Elektromagnetické kyvadlové laserové hodiny s teploměrem: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Dříve jsem postavil několik hodin Nixie Tube pomocí Arduino Nixie Shield, který jsem koupil na ebay zde:

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

Tyto desky jsou dodávány s integrovanými hodinami RTC (Real Time Clock), takže je velmi jednoduché zprovoznit jednoduché nixie hodiny. Je to jen otázka připojení štítu k vašemu arduinu (buď uno nebo mega) a nahrání kódu dodaného s deskou (zde na github pro nejnovější verzi: https://github.com/afch/NixeTubesShieldNCS314/) a vy ' je dobré jít. Ale měl jsem nápad! Mohl bych nastavit systém, kde bych mohl pomocí kyvadla označit čas a nějak to změřit a zobrazit na nixie elektronkách? Ukázalo se, že bych mohl, a ty také. Pokud vás to zajímá, čtěte dále!

Krok 1: Idea

Abych mohl začít, musel jsem překonat několik problémů. 1. Jak bych mohl udržet kyvadlo nepřetržitě se houpající bez použití mechanického mechanismu, 2. Jak bych mohl číst, když kyvadlo prošlo daným bodem a předat tyto informace arduinu a 3. Musel bych upravit kód, který byl dodán s nixie štít, aby ignoroval RTC a četl informace předané z kyvadla.

Říkal jsem si, že kdybych našel kyvadlo vyrobené ze železa, mohl bych pomocí elektromagnetu přitáhnout kyvadlo k němu a pak elektromagnet vypnout, aby se mohl vrátit zpět. Také jsem měl v sadě Arduino senzorů několik malých laserů a laserových senzorů a dosud jsem je nepoužil a usoudil, že by bylo na čase je nastavit a zjistit, zda bych mohl použít kyvadlo procházející laserovým paprskem spusťte elektromagnet (přes mosfetový tranzistor). Pak jsem si uvědomil, že by to byl také perfektní způsob, jak spočítat výkyvy kyvadla a předat tyto informace arduino.

Krok 2: Kyvadlo

Rozhodl jsem se, že nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, bylo pokusit se nejprve sestavit kyvadlo sestavené pomocí laserů a elektromagnetu, než půjdeme na úkor nákupu dalšího stínítka nixie.

Jak je vidět na fotografii, připevnil jsem kyvadlo, laserové přijímače a elektromagnet na malý stojan z překližky, který jsem vyrobil, a postavil jsem platformu pro laserové vysílače z distancí obvodové desky a lízátka. Zjistil jsem, že 5 mm díra vyvrtaná v překližce je ideální velikost pro to, aby stojky pevně seděly a umožnily malé množství pohybu upravit jejich svislou polohu. Na druhé straně překližky je napájecí deska a tranzistor mosfet.

Napsal jsem krátký náčrtek arduino (přiložený laser-clock.ino), který umožňuje testování tohoto nastavení. TATO SKICA NENÍ POTŘEBA pro dokončený projekt a byla použita pouze k otestování, zda mohu kyvadlo plynule otáčet pomocí elektromagnetu, který byl spuštěn dvěma laserovými paprsky, a k počítání výkyvů a převodu tohoto čísla na sekundy.

Když kyvadlo prochází paprskem vlevo, dějí se čtyři věci současně.

1. Laser vlevo je vypnutý2. Elektromagnet je zapnutý 3. Laser na pravé straně je zapnutý4. Počitadlo počtu výkyvů se zvýší o 1

Jak kyvadlo prochází paprskem vpravo, dějí se tři věci současně.

1. Laser vpravo je vypnutý2. Elektromagnet je vypnutý 3. Laser na levé straně je zapnutý

Když je toto spuštěno, Arduino také zobrazí na sériovém monitoru hodiny, minuty, sekundy a počítadlo (počet výkyvů kyvadla)

V tomto náčrtu uvidíte řádek 58

realseconds = (čítač * 0,7386);

Toto má převést počet výkyvů kyvadla na počet skutečně uběhnutých sekund, k nimž došlo pokusem a omylem, a bude záviset na délce kyvadla použitého ve vašem projektu a bude třeba jej odpovídajícím způsobem upravit

Krok 3: Štít Nixie

Jak již bylo zmíněno dříve, koupil jsem několik těchto nixie štítů z ebay pro různé projekty, ale když přišel ten pro tento projekt, zjistil jsem, že se jedná o novější model (verze 2.2) a nyní obsahuje vestavěný teploměr. Firmware byl také aktualizován a byl jsem trochu zklamaný, když jsem si uvědomil, že starý firmware nebude fungovat s novou deskou stylu, takže kód v mých předchozích projektech bude třeba upravit, pokud se použije nová deska V2.2 postavte jeden (mám na mysli přímo nixie hodiny se zvonkohrou Westminster, kterou jsem přidal před několika měsíci).

Každopádně, jakmile budete mít funkční kyvadlo, které se bude houpat jako v předchozím kroku, můžete do arduino mega přidat svůj nixie štít. Připojil jsem soubory firmwaru, které byly dodány se štítem, který jsem upravil. To zachovává většinu původní funkce štítu a umožňuje nastavit datum, čas atd. Pomocí tlačítek na štítu. RTC bude stále běžet a bude uchovávat datum a čas uložené, když jsou hodiny vypnuté, takže když je znovu zapnete, nebude nutné je znovu nastavovat, ale když jsou na displeji, zobrazí se pouze zvýšení času kyvadlo se houpe.

Krok 4: Najděte skříňku

Použil jsem starou televizní skříňku Pye z 50. let minulého století, ale samozřejmě můžete použít jakýkoli typ skříně, aby to vyhovovalo vašemu vlastnímu vkusu.

Krok 5: Seznam dílů

1. Arduino Nixie Tube Shield, kolem 90 dolarů z ebay

2. Arduino Mega 2560, kolem 20 dolarů z ebay

3. Stohovatelné kolíky záhlaví, kolem 2 $ z ebay

4. 90 stupňové kolíkové hlavičky, kolem 1 $ z ebay

5. Dva moduly laserového vysílače pro arduino, přibližně 4 dolary z ebay

6. Dva moduly laserového přijímače pro arduino, přibližně 4 dolary z ebay.

7. Elektromagnet 12VDC, kolem 3 $ z ebay

8. Mosfet tranzistor pro arduino, kolem 2 $ z ebay

9. Kyvadlo ze starých hodin (musí být železné, aby to magnet přitahoval)

10. 1PC DC-DC 12V až 3,3V 5V Buck Snižte napájecí modul pro Arduino, kolem 3 $ z ebay

11. Různé propojovací vodiče, distanční sloupky desek a skříňka pro uložení všeho