Tiny Moon Tide Clock: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Jest to projekt realizowany z Alaska SeaLife Center. Byli zainteresowani projektem związanym z morzem, który obejmowałby ich uczniów w budowę elektroniki i monitorowanie środowiska oceanicznego. Projekt jest stosunkowo tani w wykonaniu dla dużej liczby studentów – około 8,00 USD. Użyte oprogramowanie jest zmodyfikowaną wersją stosowaną w dużym zegarze pływowym opartym na energii słonecznej, ale jest zmniejszona i wykorzystuje baterie pastylkowe zamiast energii słonecznej. Wyobrażam sobie, że przy codziennych zapytaniach zegara baterie powinny wystarczyć na kilka lat – i można je łatwo wymienić. Fajnie było wymyślić kształty i wprowadziły mnie w druk 3D. Również projekt płytki drukowanej był pierwszy i umożliwia bardzo szybką budowę tych jednostek - mogę zbudować jeden z komponentów do wciśnięcia przycisku w około 15 minut. Obudowy wysuwają się z drukarki nieco dłużej około 1,5 godziny. Nie wymagają konstrukcji wsporczych. Są zabawnymi małymi zegarami i działały bardzo dobrze przymocowane do naszych kajaków morskich podczas naszej ostatniej wycieczki. Możesz też przykleić je do lodówki. Zegar pływów, który wygląda jak księżyc z wylatującą rakietą, wszędzie jest fajny.

Krok 1: Zbierz swoje materiały

Aby obniżyć koszty, wszystkie wybory opierały się na łatwych masowych zakupach od dostawców z Chin. Znaleziono bardzo niewiele wadliwych części. (Do tej pory tylko jeden zły czas RTC…) W rzeczywistości przy kaprysach i ciągłych zmianach we wzorcach sprzedaży DHL dostarcza mi części taniej i szybciej z Chin niż Amazon…

1. Nano Mini USB z bootloaderem kompatybilnym z kontrolerem arduino Nano 3.0 CH340 sterownik USB 16Mhz Nano v3.0 ATMEGA328P $2.00

2.1 sztuk 4pin 0.96 "biały/niebieski/żółty niebieski 0.96 cala OLED 128X64 moduł wyświetlacza OLED dla Arduino 0.96" IIC I2C Communicate $2.26

3.1 sztuk DS3231 AT24C32 IIC precyzyjny moduł pamięci zegara czasu rzeczywistego RTC dla Arduino nowy oryginalny wymień DS1307 $0.70

4. 2 * CR2032 okrągła moneta komórka do przechowywania baterii Mini przycisk pojemnik na baterie Case Adapter z przewodem ON/OFF przełącznik prowadzi $0.70

5. Ogólny przycisk - 0.02 USD

6. 2032 baterie (wymagane 3). 0,50 USD

7. Obudowa z tworzywa sztucznego wydrukowana w 3D - nic.

8. Płytka PCB - 1,00 USD Moje płytki pochodziły z PCBWay.com - pozornie cudownej firmy, z którą można sobie poradzić.

Wszystkie materiały za mniej niż 8 USD na ucznia.

Krok 2: Podłącz to

Zaprojektowanie płytki PCB do tego projektu było definitywnym doświadczeniem edukacyjnym na Eagle, ale sprawiło, że doceniłem wysiłek, jaki wkłada tyle osób, aby uzyskać bezproblemową konstrukcję. Płyta musiała mieć minimalny współczynnik kształtu, a części musiały pasować bez konfliktów. Myślałem, że przy tak prostym schemacie dostanę to za pierwszym razem. Dwie przesyłki później mi się udało. Cena płyt z PCBway jest niewiarygodnie niska - dziesięć płyt za 10 USD.

Kroki związane z zapełnianiem tablicy są łatwe. Nano jest wyposażony w nagłówki, które musisz przylutować. Następnie jest wkładany i lutowany na płytce. Ekran i RTClock są następne; są dostarczane z preheaderami, więc wszystko, co musisz zrobić, to przylutować je do płytki. Uchwyt baterii jest następnie napełniany bateriami, a przewody są sprawdzane pod kątem biegunowości przed przylutowaniem ich do odpowiednich otworów na płytce. Przykleiłem na gorąco uchwyt baterii do płyty z tyłu. Jeśli chcesz po prostu zegar pływów z gołą kością bez obudowy, to już koniec, z wyjątkiem przylutowania przycisku do płytki.

Krok 3: Budowanie Księżyca

To moja pierwsza praca z drukiem 3D. Całkowicie warte nauki. Kupiłem Creality10 i został zepsuty zaraz po wyjęciu z pudełka, ale zajęło mi tylko jeden dzień, aby znaleźć głowicę drukującą całkowicie zakleszczoną gównem. Od tamtej pory działa jak urok. Do reszty używałem całego wolnego oprogramowania. Pożyczyłem księżyc od Thingiverse i zmodyfikowałem go w Meshmixerze. Pozostałe konwencjonalne obudowy i części zostały wykonane za pomocą Fusion 360 i przy ogromnej pomocy samouczków internetowych.

Wszystko zostało zaprojektowane tak, aby drukować szybko i bez wsparcia, dzięki czemu można zrobić kilka z nich i nie zająć dziesięciu lat. Konwencjonalny projekt (zegar, który wygląda jak mała gra zręcznościowa) wymaga podłączenia ekranu przewodami do płytki PCB, a nie bezpośredniego lutowania. Ekran jest klejony na gorąco na miejscu. Otwór na przycisk jest przewiercony, a przycisk - przymocowany do swojego miejsca na płytce PCB za pomocą przewodów - jest epoksydowany na swoje miejsce. Projekt księżyca kończy się wywierceniem małego otworu na guzik w pobliżu dachu księżyca i przymocowaniem guzika żywicą epoksydową. Okablowanie przycisku jest następnie zakończone przewodami do płytki drukowanej. Rakieta rysunkowa jest następnie mocowana gorącym klejem do górnej części guzika. Płytki drukowane są następnie wpychane, a spód zaklejany gorącym klejem, dzięki czemu można je później otworzyć, aby wymienić baterie lub ponownie wykorzystać oprogramowanie do Roomby na swoim biurku.

Krok 4: Programowanie

Podobnie jak w poprzednim Tide Clock oprogramowanie oparte jest na bardzo ładnej pracy Luke'a Millersa: https://lukemiller.org/index.php/2015/11/building-a-simple-tide-clock/ W tym przypadku oprogramowanie zostało tak długo, jak przycisk jest wciśnięty, zmodyfikowano tak, aby uzyskać trzy różne ekrany. Pierwszy dający następny WYSOKI/NISKI z informacją o lokalizacji i dacie/czasie. Druga podająca aktualną wysokość pływu i wysokość końcową. A trzeci daje wykres słupkowy pokazujący, jak blisko jest następny przypływ. Każdy z tych plików musi zostać zmodyfikowany pod kątem lokalizacji zegara pływów. (To nie będzie dobrze podróżować….) Zawiera rytmiczne wypowiedzi strony internetowej NOAA dla różnych lokalizacji i metodę używania R do generowania dowolnych innych, które chcesz. Tak jak w przypadku każdego sprzętu zawierającego RTC, pamiętaj, że musisz ustawić zegar przy pierwszym użyciu instrumentu, odkomentowując tę linię: //RTC.adjust(DateTime(F(_DATE_), F(_TIME_))); przy pierwszym uruchomieniu, a następnie skomentuj to ponownie, aby zasilany bateryjnie zegar czasu rzeczywistego od tego momentu zachował swój własny czas. Bateria powinna działać przez RTC przez kilka lat, a inne baterie, miejmy nadzieję, będą działać przez jakiś czas – szacowałem, że 2 użycia dziennie przez kilka lat.

Krok 5: Korzystanie z niego

Zdecydowanie nie wodoodporny. A rozgwiazdy nie chcą ich jeść.