Tiny Moon Tide Clock - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Dit is een project dat wordt uitgevoerd met het Alaska SeaLife Center. Ze waren geïnteresseerd in een zeegerelateerd project waarbij hun studenten betrokken zouden worden bij elektronische constructie en monitoring van het oceaanmilieu. Het ontwerp is relatief goedkoop om te bouwen voor een groot aantal studenten - ongeveer $ 8,00. De gebruikte software is een aangepaste versie die wordt gebruikt in de grote op zonne-energie gebaseerde getijdenklok, maar verkleind en maakt gebruik van knoopcelbatterijen in plaats van zonne-energie. Ik stel me voor dat met dagelijkse vragen van de klok de batterijen een paar jaar meegaan - en ze zijn gemakkelijk te vervangen. De vormfactoren waren leuk om te bedenken en lieten me kennismaken met 3D-printen. Ook het ontwerp van de printplaat was een primeur en maakt een zeer snelle constructie van deze eenheden mogelijk - ik kan er in ongeveer 15 minuten een bouwen van componenten tot op de knop drukken. De behuizingen doen er iets langer over om uit de printer te komen, ongeveer 1,5 uur. Ze hebben geen ondersteunende structuren nodig. Het zijn leuke kleine klokken en werkten heel goed aan onze zeekajaks tijdens ons laatste uitje. Je kunt ze ook op je koelkast plakken. Een getijdenklok die eruitziet als de maan met een raket die eruit komt, is overal cool.

Stap 1: Verzamel uw materialen

Om de kosten laag te houden, waren alle selecties gebaseerd op gemakkelijke massa-aankopen bij leveranciers in China. Er zijn zeer weinig defecte onderdelen gevonden. (Tot nu toe slechts één slechte RTC…) Met de grillen en constante veranderingen in verkooppatronen haalt DHL me nu onderdelen goedkoper en sneller uit China dan Amazon…

1. Nano Mini USB Met de bootloader compatibel voor arduino Nano 3.0-controller CH340 USB-stuurprogramma 16Mhz Nano v3.0 ATMEGA328P $2.00

2.1 pcs 4pin 0.96 "Wit/Blauw/Geel blauw 0.96 inch OLED 128X64 Oled-display Module Voor Arduino 0.96" IIC I2C Communiceren $2.26

3.1PCS DS3231 AT24C32 IIC Precisie RTC Real Time Clock Memory Module Voor Arduino nieuwe originele Vervangen DS1307 $0.70

4. 2 * CR2032 Ronde Knoopcel Batterij Opbergdoos Mini Knop Batterij Houder Case Box Adapter Met Draad AAN/UIT Schakelaar Leads $0.70

5. Algemene drukknop -- $ 0,02

6. 2032 batterijen (3 vereist). $ 0,50

7. Kunststof behuizing 3D geprint - niets.

8. PCB-bord -- $ 1,00 Mijn boards waren van PCBWay.com -- schijnbaar geweldig bedrijf om mee om te gaan.

Alle materialen voor minder dan $ 8,00 per student.

Stap 2: bedraad het

Het ontwerpen van de printplaat voor dit project was een duidelijke leerervaring voor Eagle, maar deed me de moeite waarderen die zoveel mensen doen om een naadloze build te bereiken. Het bord moest een minimale vormfactor hebben en de onderdelen moesten passen zonder te conflicteren. Ik dacht dat ik met zo'n eenvoudig schema het bij de eerste poging zou krijgen. Twee zendingen later lukte het. De prijs van boards met PCBway is ongelooflijk goedkoop -- tien boards voor $10.

De stappen bij het vullen van het bord zijn eenvoudig. De Nano wordt geleverd met headers die je moet solderen. Het wordt vervolgens ingevoegd en op het bord gesoldeerd. Het scherm en RTClock zijn de volgende; ze hebben een pre-header, dus alles wat je hoeft te doen is ze aan het bord te solderen. De batterijhouder wordt vervolgens gevuld met batterijen en de draden worden gecontroleerd op polariteit voordat ze in de juiste gaten op het bord worden gesoldeerd. Ik heb de batterijhouder warm op de achterkant van het bord gelijmd. Als je gewoon een kale getijdenklok zonder behuizing wilt, ben je klaar, behalve het solderen van een knop op het bord.

Stap 3: De maan bouwen

Dit is mijn eerste run met 3D-printen. Absoluut de moeite waard om te leren. Ik kocht een Creality10 en deze was direct uit de doos kapot, maar het duurde slechts een dag om te ontdekken dat de printkop helemaal vol zat met rotzooi. Werkt sindsdien als een zonnetje. Voor de rest heb ik alle gratis software gebruikt. Ik heb de maan geleend van Thingiverse en aangepast in Meshmixer. De andere conventionele behuizing en onderdelen zijn allemaal gemaakt met Fusion 360 en met veel hulp van web-tutorials.

Alles is ontworpen om snel en zonder ondersteuning te worden afgedrukt, zodat je er een heleboel kunt maken en geen tien jaar nodig hebt. Bij het conventionele ontwerp (de klok die eruitziet als een klein arcadespel) moet het scherm met draden op de printplaat zijn aangesloten in plaats van direct te worden gesoldeerd. Het scherm is warm gelijmd op zijn plaats. Het gat voor de knop wordt doorboord en de knop - die met draden aan zijn positie op de printplaat is bevestigd - wordt op zijn plaats geëpoxeerd. Het maanontwerp wordt voltooid door een klein gaatje voor de knop bij het dak van de maan te boren en de knop met epoxy te bevestigen. De bedrading van de knop wordt vervolgens voltooid met draden naar de printplaat. De cartoonraket wordt vervolgens met hete lijm aan de bovenkant van de knop bevestigd. De printplaten worden vervolgens erin gestopt en de onderkant verzegeld met hete lijm, zodat u ze later kunt openen om batterijen te vervangen of de software opnieuw te gebruiken voor Roomba op uw bureau.

Stap 4: Programmeren

Net als bij de vorige Tide Clock is de software gebaseerd op Luke Millers erg mooi werk: https://lukemiller.org/index.php/2015/11/building-a-simple-tide-clock/ In dit geval is de software aangepast om drie verschillende schermen te geven zolang de knop ingedrukt wordt gehouden. De eerste geeft de volgende HOOG/LAAG met locatie-informatie en datum/tijd. De tweede geeft de huidige hoogte van het getij en de eindhoogte. En de derde geeft een staafdiagram van hoe dichtbij het volgende getij is. Elk van deze bestanden moet worden aangepast voor de locatie van uw getijdenklok. (Het zal niet goed reizen…) Hij bevat de ritmische uitingen van de NOAA-website voor verschillende locaties en een methode om R te gebruiken om andere te genereren die u maar wilt. Zoals bij alle hardware die een RTC bevat, moet u zich ervan bewust zijn dat u de klok moet instellen bij het eerste gebruik van het instrument door het commentaar op deze regel te verwijderen: //RTC.adjust(DateTime(F(_DATE_), F(_TIME_))); bij de eerste run en dan weer commentaar geven, zodat de batterijgevoede RTC vanaf dat moment zijn eigen timing behoudt. De batterij zou de RTC een paar jaar moeten gebruiken en de andere batterijen zullen hopelijk de klok een tijdje laten werken - ik schatte 2 keer per dag voor een paar jaar.

Stap 5: Het gebruiken

Absoluut niet waterdicht. En zeesterren willen ze niet eten.