Medida de tiempo (reloj de cinta métrica): 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:39

Para este proyecto, nosotros (Alex Fiel y Anna Lynton) tomamos una herramienta de medición diaria y la convertimos en un reloj. El plan original era motorizar una cinta métrica existente. Al hacer eso, decidimos que sería más fácil crear nuestro propio caparazón para combinar con la electrónica. Motorizamos una cinta métrica y la programamos para que se moviera a lo largo del día para mostrar el tiempo en horas (pulgadas).

Para mantener todo el proyecto con el mejor aspecto posible, el mayor desafío fue minimizar la electrónica y mantener la huella general del dispositivo en aproximadamente el tamaño del objeto real.

Suministros:

Electrónica

Arduino Nanox1

Adafruit Precision RTC Chipx1

Chip de puente en H de motor paso a paso x1

Motor paso a paso x 1

Adaptador 12v 1A x1

Diminuto interruptor de límite x1

Convertidor Boost / Buckx1

Imanes de 6 mm (diámetro) x 3 mm x 6

Rodamientos de bolas de 6 mm x (3-10)

Un par de encabezados masculinos / femeninos sueltos

Cable

Soldador

Acabado / Estuche

Impresora 3D (o acceso a una)

Masilla para carrocería Bondo Auto

Pintura en aerosol plateada

Pintura en aerosol negra

Pintura en aerosol amarilla

Cortador de vinilo (o acceso a uno)

Autodesk Fusion 360 (si desea realizar ajustes en el modelo)

Paso 1: circuito y código

El circuito es bastante simple. El diagrama de cableado adjunto muestra cómo el chip RTC, el puente en H, el motor y el interruptor de límite se integran en el circuito. La parte complicada es asegurarse de que todo encaje dentro del carrete y rodee el motor paso a paso. Vea la imagen de primer plano del carrete para tener una mejor idea del espacio con el que estamos trabajando. Para esto, fue más fácil usar alambre de núcleo sólido doblado y cortado a la longitud exacta que necesitaba, luego pegarlo en caliente después de soldarlo. Suelde los conectores macho a la alimentación y a tierra para la placa y el motor.

Sube el código al tablero. El código está completamente comentado, explicando cómo funciona la función homing y cómo se llaman las funciones. El código se puede encontrar en Github gists:

gist.github.com/scealux/4456dedaaabe17f41e…

Paso 2: fuente de alimentación

A continuación, deberá hacer la fuente de alimentación. Descubrimos que no podíamos suministrar energía constante a partir del suministro de 12 V dividido entre el motor paso a paso y la placa.

Terminamos resolviéndolo desarmando una fuente de alimentación de 12V y un convertidor reductor para tener un voltaje constante para el Arduino y aún tener 12v para el paso a paso (No estoy seguro de que sea la mejor manera … ¡pero funcionó!). Luego, pasamos cuatro cables largos (Vin para el paso a paso, Vin para la placa y tierra para cada uno de la cinta métrica. Agregue conectores hembra a estos cables y encogíelos con calor para obtener un acabado más agradable.

Paso 3: Impresión 3D

Para la cinta métrica:

Todos los archivos están terminados en Thingiverse; impreso en la orientación correcta, la carcasa exterior y la rueda paso a paso deben requerir material de soporte. Para nuestras impresiones, sabiendo que íbamos a tener que hacer un procesamiento posterior de cualquier manera, imprimimos las cajas con la parte exterior hacia abajo tocando el soporte.

Ensamblamos el carrete usando un soldador para fundir los componentes juntos. Luego, los rodamientos de bolas se pueden colocar en el canal del cuerpo del lado derecho y verificar cómo gira el carrete.

Para la fuente de alimentación:

Luego, puede imprimir en 3D una nueva carcasa para su fuente de alimentación actualizada con los archivos de la fuente de alimentación. Pegamos en caliente las puntas en su lugar en el interior y luego pegamos las dos mitades juntas.

Paso 4: Acabado y pintura

Pega los imanes en los orificios del interior de la caja.

Después de pegar los imanes en los orificios de la carcasa y comprobar el ajuste, es hora de hacer el acabado.

Al crear / terminar el caso, realmente puede hacer tanto o tan poco como desee. Para este proyecto, estábamos tratando de hacer que la cinta métrica pareciera lo más realista posible. Con ese fin, pasamos mucho tiempo aplicando Bondo, lijando y luego repitiendo ese proceso antes de aplicar la pintura en aerosol plateada. Usamos cinta de pintores para enmascarar áreas que no queríamos pintar y agregamos acentos amarillos. ¡Puedes pintar el estuche como quieras!

Usando un cortador de vinilo, cortamos un logo circular para el lado que mira hacia afuera. Nuevamente, diseñe el exterior como desee.

Paso 5: Poniéndolo todo junto

Coloque los rodamientos de bolas en las pistas en el interior de la caja e inserte el motor paso a paso con los componentes soldados a su alrededor. Conecte los encabezados hembra de la fuente de alimentación a los encabezados masculinos que vienen del paso a paso y la placa.

Toma la cinta métrica y envuélvela alrededor del carrete central. Agregamos un trozo de cinta adhesiva para sujetar el inicio para evitar que se resbale. Conecte el carrete al motor paso a paso dentro de la cinta métrica.

¡Junte las dos mitades y conéctelo y listo! Como se muestra en el video, la cinta se iniciará y luego se extenderá para mostrar la hora actual.

Segundo premio en el concurso de relojes