Medida de tempo (relógio de fita métrica): 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Para este projeto, nós (Alex Fiel e Anna Lynton) pegamos uma ferramenta de medição do dia a dia e a transformamos em um relógio! O plano original era motorizar uma fita métrica existente. Ao fazer isso, decidimos que seria mais fácil criar nosso próprio shell para ir com a eletrônica. Motorizamos uma fita métrica e a programamos para se mover ao longo do dia para mostrar o tempo em horas (polegadas).

Para manter todo o projeto com a melhor aparência possível, o maior desafio passou a ser reduzir a eletrônica e manter a pegada geral do dispositivo quase do tamanho do objeto real.

Suprimentos:

Eletrônicos

Arduino Nanox1

Adafruit Precision RTC Chipx1

Motor de passo H-Bridge Chip x1

Stepper Motorx1

Adaptador 12v 1A x1

Tiny Limit Switch x1

Boost / Buck Converterx1

6 mm (diâmetro) x 3 mm Ímãs x 6

Rolamentos de esferas de 6 mm x (3-10)

Alguns cabeçalhos masculinos / femininos soltos

Arame

Ferro de solda

Acabamento / Caso

Impressora 3D (ou acesso a uma)

Bondo Auto Body Filler

Silver Spraypaint

Tinta spray preta

Tinta spray amarela

Cortador de vinil (ou acesso a um)

Autodesk Fusion 360 (se você quiser fazer ajustes no modelo)

Etapa 1: Circuito e Código

O circuito é bastante simples. O diagrama de fiação anexado mostra como o chip RTC, a ponte H, o motor e a chave limitadora se integram ao circuito. A parte complicada é garantir que tudo caiba dentro do carretel e envolva o motor de passo. Veja a imagem em close do carretel para ter uma ideia melhor do espaço com o qual estamos trabalhando. Para isso, foi mais fácil usar um fio de núcleo sólido dobrado e cortado no comprimento exato que precisava e, em seguida, colar com cola quente depois de ser soldado. Soldar os cabeçotes machos na alimentação e no aterramento da placa e do motor.

Faça upload do código para o quadro. O código é totalmente comentado, explicando como a função homing funciona e como as funções são chamadas. O código pode ser encontrado em Github gists:

gist.github.com/scealux/4456dedaaabe17f41e…

Etapa 2: Fonte de alimentação

Em seguida, você precisará fazer a fonte de alimentação. Descobrimos que não podíamos fornecer alimentação consistente com a divisão de alimentação de 12 V entre o motor de passo e a placa.

Acabamos resolvendo desmontando uma fonte de alimentação de 12V e um conversor buck para ter uma tensão constante para o Arduino e ainda ter 12v para o stepper (não tenho certeza se é o melhor jeito … mas funcionou!). Em seguida, passamos quatro fios longos (Vin para o passo, Vin para a placa e aterrado para cada um na fita métrica. Adicione conectores fêmeas a esses fios e termine-os juntos para um acabamento mais agradável!

Etapa 3: Impressão 3D

Para a fita métrica:

Todos os arquivos estão no Thingiverse; impressos na orientação correta, a caixa externa e a roda deslizante devem exigir material de suporte. Para nossas impressões, sabendo que teríamos que fazer o pós-processamento de qualquer maneira, imprimimos as caixas com a parte externa para baixo tocando o suporte.

Montamos o carretel usando um ferro de solda para derreter as peças componentes. Em seguida, os rolamentos de esferas podem ser colocados no canal do corpo do lado direito e verificar como o carretel gira.

Para a fonte de alimentação:

Em seguida, você pode imprimir em 3D um novo caso para sua fonte de alimentação atualizada com os arquivos da fonte de alimentação. Nós colamos os pinos a quente por dentro e depois colamos as duas metades.

Etapa 4: Acabamento e pintura

Cole os ímãs nos orifícios no interior da caixa.

Depois de colar os ímãs nos furos da caixa e verificar o encaixe, é hora de fazer o acabamento.

Ao criar / finalizar o caso, você pode realmente fazer tanto ou tão pouco quanto quiser. Para este projeto, estávamos tentando fazer a fita métrica parecer o mais realista possível. Para isso, passamos muito tempo aplicando Bondo, lixando e repetindo esse processo antes de aplicar a tinta spray prata. Usamos fita adesiva para mascarar áreas que não queríamos pintar e adicionamos detalhes amarelos. Você pode pintar o caso como quiser!

Usando um cortador de vinil, cortamos um logotipo circular para o lado externo. Mais uma vez, projete a parte externa como você escolher!

Etapa 5: juntando tudo

Coloque os rolamentos de esferas nos trilhos no interior da caixa e insira o motor de passo com os componentes soldados ao redor. Conecte os conectores fêmeas da fonte de alimentação aos conectores machos vindos do stepper e da placa.

Pegue a fita métrica e enrole-a no carretel central. Colocamos um pedaço de fita adesiva para segurar no início para evitar escorregões. Prenda o carretel ao motor de passo dentro da fita métrica.

Junte as duas metades e conecte-o e pronto! Conforme mostrado no vídeo, a fita voltará para casa e então se estenderá para exibir a hora atual.

Segundo Prêmio no Concurso de Relógios