O Relógio Fibonacci: 10 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

ATUALIZAÇÃO: Este projeto foi financiado com sucesso no Kickstarter e agora está disponível para venda em https://store.basbrun.comObrigado a todos aqueles que apoiaram minha campanha!

Apresento para vocês o Relógio Fibonacci, um relógio para nerds com estilo. Bonito e divertido ao mesmo tempo, o relógio usa a famosa sequência de Fibonacci para mostrar a hora de uma maneira totalmente nova.

Etapa 1: Como faço para saber as horas?

A sequência de Fibonacci é uma sequência de números criada pelo matemático italiano Fibonacci no século XIII. Esta é uma sequência que começa com 1 e 1, onde cada número subsequente é a soma dos dois anteriores. Para o relógio, usei os primeiros 5 termos: 1, 1, 2, 3 e 5.

A tela do relógio é composta por cinco quadrados cujos comprimentos laterais correspondem aos primeiros cinco números de Fibonacci: 1, 1, 2, 3 e 5. As horas são exibidas em vermelho e os minutos em verde. Quando um quadrado é usado para exibir as horas e os minutos, ele fica azul. Os quadrados brancos são ignorados. Para saber as horas no relógio Fibonacci, você precisa fazer algumas contas. Para ler a hora, basta somar os valores correspondentes dos quadrados vermelhos e azuis. Para ler as atas, faça o mesmo com os quadrados verdes e azuis. Os minutos são exibidos em incrementos de 5 minutos (0 a 12), portanto, você deve multiplicar o resultado por 5 para obter o número real.

Freqüentemente, existem várias maneiras de exibir uma única vez. Para aumentar o desafio, as combinações são escolhidas aleatoriamente de todas as diferentes maneiras como um número pode ser exibido. Existem, por exemplo, 16 maneiras diferentes de exibir 6:30 e você nunca sabe qual delas o relógio usará!

Etapa 2: Circuito

Eu construí o relógio Fibonacci usando um microcontrolador Atmega328P usando Arduino. Você poderia comprar uma placa Arduino e uma placa break-out de relógio em tempo real DS1307 e construir um escudo personalizado para o seu circuito, mas preferi construir minha própria placa de circuito. Isso me permite manter o tamanho pequeno e o preço baixo.

Etapa 3: Botões

Os três botões anexados aos pinos 3, 4 e 6 do Arduino são usados juntos para alterar a hora. O botão no pino nº 3 pode ser usado sozinho para alterar a paleta de cores dos LEDs. Um botão extra é anexado ao pino 5 para alternar entre os diferentes modos do relógio. Dois modos são modos de lâmpada e o modo padrão é o relógio. Todos os botões são conectados aos pinos do Arduino com um resistor pull-down de 10K em paralelo.

Etapa 4: Relógio em tempo real

O chip de relógio em tempo real DS1307 é conectado aos pinos analógicos 4 e 5 do Arduino com dois resistores pull-up de 22K. O pino 5 do relógio (SDA) é conectado ao pino 27 do Atmega328P (Arduino A4) e o pino 6 do relógio (SCL) é conectado ao pino 29 do Atmega329P (Arduino A5). Para manter o tempo enquanto está desconectado, o chip DS1307 precisa de uma bateria de 3 V conectada aos pontos 3 e 4 do chip. Finalmente, o relógio em tempo real é acionado por um cristal de 32 KHz conectado nos pinos 1 e 2. Uma alimentação de 5 V é aplicada no pino 8.

Etapa 5: Faixa de Pixels de LED

Estou usando pixels de LED construídos sobre os drivers WS2811. Esses microcontroladores me permitem definir a cor de cada LED individual com uma única saída no microcontrolador Arduino. O pino do Arduino usado para controlar os LEDs neste projeto é o pino nº 8 (Atmega328P pino nº 14).

Etapa 6: Microcontrolador

Você encontrará todos os detalhes sobre como conectar o Atmega328P para fazer um clone do Arduino no meu post “Build an Arduino Clone“. Eu adicionei um novo recurso neste projeto, uma porta FTDI para programar seu microcontrolador Arduino diretamente neste circuito. Você conecta o pino um ao pino de reinicialização do Arduino através de um capacitor de 0,1uF para sincronizar seu uploader com a sequência de inicialização do chip.

O pino 2 (RX) da porta FTDI se conecta ao pino 3 do Atmega328P (Arduino 1-TX) e o pino 3 (TX) do conector FTDI se conecta ao pino 2 do Atmega328P (Arduino 0 - RX). Finalmente, o pino 4 do FTDI vai para 5V e 5 e 6 para o aterramento.

Etapa 7: o gabinete

O vídeo apresenta todas as etapas da construção do invólucro do relógio Fibonacci. A ideia é criar 5 compartimentos quadrados no relógio, com duas polegadas de profundidade, combinando com o tamanho dos cinco primeiros termos da sequência de Fibonacci, 1, 1, 2, 3 e 5. Os LEDs são distribuídos em todos os quadrados e conectados no atrás do relógio para a placa de circuito.

O gabinete é construído em compensado de bétula. A moldura tem 1/4 "de espessura e o painel posterior tem 1/8" de espessura. Os separadores têm 1/16 ″ de espessura e podem ser feitos de qualquer material opaco. As dimensões do relógio são 8 ″ x5 ″ x4 ″. A frente do relógio é uma peça de acrílico semitransparente de 1/8 ″ de espessura. Os separadores são marcados com uma caneta Sharpie.

O acabamento para madeira é um verniz à base de água aplicado após um bom lixamento com lixa 220.

Etapa 8: Faça uma lâmpada

O relógio Fibonacci também pode ser convertido em uma lâmpada ambiente! O código publicado já suporta dois modos de lâmpada. Basta apertar o botão de modo para alternar entre os três modos. O código está aberto para você hackear, fique à vontade para implementar seus próprios modos!

Etapa 9: Pronto

Você terminou! O relógio Fibonacci é um fantástico iniciador de discussões … traga-o para sua próxima reunião do NERD ou para a reunião de família de Natal!

Obrigado por ler / assistir!

Etapa 10: O Código

Você pode encontrar o código-fonte na minha conta github:

github.com/pchretien/fibo