El reloj de Fibonacci: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

ACTUALIZACIÓN: Este proyecto ha sido financiado con éxito en Kickstarte y ahora está disponible para la venta en https://store.basbrun.com ¡Gracias a todos los que apoyaron mi campaña!

Os presento el Reloj Fibonacci, un reloj para nerds con estilo. Hermoso y divertido al mismo tiempo, el reloj usa la famosa secuencia de Fibonacci para mostrar el tiempo de una manera completamente nueva.

Paso 1: ¿Cómo puedo saber la hora?

La secuencia de Fibonacci es una secuencia de números creada por el matemático italiano Fibonacci en el siglo XIII. Esta es una secuencia que comienza con 1 y 1, donde cada número subsiguiente es la suma de los dos anteriores. Para el reloj usé los primeros 5 términos: 1, 1, 2, 3 y 5.

La pantalla del reloj está formada por cinco cuadrados cuyas longitudes de lado coinciden con los primeros cinco números de Fibonacci: 1, 1, 2, 3 y 5. Las horas se muestran en rojo y los minutos en verde. Cuando se usa un cuadrado para mostrar tanto las horas como los minutos, se vuelve azul. Los cuadrados blancos se ignoran. Para saber la hora en el reloj de Fibonacci necesitas hacer algunos cálculos. Para leer la hora, simplemente sume los valores correspondientes de los cuadrados rojo y azul. Para leer las actas, haz lo mismo con los cuadrados verde y azul. Los minutos se muestran en incrementos de 5 minutos (de 0 a 12), por lo que debe multiplicar el resultado por 5 para obtener el número real.

A menudo, hay varias formas de mostrar una sola hora. Para agregar al desafío, las combinaciones se seleccionan al azar de todas las diferentes formas en que se puede mostrar un número. Hay, por ejemplo, 16 formas diferentes de mostrar las 6:30 y nunca se sabe cuál usará el reloj.

Paso 2: circuito

Construí el reloj Fibonacci usando un microcontrolador Atmega328P usando Arduino. Podrías comprar una placa Arduino y una placa de ruptura de reloj en tiempo real DS1307 y construir un escudo personalizado para tu circuito, pero preferí construir mi propia placa de circuito. Eso me permite mantener un tamaño pequeño y un precio bajo.

Paso 3: botones

Los tres botones conectados a los pines de Arduino n. ° 3, n. ° 4 y n. ° 6 se utilizan juntos para cambiar la hora. El botón en el pin n. ° 3 se puede usar solo para cambiar la paleta de colores de los LED. Se adjunta un botón adicional al pin n. ° 5 para cambiar entre los diferentes modos del reloj. Dos modos son los modos de lámpara y el modo predeterminado es el reloj. Todos los botones están conectados a los pines Arduino con una resistencia desplegable de 10K en paralelo.

Paso 4: reloj en tiempo real

El chip de reloj en tiempo real DS1307 está conectado a los pines analógicos 4 y 5 de Arduino con dos resistencias pull-up de 22K. El pin 5 del reloj (SDA) está conectado al pin 27 del Atmega328P (Arduino A4) y el pin 6 del reloj (SCL) está conectado al pin 29 del Atmega329P (Arduino A5). Para mantener el tiempo mientras está desconectado, el chip DS1307 necesita una batería de 3V conectada a la pinta 3 y 4 del chip. Finalmente, el reloj en tiempo real es impulsado por un cristal de 32 KHz conectado en los pines 1 y 2. Se aplica una potencia de 5 V en el pin 8.

Paso 5: Tira de píxeles LED

Estoy usando píxeles LED construidos sobre los controladores WS2811. Estos microcontroladores me permiten configurar el color de cada LED individual con una sola salida en el microcontrolador Arduino. El pin de Arduino utilizado para controlar los LED en este proyecto es el pin # 8 (pin # 14 de Atmega328P).

Paso 6: microcontrolador

Encontrará todos los detalles sobre cómo conectar el Atmega328P para hacer un clon de Arduino en mi publicación "Build an Arduino Clone". Agregué una nueva característica en este proyecto, un puerto FTDI para programar su microcontrolador Arduino directamente en este circuito. Conecta el pin uno al pin de reinicio del Arduino a través de un condensador de 0.1uF para sincronizar su cargador con la secuencia de arranque del chip.

El pin 2 (RX) del puerto FTDI se conecta al pin 3 del Atmega328P (Arduino 1-TX) y el pin 3 (TX) del conector FTDI se conecta al pin 2 del Atmega328P (Arduino 0 - RX). Finalmente, el pin 4 de FTDI pasa a 5V y 5 y 6 a tierra.

Paso 7: el recinto

El video presenta todos los pasos para la construcción del recinto del reloj de Fibonacci. La idea es crear 5 compartimentos cuadrados en el reloj, de dos pulgadas de profundidad, que coincidan con el tamaño de los cinco primeros términos de la secuencia de Fibonacci, 1, 1, 2, 3 y 5. Los LED están distribuidos en todos los cuadrados y conectados en el parte posterior del reloj a la placa de circuito.

El recinto está construido con contrachapado de abedul. El marco tiene un grosor de 1/4 "y el panel trasero tiene un grosor de 1/8". Los separadores tienen un grosor de 1/16 ″ y pueden estar hechos de cualquier material opaco. Las dimensiones del reloj son 8 ″ x5 ″ x4 ″. El frente del reloj es una pieza de plexiglás semitransparente de 1/8 ″ de espesor. Los separadores se marcan con un bolígrafo Sharpie.

El acabado de la madera es un barniz al agua que se aplica después de un buen lijado con papel de lija 220.

Paso 8: conviértalo en una lámpara

¡El reloj de Fibonacci también se puede convertir en una lámpara de ambiente! El código publicado ya admite dos modos de lámpara. Simplemente presione el botón de modo para alternar entre los tres modos. El código está abierto para que lo piratee, ¡no dude en implementar sus propios modos!

Paso 9: ya está

¡Estás listo! El reloj de Fibonacci es un fantástico punto de partida para las discusiones … ¡llévelo a su próxima reunión NERD oa la reunión familiar navideña!

¡Gracias por leer / mirar!

Paso 10: el código

Puedes encontrar el código fuente en mi cuenta de github:

github.com/pchretien/fibo