zoals je wilt!

Met behulp van een vinylsnijder snijden we een cirkelvormig logo uit voor de naar buiten gerichte zijde. Nogmaals, ontwerp de buitenkant zoals jij dat wilt!

Stap 5: Alles samenbrengen

Plaats de kogellagers in de rails aan de binnenkant van de behuizing en plaats de stappenmotor met de componenten eromheen gesoldeerd. Sluit de vrouwelijke headers van de voeding aan op de mannelijke headers die van de stepper en het bord komen.

Pak het meetlint en wikkel het om de middelste spoel. We hebben een stuk tape toegevoegd om het begin ervan vast te houden om wegglijden te voorkomen. Bevestig de spoel aan de stappenmotor aan de binnenkant van het meetlint.

Klik de twee helften in elkaar en steek de stekker in het stopcontact en je bent klaar om te gaan! Zoals te zien is in de video, zal de band naar huis gaan en vervolgens worden verlengd om de huidige tijd weer te geven.

Tweede prijs in de klokkenwedstrijd