ასტრონომიის საათი: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მე -14 საუკუნეში პირველი მექანიკური საათების გამოგონებიდან მალევე, გამომგონებლებმა დაიწყეს გზების ძებნა ცის მოძრაობის გამოსახატავად. ამრიგად, შეიქმნა ასტრონომიის საათი. ალბათ ყველაზე ცნობილი ასტრონომიული საათი შეიქმნა პრაღაში დაახლოებით 1410 წელს. იმის ნაცვლად, რომ აჩვენოს რა დროა, ის ასევე აჩვენებს ვარსკვლავების ფარდობით პოზიციას, რადგან დედამიწა ბრუნავს თავის ღერძზე და ბრუნავს მზის გარშემო.

ამ პროექტში თქვენ შეისწავლით თუ როგორ უნდა შექმნათ ასტრონომიის საათი, რომელიც შეგიძლიათ გქონდეთ თქვენს სახლში. ის აჩვენებს ვარსკვლავების რუქას, რომლებიც ამჟამად ცაშია - დღე თუ ღამე. დედამიწის ბრუნვისას ცის რუკა იცვლება. პროექტი მოიცავს მექანიკურ, ელექტრონულ და პროგრამულ კომპონენტებს. პროექტის დასასრულებლად დაგჭირდებათ წვდომა 3D პრინტერზე, ლაზერულ საჭრელზე და ხის დამამუშავებელ ინსტრუმენტებზე. მე ასევე გამოვიყენე პითონი ვარსკვლავების რუქების შესაქმნელად და საათში ჩართული დიზაინი. ალბათ, პროექტის ჩემი საყვარელი ნაწილი იყო ამ ყველა ტექნოლოგიის ერთად გაერთიანება.

ეს პროექტი იყო სრულიად ორიგინალური. მე დავწერე პროგრამული უზრუნველყოფა საათის გასაშვებად, შევქმენი ლაზერული დიზაინები საქმისთვის და კიდევ ავაშენე გადაცემათა კოლოფი და წამყვანი მანქანა. მე ასევე დავწერე პროგრამული უზრუნველყოფა ვარსკვლავის რუქის განლაგების შესაქმნელად.

საბოლოო შედეგი, როგორც ჩანს, ღირს იმ დროის დახარჯვისთვის, რაც მას ერთად დავხარჯე.

ნაბიჯი 1: ნაწილების შეგროვება

ამ პროექტისთვის დაგჭირდებათ შემდეგი მასალები:

2 - ცალი 11x14 (0.093 ინჩი სისქის) აკრილის

1 - 1x6 დაფა 6 ფუტი სიგრძის.

1 - არდუინო უნო

1 - რეალურ დროში საათის მოდული

1 - სტეპერიანი ძრავა 28bjy -48

1 - სტეპერიანი მძღოლი - UNL2003

ელექტროენერგიის მიწოდება 1 - 5 ვოლტი

1 - 36 დიუმიანი led ზოლის შუქი

პლაივუდის 1 - 1/4 ინჩიანი ფურცელი - 2x4 ფუტი

ლითონის ლილვი 1-8 მმ

2 - 608 ბურთი საკისრები

1 - შავი ქაფის დაფის ნაჭრები - დაახლოებით 12 x 12 ინჩი

სხვადასხვა: მავთულები, ხის ხრახნები (#6 x 1 1/4 ინჩი), ტომარა 6x32 x 0.75 ინჩიანი ხრახნიანი მანქანა + თხილი, კიდევ ერთი ჩანთა 4x40 x 0.75 ხრახნიანი ხრახნები, ხის ლაქა (სურვილისამებრ)

თქვენ ასევე დაგჭირდებათ შემდეგი ინსტრუმენტები:

3D პრინტერზე წვდომა

წვდომა ლაზერულ ჭურჭელზე, რომელსაც შეუძლია 1/4 აკრილის და ხის მოჭრა

მაგიდის ხერხი + როუტერი საათის შესაფერის შესაქმნელად

ნაბიჯი 2: დაბეჭდეთ გადაცემათა კოლოფი და პლასტიკური ნაწილები

დასაწყისისთვის, თქვენ უნდა დაბეჭდოთ გადაცემათა კოლოფი და პლასტიკური ნაწილები საათისათვის. მე გამოვიყენე Prusa I3 MK3, Slic3r და PETG ჩემი საათისათვის. თუმცა, თითქმის ნებისმიერი ვარიაცია კარგად უნდა მუშაობდეს ამ პროექტზე. პირველადი შეზღუდვა ის არის, რომ თქვენ გჭირდებათ დიდი საბეჭდი საწოლი, ფირფიტის დამჭერი და 72 კბილიანი მექანიზმის შესაქმნელად.

ეს არის ფაილების სწრაფი აღწერა, რომლებიც გჭირდებათ დასაბეჭდად:

ტარების დამჭერი - ტარების საყრდენი უჭირავს ორ 608 საკისრს წამყვანი ლილვის შესანახად. ის იჭრება შუა ფირფიტის უკანა მხარეს საათში.

წყვილი - ეს პლასტმასის ნაჭერი აკავშირებს ფირფიტის დამჭერს და 72 კბილების ამობურცველ მექანიზმს. მისი სიგრძე 25 მმ -ია, ამიტომ ის განკუთვნილია საათისათვის, რომელსაც აქვს ორი ინჩიანი მანძილი წინა ფირფიტასა და შუა ფირფიტას შორის, რომელსაც აქვს საკისრები.

ფირფიტის დამჭერი - ფირფიტის დამჭერი აკრილის ფირფიტას ათავსებს და მის საყრდენს დრაივის ლილვთან.

ლილვის დამჭერი - ეს არის ფაილი 8 მმ დიამეტრის ბეჭდისთვის, რომელიც გამოიყენება ლილვის დასაჭერად ტარების საყრდენზე გავლისას. თქვენ უნდა დაბეჭდოთ ორი მათგანი პროექტისათვის.

Spur Gear (18 კბილი) - ეს spur Gear squeeze შეესაბამება shaft სტეპერი ძრავა.

Spur Gear (72 კბილი).- ეს გადაცემათა კოლოფი საათის წამყვანი ღერძია და აქცევს ფირფიტის დამჭერს და აკრილის ფირფიტას.

ძრავის დამჭერი - ფირფიტა სტეპერიანი ძრავის შესანახად

ძირითადი მექანიკური დიზაინი ნაჩვენებია დიაგრამაში ზემოთ. წინა ფირფიტა მიმაგრებულია ვარსკვლავის რუქის იმ ნაწილზე, რომელიც ბრუნავს (Rete). ეს უკავშირდება ლილვის საშუალებით 72 კბილ მექანიზმს. სტეპერიანი ძრავა (28BYJ48) მართავს 18 კბილან მექანიზმს, რომელიც მუშაობს საათზე. ძრავა თავად ზის ძრავის დამჭერის ფირფიტაში, ასე რომ ის შეიძლება მორგებული იყოს საათის ცენტრალურ ფირფიტაზე.

ტარების საყრდენი სისტემა, რომელიც შახტს იჭერს, საათის განმავლობაში იჭრება ცენტრალურ ფირფიტაზე. გამოყენებული საკისრები არის ნორმალური 608 საკისრები (22 მმ გარე დიამეტრი, 8 მმ შიდა დიამეტრი, 7 მმ სისქე), რომლებიც დათვის საყრდენი ნაწილის შიგნით და გარეთ მიდიან. ლილვი უერთდება გადაცემებს და ყველაფერი მიმაგრებულია ლილვზე, რომ ეს ყველაფერი ერთად დაიჭიროს.

გადაცემათა კოლოფი და პლასტმასის ნაწილები შეიქმნა Fusion 360-ის გამოყენებით. მე ცოტა ახალი ვარ პროგრამულ უზრუნველყოფაში, მაგრამ დამატებითი მექანიზმების წარმოების ინსტრუმენტი მართლაც კარგად მუშაობდა ამის შესაქმნელად. პროგრამის გამოყენების გააზრება იყო ჩემთვის ამ პროექტის ერთ -ერთი მთავარი მიზანი.

თქვენ შეგიძლიათ შეხვიდეთ დიზაინის ფაილზე 3D ნაწილებისთვის აქ: Fusion 360 ასტრონომიის საათი

ნაბიჯი 3: აკრილის ნაწილების ლაზერული ამოკვეთა

აკრილის შაბლონები Rete (ნაწილი ვარსკვლავებით მასზე) და Plate (წინა ნაჭერი) მიმაგრებულია ზემოთ. ეს ვარსკვლავის რუქა შეიქმნა ჩრდილოეთით დაახლოებით 40 გრადუსიანი განედისთვის და ადამიანების უმეტესობისთვის საკმაოდ კარგად უნდა მუშაობდეს. რუქები თავად შეიქმნა პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, რომელიც მე დავწერე პითონში.

github.com/jfwallin/star-project

მე არ გირჩევთ გათხრას, თუ ნამდვილად არ მოგწონთ პითონის კოდირება და ასტრონომია. ეს ჯერ კიდევ არ არის კარგად დოკუმენტირებული, მაგრამ ის ხელმისაწვდომია, თუ გსურთ მისი გამოყენება. ბევრი დრო გავატარე ესთეტიკურ საკითხებზე, როგორიცაა ვარსკვლავის ზომა, შრიფტები, ეტიკეტის ადგილმდებარეობა და ა.შ.

ძირითადად არსებობს ფაილების ორი კატეგორია:

ფირფიტა - ცალი, რომელსაც ვარსკვლავის რუკა აქვს დაბეჭდილი.

rete - ცალი, რომელსაც აქვს ფანჯარა, რომლის საშუალებითაც ვარსკვლავებს ათვალიერებთ.

თქვენ არ გჭირდებათ ყველა მათგანის დაბეჭდვა, მაგრამ ვიფიქრე, რომ შეიძლება სასარგებლო იყოს მათი ჩართვა სხვადასხვა ფორმატში.

მას შემდეგ რაც მე წარმოვადგინე Rete and Plate პითონის კოდის გამოყენებით, შევიყვანე იგი Adobe Illustrator– ში, რომ დავამატო გრაფიკული ელემენტები, რომლებიც საჭიროა გრავირებისთვის. მე გადავატრიალე ვარსკვლავების რუქა, რომელიც აკრილის უკანა მხარეს არის ამოტვიფრული, რათა უკანა განათება უფრო ლამაზი იყოს.

თუ თქვენ არ გაქვთ წვდომა ლაზერულ მოწყობილობაზე, შეგიძლიათ უბრალოდ დაბეჭდოთ Plate და Rete ქაღალდზე, შემდეგ კი წებოთ პლაივუდის ბაზაზე. მას არ ექნება მბზინავი აკრილის იერი, მაგრამ მაინც მაინც იქნებოდა მაინც კარგი საათი, რომ გქონდეთ მოსასხამზე, რათა გაჩვენოთ ვარსკვლავების ბრუნვა ყოველდღე. ლითონის დიზაინის დახატვა საათს მისცემს მაგარი ორთქლის პანკის სახეს.

(შენიშვნა: იყო შესწორება აკრილის ფირფიტის შაბლონში, რომელიც დაემატა სურათის გადაღების შემდეგ.)

ნაბიჯი 4: ლაზერული ჭედვა ხის ნაწილებზე

საათის პლაივუდის ნაწილების Adobe Illustrator ფაილები მიმაგრებულია ზემოთ. პლაივუდის ოთხი ნაწილია, რომლებიც ლაზერულად უნდა გაიჭრას. თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გამოიყენოთ CNC მანქანა ამ ნაწილების დასამზადებლად, ან თუნდაც უბრალოდ გაჭრა იქ მაგიდის ხერხით და გადახვევის ხერხით. თქვენ უბრალოდ უნდა დააკავშიროთ დაბეჭდილი ნაწილები ბოლო საფეხურის ფირფიტადან და საათის წინ.

საათი-უკან-პლაივუდი-ეს არის მხოლოდ 11x11 ინჩიანი ფურცელი 1/8 პლაივუდიდან, რომელიც საათის უკანა ნაწილს ემსახურება. მე დავდე ვარსკვლავის დიზაინი, რადგან მაგარი ჩანდა.

საათი-ცენტრი-პლაივუდი-ეს არის ასევე 11x11 პლაივუდის ფურცელი, მაგრამ მე ამოვიღე იგი 3/8 დიუმიანი პლაივუდიდან. მას აქვს 9 მმ დიამეტრის ხვრელი ცენტრში წამყვანი ლილვისთვის. სტეპერიანი ძრავა, დრაივი და საათის ელექტრონიკა ამ ნაწილზეა დამონტაჟებული.

საათი-წინ-პლაივუდი-ეს არის საათის წინა ნაწილი. ისევ და ისევ, ეს არის 11x11 ინჩიანი ნაჭერი 1/8 პლაივუდიდან. მას აქვს წრიული ხვრელი ცენტრში და 4 ხვრელი 6x32 ხრახნებისთვის, რომლებიც ფირფიტას ანიჭებენ წინა მხარეს.

საათი-ფირფიტა-პლაივუდი-ეს პლაივუდის ნაჭერი (1/8 ინჩი) საშუალებას გაძლევთ დაამონტაჟოთ პლექსიგლასის ფირფიტა. თქვენ საბოლოოდ მოათავსებთ შავი ქაფის დაფის ნაჭერს პლაივუდისა და აკრილის შორის. ეს ნაჭერი ასევე მიმაგრებულია 3D დაბეჭდილი ფირფიტის მფლობელზე.

ნაბიჯი 5: შეიკრიბეთ საათის კეისი

ყუთი, რომელიც ინახავს საათს, დამზადებულია 1x6 ხის ნაჭრისგან, რომლის სიგრძე იყო დაახლოებით 6 ფუტი.

ძირითადი იდეა არის ყუთის გაკეთება, რომელიც 11x11 ინჩიანი ხის ნაჭრებს ინახავს დადოს ღარებში. ჩემი ყუთის ზომა იყო გარე განზომილება 12 ინჩი და შიდა განზომილება 10.5 ინჩი. საათის ყველა ნაწილს უნდა ჰქონდეს სამი დადოს ღარი მათში. ჩემი ვერსიისთვის, მე უნდა შევასრულო ხის ნაჭრები, რომლებიც არის 12x6x0.75 და ორი ცალი 10.5x6x1.

საათის წინა და უკანა ნაწილების ღარები ჩამონტაჟებულია ხის ნაჭრების წინა და უკნიდან დაახლოებით 1/2 ინჩით. ამ სლოტების გასაკეთებლად როუტერის მაგიდაზე გამოვიყენე 1/8 როუტერის ბიტი. პლაივუდის მორგების შემოწმების შემდეგ, მე გადავაბრუნე როუტერის მაგიდის ღობე სმით (დაახლოებით 1/32 ინჩი იმპერიულ ერთეულებში) და შემდეგ ისევ გავუშვი.

ცენტრალური დადოს ღარი, რომელიც იკავებს ცენტრალურ ფირფიტას, ასევე მოჭრილი იყო როუტერის მაგიდაზე, ვინაიდან ამ ნაწილისთვის პლაივუდის 3/8 გამოვიყენე, მე შემდგომი მორგება გავაკეთე როუტერის მაგიდის ღობეზე, რათა უფრო ფართო ხვრელი გამეკეთებინა. თქვენ გაქვთ დაახლოებით 2 სანტიმეტრი სივრცე შრიფტის ფირფიტასა და ცენტრალურ ფირფიტას შორის ყუთში, ასე რომ შეცვალოთ მაგიდა შესაბამისად.

ორივე შემცირებისთვის, მე გავაკეთე რამოდენიმე პასი თითოეული დაფისთვის. მე ასევე რამდენჯერმე გავუშვი დაფები, რათა დავრწმუნდე, რომ ჭრილები სუფთა იყო.

ორი გვერდითი დაფის დადო იყო დაფის მთლიანი სიგრძისთვის. თუმცა, გრძელი ზედა და ქვედა ნაწილებისთვის, როუტერის მაგიდაზე ორი ბლოკი გამოვიყენე, რომ დანა ჩავყარო ხეში, ხის ნაჭრების დასაწყისიდან და ბოლოდან დაახლოებით 1/2 ინჩის დაშორებით. ძირითადად, მე არ მინდოდა, რომ ღარები ხილული ყოფილიყო საქმის გარედან. ყველა ღარი დაახლოებით 1/4 სიღრმეა პლაივუდის შესანახად.

მას შემდეგ რაც ნაჭრები გაჭერით, დროებით შეაგროვეთ ქეისი და უხეში ქვიშა ნებისმიერი პირით, რომელიც შეიძლება გამოსაყრელი იყოს. თქვენ ასევე გსურთ ამოიღოთ ნებისმიერი მკვეთრი კიდეები საათის გარედან. როდესაც კმაყოფილი ხართ საქმით, ამოიღეთ ზედა პანელი და დარწმუნდით, რომ პლაივუდის ფირფიტები რეალურად მოთავსებულია თქვენს მიერ დაყენებულ ღარებში. აღმოვაჩინე, რომ მე მჭირდებოდა ჩემი ფირფიტების 1/8 ამოღება მაგიდის ხერხით, რათა ნივთები კომფორტულად მოერგო ჩემს მიერ შექმნილ ყუთში.

იმის გამო, რომ ეს იყო პროტოტიპი, ამ პროექტში საქმის კეთებისას რამდენიმე კუთხე დავჭრა. მე ვერტმანს ვიყენებდი ჩემი საათისათვის, მაგრამ მხოლოდ იმიტომ, რომ ჩემს მაღაზიაში დაფა იჯდა. ალუბალში ან კაკალში უფრო ლამაზად გამოიყურებოდა. მე ასევე გამოვიყენე უბრალო ხრახნიანი სახსრები, რომ შემეკავებინა იგი უბრალო გადახურვის კონსტრუქციასთან ერთად. ხრახნები იქნება საათის ზედა და ქვედა ნაწილში, ასე რომ ისინი არ იქნება შესამჩნევი, როდესაც ის ჩემი ბუხრის მოსასხამზეა. (ასევე, აღვნიშნე, რომ ეს იყო პროტოტიპი?). საათის მომდევნო ვერსიაში გამოყენებული იქნება მიტირებული სახსრები.

ნაბიჯი 6: შეიკრიბეთ მექანიკური ნაწილები საათისათვის

საათების მექანიკური ნაწილების აწყობას რამდენიმე წუთი სჭირდება, მაგრამ ის შედარებით წინ არის.

შეაერთეთ ვარსკვლავის ფირფიტა, პლაივუდის ფირფიტა, 72-კბილიანი სამაგრები და პლასტმასის ფირფიტის დამჭერი ერთად:

1. პლაივუდის ფირფიტის დამჭერის შაბლონის გამოყენებით, ამოიღეთ შავი ქაფის ბორდის ნაჭერი იმავე ზომის. მე Exacto დანა ამ ნაჭრის შესაქმნელად, მაგრამ გადახვევის ხერხი შეიძლება ისევე მუშაობდეს. (მნიშვნელოვანი შენიშვნა: ნუ ლაზერულად დაჭერით ქაფის ბირთვი. ის წარმოქმნის ტოქსიკურ ორთქლს.)
2. მოათავსეთ ხის ფირფიტის დამჭერი 3D დაბეჭდილი ფირფიტის გადამტანზე. გაზომეთ და შემდეგ გაბურღეთ ოთხი ხრახნიანი ხვრელი, რათა შეესაბამებოდეს პლასტმასის გადამყვანში. მიამაგრეთ პლასტმასის გადამზიდავი პლაივუდის ფირფიტის საყრდენზე 6x32 1 დიუმიანი ჭანჭიკისა და კაკლის გამოყენებით. გაჭერით პატარა ხვრელები ქაფის დაფაზე ჭანჭიკის თავების დასაყენებლად.
3. სენდვიჩი აკრილის ვარსკვლავის ფირფიტაზე, ქაფის დაფა ხრახნიანი ხვრელებით მასში და პლაივუდის ფირფიტა ერთად. პლაივუდის ფირფიტაზე და აკრილის ვარსკვლავის ფირფიტაზე ოთხი ხვრელია. თქვენ უნდა გამოიყენოთ 6x32 1 დიუმიანი ხრახნები ამ ნაწილების ერთმანეთთან დასაკავშირებლად. რასაკვირველია, თქვენ დაგჭირდებათ ხვრელის გაბურღვა ქაფის ბორბლის მეშვეობით და სამშენებლო ქაღალდის საშუალებით შესაბამის ადგილებში.
4. მიამაგრეთ წყვილი ფირფიტის გადამტანზე. მე დავამატე 0.1 მმ ტოლერანტობა ჩანართებსა და ხვრელებს შორის, რათა დავრწმუნდე, რომ ეს კარგად ჯდება.
5. წებოვანა 72-კბილიანი წანაზარდის გადასატანად გადამზიდავზე. ეს დაასრულებს საათის ვარსკვლავის ფირფიტის შეკრებას. მე გამოვიყენე გორილას წებო 72 კბილიანი მექანიზმის, საკუჭნაოს და ფირფიტის გადამზიდავის დასამაგრებლად.

ნაბიჯი 7: დაიწყეთ საათის კეისის შეკრება

ააწყვეთ წინა ფირფიტა: აკრილის ხრახნი გადაამაგრეთ საათის პლაივუდის წინა ფირფიტაზე ოთხი 6x32 1 ინჩიანი (ან თუნდაც 3/4 ინჩიანი) ხრახნითა და თხილით.

დაამატეთ უკანა განათების LED ზოლები: აიღეთ LED ზოლები და მიამაგრეთ ის საათის შუა ფირფიტასა და საათის წინა ფირფიტას შორის. (ამის გაკეთება შეიძლება დაგეხმაროთ საათის წინა ფირფიტის ამოღებაში.) დარწმუნდით, რომ ზოლები საიმედოდ არის დამაგრებული და არ ერევა საათის მექანიზმების ბრუნვაში ან სტეპერ ძრავაში. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ კავები ან წებო, რომ შეინარჩუნოთ იგი. პლაივუდის წინა ნაწილი აკრილის საფარით მოათავსეთ საათის კორპუსში. საათის ფირფიტაშიც მოათავსეთ შუა ფირფიტა საათის მექანიზმით. დარწმუნდით, რომ დენის მავთული LED ზოლისთვის ყურადღებით გაატარეთ შუა ფირფიტაზე. დაფის ძირში მოთავსებულია ხვრელი ამისათვის.

ნაბიჯი 8: შეაგროვეთ შუა ფირფიტა და დააკავშირეთ საათი

ახლა დროა გავაწყოთ საათის შუა ფირფიტა. ეს მოიცავს წამყვანი ღერძისა და ძრავის მექანიკურ მხარდაჭერას, პროექტის ელექტრონიკის გაყვანილობასთან ერთად.

დააინსტალირეთ ტარების დამჭერი და სტეპერიანი ძრავი შუა ფირფიტაზე: მიამაგრეთ სტეპერიანი ძრავა შუა ფირფიტაზე ორი 6x32 ჭანჭიკისა და კაკლის გამოყენებით. გაუშვით მავთული სტეპერიდან დაფის უკანა მხარეს. აიღეთ სამგანზომილებიანი ნაბეჭდი ტარების საყრდენი და დააწექით ორი 608 საკისრის ჩამკეტის წინ და უკანა მხარეს. შეიძლება დაგჭირდეთ ამ ნაწილის მორგება, თუ თქვენი 3D პრინტერი ოდნავ გამორთულია, თუმცა მე მოვახერხე კომფორტული მორგება PETG და ჩემი Prusa პრინტერის გამოყენებით. ჩაამაგრეთ დამჭერი შუა ფირფიტის უკანა მხარეს. შეაერთეთ საათის მექანიზმები წამყვანი ლილვისკენ: დააყენეთ 8 მმ-იანი ლითონის ლილვი 72 კბილის ამწევი მექანიზმის საშუალებით და პლასტმასის ხვრელის ფირფიტაზე ისე, რომ იგი დაეშვას პლაივუდის ფირფიტის დამჭერის გვერდით. მოათავსეთ 8 მმ ლითონის შახტის მეორე ბოლო ცენტრალურ ფირფიტაზე და ტარების საყრდენზე. მოათავსეთ ცენტრალური ფირფიტა ყუთში, დარწმუნდით, რომ ვარსკვლავის ბორბალს აქვს საკმარისი მანძილი ბრუნვისთვის იმ ხრახნების უკან, რომლებიც წინა პლასტმასის რეტს იჭერს. გაზომეთ და მონიშნეთ ადგილი ლილვის მოსაჭრელად, რათა ის კომფორტულად მოთავსდეს ყუთში. თქვენ გინდათ გქონდეთ საკმარისი ლილვი, რომლითაც წებოთი შეიჭერთ ლილვის საკეტის ორ ნაწილზე ტარების წინ და მის შემდეგ. ამ გაზომვის დასრულების შემდეგ ამოიღეთ გადაცემათა კოლოფი და ამოიღეთ ლილვი ტარების დამჭერიდან. გაჭერით ლილვი ხერხით, ისე რომ მთლიანად მოერგოს კორპუსს, მაგრამ ასევე აქვს 0.5 -დან 1 სმ -მდე წამი, რომელიც გამობრუნებულია ტარების საყრდენის უკნიდან. მას შემდეგ, რაც ლილვი მოჭრილია მარჯვენა სიგრძეზე, ხელახლა ააწყვეთ ფირფიტა/72 კბილებიანი ფირფიტა ფირფიტაზე და მიამაგრეთ იგი ადგილზე. დაამატეთ ლილვის საკეტი შეკრების უკან, შემდეგ კი ლილვი დაადეთ ტარების დამჭერს. მას შემდეგ რაც ხელახლა დაადასტურეთ მორგება, მიამაგრეთ ლილვის საკეტი ლილვზე. მიამაგრეთ მეორე ლილვის საკეტი ლილვზე ტარების საყრდენის უკან.

საათის მექანიზმის თანმიმდევრობა იქნება:

1. აკრილის ფირფიტა
2. ქაფის ძირითადი დაფა
3. პლაივუდის ფირფიტის დამჭერი
4. 3D დაბეჭდილი ფირფიტის დამჭერი
5. წყვილი
6. 72 კბილის მექანიზმი
7. ლილვის საკეტი
8. ცენტრალური საყრდენი ფირფიტა ტარების + ტარების დამჭერი + ტარების ლილვის საკეტი
9. ლილვის საკეტი

როგორც საბოლოო ნაბიჯი, დააწკაპუნეთ 18-კბილიანი ამწევი მექანიზმი სტეპერ ძრავაზე. შეასწორეთ და გამკაცრეთ სტეპერიანი ძრავა ისე, რომ 72 კბილი და 18 კბილი გადაცემათა კოლოფი შეერიოს ერთმანეთს და შეუფერხებლად მოძრაობდეს. გამკაცრეთ სტეპერი ძრავის ჭანჭიკები თავის ადგილას.

ელექტრონიკის მავთული:

საათის გაყვანილობის სქემა შედარებით მარტივია. თქვენ უნდა დაუკავშიროთ რეალურ დროში საათის მოდული SDA და SCL ქინძისთავებთან ერთად +5 ვოლტთან და არდუინოს მიწასთან ერთად. თქვენ ასევე უნდა დააკავშიროთ IN1 მეშვეობით IN4 ქინძისთავები UNL2003A სტეპერ დრაივერზე Arduino– ს 8–11 ქინძისთავებთან ერთად, მიწასთან დაკავშირებასთან ერთად. გადამრთველი და 1k Ohm რეზისტორი უნდა იყოს დაკავშირებული Arduino– ს მიწასა და პინ 7 – ს შორის. დაბოლოს, ელექტროენერგიის მიწოდება უნდა დაერთოს UNL 2003A დაფაზე და არდუინოს 5 ვოლტიანი დენის წყაროსგან.

აქ არის აღწერილობის უფრო დეტალური ნაკრები:

1. შეაერთეთ მავთული ღილაკის ერთ მხარეს. მიამაგრეთ ეს Arduino– ს პინ 7 – ზე.
2. შეაერთეთ 1k რეზისტენტული ღილაკი მეორე მხარეს ისე, რომ შეყვანის ღილაკი დამიწებული იყოს როდესაც ის არ იჭრება.. ღილაკის მეორე მხარეს მიამაგრეთ იგი +5 ვოლტზე..
3. შეაერთეთ ოთხი მავთული 8, 9, 10 და 11 ქინძისთავებს შორის UNL 2003A ქინძისთავებში IN1, IN2, IN3 და IN4.
4. შეაერთეთ SCL და SDA წერტილები რეალურ დროში საათის მოდულში Arduino– ს სწორ ქინძისთავებთან.
5. შეუერთეთ Arduino– ს საფუძველი რეალურ დროში საათის მოდულს და UNL 2003A დაფებს.
6. შექმენით დენის გამყოფი თქვენი 5 ვოლტიანი წყაროსთვის (საკმარისი იქნება 2 ამპერი) და შეაერთეთ იგი არდუინოსთან და UNL 2003A დაფასთან.
7. დაბოლოს, თქვენ უნდა დაურთოთ LED კვების ბლოკი საათის შუა ფენით და ძაფით, საქმის უკანა მხარეს. თქვენ გინდათ, რომ LED კონტროლერი უკანა მხარეს იყოს, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ განათების ნიმუში საათზე.

თქვენ დაგჭირდებათ +5 ვოლტის მიბმა სტეპერ დრაივერთან და +6 დან +12 ვოლტ არდუინოსთან. მე წარუმატებლად ვცდილობდი გამომეყენებინა ამისათვის ერთი დენის წყარო, მაგრამ მე ალბათ გამოვიყენებდი 2 ამპერიან 7 ვოლტ სისტემას სტეპერის დენის რეგულატორით, თუ ცოტა მეტი დრო მექნებოდა.

დარწმუნდით, რომ ძრავასა და გადაცემებს შორის დაძაბულობა არც ძალიან მჭიდროა და არც ძალიან დასაკარგი. ორმაგად შეამოწმე ყველაფერი. როდესაც ყველა გაყვანილობა ადგილზეა და ნაწილები უზრუნველყოფილია, ყურადღებით გადაიტანეთ შეკრება ადგილზე.

თუმცა - ჯერ არ ჩართოთ კვების ბლოკი. ჩვენ ჯერ უნდა დავგეგმოთ დაფა

ნაბიჯი 9: დაპროგრამეთ Arduino

Arduino– ს დაპროგრამება საკმაოდ პირდაპირი იყო. ასე მუშაობს კოდი:

1. როდესაც კოდი იწყება, ის იწყებს საფეხურის მრიცხველს და იღებს დროს რეალურ დროში საათის მოდულიდან. ძრავის ნაბიჯების რაოდენობა ასევე ინიციალიზებულია, სისტემის შესახებ რამდენიმე სხვა ცვლადთან ერთად.
2. დრო ადგილობრივი დროიდან გარდაიქმნება ადგილობრივ სიდერალურ დროში. მას შემდეგ, რაც დედამიწა ბრუნავს მზის გარშემო, ხოლო ის ბრუნავს თავის ღერძზე, ვარსკვლავების ბრუნვის დრო დაახლოებით 4 წუთით ნაკლებია ვიდრე მზის (საშუალო) პოზიციის ბრუნვის დრო. კოდში Sidereal დროის ქვეპროგრამა შეიცვალა ამ საიტიდან. თუმცა, კოდში იყო რამდენიმე შეცდომა, ამიტომ მე განვაახლე აშშ -ს საზღვაო ობსერვატორიის მიერ შექმნილი სრული სავარაუდო Sidereal Time ალგორითმის გამოყენება.
3. როდესაც იწყება ძირითადი მარყუჟი, ის ითვლის რამდენი დრო გავიდა (სიდერეალურ საათებში) საათის ჩართვის დღიდან. შემდეგ ის უყურებს მიმდინარე საფეხურის მრიცხველს და ითვლის რამდენი ნაბიჯი უნდა დაემატოს, რათა საათის ბრუნვა შეესაბამებოდეს მიმდინარე დროს. ამდენი ნაბიჯი იგზავნება არდუინოში დისკის გადასატანად.
4. თუ ღილაკს მთავარ მარყუჟში უბიძგებენ, დისკი უფრო სწრაფად მოძრაობს წინ. ეს საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ დისკი მიმდინარე დროსა და თარიღზე. საათი არ ინარჩუნებს ნაბიჯების რაოდენობას დენის გადატვირთვის შემდეგ და არ არსებობს კოდირება, რომელიც მიუთითებს დისკის აბსოლუტურ პოზიციას. ეს შეიძლება დავამატო პროექტის მომავალ ვერსიაში.
5. საათის გადაადგილების შემდეგ, სისტემა იძინებს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და იმეორებს ბოლო ორ ნაბიჯს.

მე ჩავატარე რამოდენიმე ექსპერიმენტი სტეპერთან, რათა დავრწმუნდე, რომ ვიცოდი რამდენი ნაბიჯი იყო ფაქტიურად საჭირო ერთი როტაციისთვის. ჩემი სტეპერისთვის, ეს იყო 512 x 4 სტანდარტული Arduino Stepper ბიბლიოთეკით. კოდში, RPM- ის მაჩვენებელი 1 -ია, თუმცა ეს მტკივნეულად ნელია, როდესაც საათს აყენებ, უფრო მაღალი სიჩქარისკენ უფრო მეტი ნაბიჯი იყო გამოტოვებული.

ნაბიჯი 10: შეაერთეთ იგი და დაადგინეთ დრო

მას შემდეგ რაც ატვირთავთ კოდს, შეუერთეთ კვების წყაროები არდუინოს და სტეპერს. შეაერთეთ ყველაფერი, უკანა შუქის ჩათვლით. გამოიყენეთ შუქნიშანი შუქის ჩასართავად.

ახლა ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის დააჭიროთ ღილაკს დრო და თარიღი. უბრალოდ დარწმუნდით, რომ მიმდინარე დრო გარე პლასტმასის რეტეზე შეესაბამება თვესა და დღეს შიდა აკრილის ფირფიტაზე. გილოცავთ! თქვენ გაქვთ ასტრონომიის საათი.

დროის დადგენის შემდეგ, თქვენ უნდა მიიღოთ პულსი სტეპერიდან ყოველ 8 წამში ერთხელ ან ასე ვარსკვლავის ველის გასაახლებლად. ეს არის ნელი 24 საათიანი ბრუნვა, ასე რომ ნუ ელით ბევრ მოქმედებას ამაზე. ცხადია, თქვენ შეგიძლიათ (და უნდა!) დაასრულოთ საქმე.

როგორც ვთქვი, ეს არის პროტოტიპი. მე ზოგადად კმაყოფილი ვარ მისი შედეგებით, მაგრამ შემდეგ ვერსიაში ოდნავ შევასწორებ. როდესაც მე აღვადგენ მას, ალბათ გამოვიყენებ NEMA სტეპერებს იაფფასიანი ვერსიების ნაცვლად. მე ვფიქრობ, რომ გამტარუნარიანობა და საიმედოობა გაუადვილებს მათ გამოყენებას. გადაცემათა კოლოფი კარგად მუშაობდა, მაგრამ ვგრძნობ, რომ ძალიან ბევრს ვთამაშობ ჩემს მიერ შემუშავებულ მექანიზმებში. ალბათ ამას სხვანაირად გავაკეთებდი.

დაბოლოს, მსურს მადლობა გადავუხადო MTSU Walker ბიბლიოთეკის ხალხს ამ მშენებლობაში დახმარებისთვის. მე გამოვიყენე Laser Etcher მათ Maker Space- ში აკრილის და ხის მოჭრილი ნაწილების გასაკეთებლად და ბევრი ნაყოფიერი დისკუსია მქონდა ბენთან, ნილთან და დანარჩენ Makerspace ჯგუფთან საათზე ფიქრისას.

მეორე პრიზი საათების კონკურსში