Đồng hồ Fibonacci: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

CẬP NHẬT: Dự án này đã được tài trợ thành công trên Kickstarterand hiện có sẵn để bán tại https://store.basbrun.comCảm ơn tất cả những người đã ủng hộ chiến dịch của tôi!

Tôi xin giới thiệu với các bạn Đồng hồ Fibonacci, một chiếc đồng hồ dành cho những người yêu thích phong cách. Đồng thời đẹp và thú vị, đồng hồ sử dụng dãy Fibonacci nổi tiếng để hiển thị thời gian theo một cách hoàn toàn mới.

Bước 1: Làm cách nào để báo thời gian?

Dãy số Fibonacci là một dãy số được tạo ra bởi nhà toán học người Ý Fibonacci vào thế kỷ 13. Đây là một dãy bắt đầu bằng 1 và 1, trong đó mỗi số tiếp theo là tổng của hai số trước đó. Đối với đồng hồ, tôi đã sử dụng 5 số hạng đầu tiên: 1, 1, 2, 3 và 5.

Màn hình của đồng hồ được tạo thành từ năm hình vuông có độ dài các cạnh khớp với năm số Fibonacci đầu tiên: 1, 1, 2, 3 và 5. Giờ được hiển thị bằng màu đỏ và phút bằng màu xanh lục. Khi một hình vuông được sử dụng để hiển thị cả giờ và phút, nó sẽ chuyển sang màu xanh lam. Hình vuông màu trắng bị bỏ qua. Để cho biết thời gian trên đồng hồ Fibonacci, bạn cần thực hiện một số phép toán. Để đọc giờ, chỉ cần cộng các giá trị tương ứng của các ô vuông màu đỏ và xanh lam. Để đọc số phút, hãy làm tương tự với các ô vuông màu xanh lá cây và xanh lam. Số phút được hiển thị theo gia số 5 phút (0 đến 12), do đó bạn phải nhân kết quả của mình với 5 để có được số thực.

Thông thường, có nhiều cách để hiển thị một thời gian duy nhất. Để thêm vào thử thách, các kết hợp được chọn ngẫu nhiên từ tất cả các cách khác nhau mà một số có thể được hiển thị. Ví dụ, có 16 cách khác nhau để hiển thị 6:30 và bạn không bao giờ biết được đồng hồ sẽ sử dụng cách nào!

Bước 2: Mạch

Tôi đã xây dựng đồng hồ Fibonacci bằng bộ điều khiển vi mô Atmega328P sử dụng Arduino. Bạn có thể mua một bảng Arduino và một bảng đột phá đồng hồ thời gian thực DS1307 và xây dựng một tấm chắn tùy chỉnh cho mạch của mình nhưng tôi thích xây dựng bảng mạch của riêng mình hơn. Điều đó cho phép tôi giữ kích thước nhỏ và giá thấp.

Bước 3: Các nút

Ba nút gắn vào các chân Arduino # 3, # 4 và # 6 được sử dụng cùng nhau để thay đổi thời gian. Nút trên chân số 3 có thể được sử dụng một mình để thay đổi bảng màu của đèn LED. Một nút phụ được gắn vào chân số 5 để thay đổi giữa các chế độ khác nhau của đồng hồ. Hai chế độ là chế độ đèn và chế độ mặc định là đồng hồ. Tất cả các nút được kết nối song song với các chân Arduino bằng điện trở kéo xuống 10K.

Bước 4: Đồng hồ thời gian thực

Chip đồng hồ thời gian thực DS1307 được kết nối với các chân tương tự Arduino 4 và 5 bằng hai điện trở kéo lên 22K. Chân đồng hồ 5 (SDA) được kết nối với chân Atmega328P 27 (Arduino A4) và chân đồng hồ 6 (SCL) được kết nối với chân Atmega329P 29 (Arduino A5). Để giữ thời gian trong khi rút phích cắm, chip DS1307 cần pin 3V được kết nối với pint 3 và 4 của chip. Cuối cùng, đồng hồ thời gian thực được điều khiển bởi một tinh thể 32KHz được kết nối trên chân 1 và 2. Nguồn 5V được cấp vào chân 8.

Bước 5: Dải điểm ảnh LED

Tôi đang sử dụng các pixel LED được xây dựng trên đầu các trình điều khiển WS2811. Các bộ vi điều khiển này cho phép tôi đặt màu của từng đèn LED riêng lẻ với một đầu ra duy nhất trên vi điều khiển Arduino. Chân Arduino được sử dụng để điều khiển các đèn LED trong dự án này là chân # 8 (chân Atmega328P # 14).

Bước 6: Vi điều khiển

Bạn sẽ tìm thấy tất cả các chi tiết về cách kết nối Atmega328P để tạo bản sao Arduino trên bài đăng của tôi “Xây dựng bản sao Arduino”. Tôi đã thêm một tính năng mới trong dự án này, một cổng FTDI để lập trình vi điều khiển Arduino của bạn trực tiếp trên mạch này. Bạn kết nối chân một với chân đặt lại của máng Arduino một tụ điện 0,1uF để đồng bộ hóa trình tải lên của bạn với trình tự khởi động chip.

Chân 2 (RX) của cổng FTDI kết nối với chân 3 của Atmega328P (Arduino 1-TX) và chân 3 (TX) của đầu nối FTDI kết nối với chân 2 của Atmega328P (Arduino 0 - RX). Cuối cùng FTDI chân 4 đi vào 5V và 5 và 6 để nối đất.

Bước 7: Bao vây

Video trình bày tất cả các bước cấu tạo vỏ đồng hồ Fibonacci. Ý tưởng là tạo ra 5 ngăn hình vuông trong đồng hồ, sâu hai inch, phù hợp với kích thước của năm số hạng đầu tiên của dãy Fibonacci, 1, 1, 2, 3 và 5. Các đèn LED được phân bố trong tất cả các ô vuông và được kết nối trong mặt sau của đồng hồ vào bảng mạch.

Bao vây được xây dựng bằng ván ép bạch dương. Khung dày 1/4 ″ và mặt sau dày 1/8 ″. Các dải phân cách dày 1/16 ″ và có thể được làm bằng bất kỳ vật liệu mờ đục nào. Kích thước của đồng hồ là 8 ″ x5 ″ x4 ″. Mặt trước của đồng hồ là một miếng thủy tinh bán trong suốt dày 1/8 ″. Các dấu phân cách được đánh dấu bằng bút Sharpie.

Lớp hoàn thiện gỗ là một lớp sơn bóng gốc nước được áp dụng sau khi chà nhám bằng giấy nhám 220.

Bước 8: Biến nó thành đèn

Đồng hồ Fibonacci cũng có thể được chuyển đổi thành một đèn xung quanh! Mã được xuất bản đã hỗ trợ hai chế độ đèn. Chỉ cần nhấn nút chế độ để chuyển đổi giữa ba chế độ. Mã mở để bạn hack, hãy thoải mái thực hiện các chế độ của riêng bạn!

Bước 9: Bạn đã hoàn thành

Bạn xong việc rồi! Đồng hồ Fibonacci là một khởi đầu thảo luận tuyệt vời… hãy mang nó đến NERD tiếp theo của bạn để cùng nhau hoặc đến buổi đoàn tụ gia đình vào dịp Giáng sinh!

Cảm ơn đã đọc / xem!

Bước 10: Mã

Bạn có thể tìm thấy mã nguồn trên tài khoản github của tôi:

github.com/pchretien/fibo