Đồng hồ thiên văn: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Ngay sau khi những chiếc đồng hồ cơ học đầu tiên được phát minh vào thế kỷ 14, các nhà phát minh bắt đầu tìm cách biểu diễn chuyển động của các tầng trời. Do đó, đồng hồ thiên văn đã được tạo ra. Có lẽ chiếc đồng hồ thiên văn được biết đến nhiều nhất được tạo ra ở Prague vào khoảng năm 1410. Thay vì chỉ hiển thị mấy giờ, nó còn hiển thị vị trí tương đối của các ngôi sao khi Trái đất quay trên trục của nó và quay quanh Mặt trời.

Trong dự án này, bạn sẽ học cách tạo ra một chiếc đồng hồ thiên văn mà bạn có thể có trong nhà. Nó hiển thị bản đồ các ngôi sao hiện đang ở trên bầu trời - ngày hay đêm. Bản đồ bầu trời thay đổi khi trái đất quay. Dự án liên quan đến các thành phần cơ khí, điện tử và phần mềm. Bạn sẽ cần quyền truy cập vào máy in 3d, máy cắt laser và một số công cụ chế biến gỗ để hoàn thành dự án. Tôi cũng sử dụng Python để tạo bản đồ sao và thiết kế được tích hợp trong đồng hồ. Có lẽ phần yêu thích của tôi trong dự án là tích hợp tất cả các công nghệ này với nhau.

Dự án này là hoàn toàn ban đầu. Tôi đã viết phần mềm để chạy đồng hồ, tạo ra các thiết kế laser cho vỏ máy, và thậm chí chế tạo các bánh răng và truyền động cho xe lửa. Tôi cũng đã viết phần mềm để làm bố cục của bản đồ sao.

Kết quả cuối cùng có vẻ xứng đáng với thời gian tôi đã bỏ ra để tổng hợp lại.

Bước 1: Thu thập các bộ phận

Đối với dự án này, bạn sẽ cần các nguồn cung cấp sau:

2 - miếng acrylic 11x14 (dày 0,093 inch)

1 - 1x6 ván dài 6 ft.

1 - Arduino Uno

1 - Mô-đun đồng hồ thời gian thực

1 - động cơ bước 28bjy-48

1 - trình điều khiển bước - UNL2003

Nguồn điện 1 - 5 volt

Dải đèn led 1 - 36 inch

Tấm ván ép 1 - 1/4 inch - 2x4 ft

Trục kim loại 1 - 8mm

2 - 608 ổ bi

1 - miếng ván xốp đen - khoảng 12 x 12 inch

Linh tinh: dây, vít gỗ (# 6 x 1 1/4 inch), túi vít máy 6x32 x 0,75 inch + đai ốc, một túi vít máy 4x40 x 0,75 khác, vết gỗ (tùy chọn)

Bạn cũng sẽ cần các công cụ sau:

Truy cập vào máy in 3d

Truy cập vào máy khắc laser có khả năng cắt 1/4 trên acrylic và gỗ

Máy cưa bàn + bộ định tuyến để tạo vỏ cho đồng hồ

Bước 2: In bánh răng và các bộ phận bằng nhựa

Để bắt đầu, bạn sẽ cần in các bánh răng và các bộ phận bằng nhựa cho đồng hồ. Tôi đã sử dụng Prusa I3 MK3, Slic3r và PETG cho đồng hồ của mình. Tuy nhiên, hầu hết mọi biến thể đều hoạt động tốt cho dự án này. Hạn chế chính là bạn cần một giường in lớn để tạo giá đỡ đĩa và bánh răng 72 răng.

Đây là mô tả nhanh về các tệp bạn cần in ra:

ổ đỡ ổ trục - Ổ đỡ ổ trục giữ hai ổ trục 608 để đỡ trục ổ. Nó bắt vít vào mặt sau của tấm giữa trong đồng hồ.

bộ ghép - Miếng nhựa này liên kết giá đỡ tấm và bánh răng trụ 72 răng. Nó dài 25mm, vì vậy nó được thiết kế cho một chiếc đồng hồ có khoảng trống hai inch giữa tấm trước và tấm giữa chứa các ổ trục.

giá đỡ tấm - Giá đỡ tấm ghép tấm acrylic và mặt sau của nó vào trục truyền động.

giá đỡ trục - Đây là tệp cho một vòng có đường kính 8mm được sử dụng để giữ trục ở vị trí khi nó đi qua giá đỡ ổ trục. Bạn cần in hai trong số này cho dự án.

Bánh răng Spur (18 răng) - Bánh răng ép này phù hợp với trục của động cơ bước.

Bánh răng Spur (72 răng).- Bánh răng này kết hợp với trục truyền động của đồng hồ và quay giá đỡ đĩa và tấm acrylic.

giá đỡ động cơ - một tấm để giữ động cơ bước

Thiết kế cơ khí cơ bản được thể hiện trong các sơ đồ trên. Tấm phía trước được gắn vào một phần của bản đồ sao quay (Rete). Điều này được kết nối thông qua một trục với một bánh răng 72 răng. Động cơ bước (28BYJ48) dẫn động một bánh răng 18 răng chạy đồng hồ. Bản thân động cơ nằm trong tấm giữ động cơ nên nó có thể được điều chỉnh trên tấm trung tâm của đồng hồ.

Hệ thống hỗ trợ ổ trục giữ trục được bắt vít vào một tấm trung tâm bên trong đồng hồ. Vòng bi được sử dụng là vòng bi 608 thông thường (đường kính ngoài 22 mm, đường kính trong 8 mm, độ dày 7mm) đi ở bên trong và bên ngoài của miếng đỡ gấu. Trục kết hợp với các bánh răng, và mọi thứ được dán vào trục để giữ tất cả lại với nhau.

Các bánh răng và các bộ phận bằng nhựa được tạo ra bằng cách sử dụng Fusion 360. Tôi còn hơi mới đối với phần mềm này, nhưng công cụ tạo bánh răng bổ sung đã hoạt động thực sự hiệu quả khi kết hợp điều này lại với nhau. Tìm ra cách sử dụng phần mềm là một trong những mục đích chính của dự án này đối với tôi.

Bạn có thể truy cập tệp thiết kế cho các phần 3d tại đây: Đồng hồ thiên văn Fusion 360

Bước 3: Cắt laser các bộ phận acrylic

Các mẫu acrylic cho Rete (phần có các ngôi sao trên đó) và Tấm (phần phía trước) được đính kèm ở trên. Bản đồ sao này được đặt ở vĩ độ khoảng 40 độ Bắc và sẽ hoạt động khá tốt đối với hầu hết mọi người. Bản thân các bản đồ được tạo bằng phần mềm tôi đã viết bằng python.

github.com/jfwallin/star-project

Tôi không khuyên bạn nên đào sâu trừ khi bạn thực sự thích mã hóa python và thiên văn học. Nó không phải là tất cả những tài liệu đầy đủ, nhưng nó có sẵn nếu bạn muốn sử dụng nó. Tôi đã dành rất nhiều thời gian làm việc về các vấn đề thẩm mỹ như kích thước sao, phông chữ, vị trí nhãn, v.v. Kết quả dường như tương tự với bất kỳ bản sao nào khác và chắc chắn các thiết kế bản sao khác sẽ phù hợp với dự án này.

Về cơ bản có hai loại tệp:

Tấm - Các mảnh có in bản đồ sao.

rete - Các mảnh có cửa sổ mà bạn nhìn thấy các ngôi sao được in trên đó.

Bạn KHÔNG cần phải in tất cả chúng, nhưng tôi nghĩ có thể hữu ích nếu đưa chúng vào nhiều định dạng khác nhau.

Sau khi tôi tạo Rete và Plate bằng cách sử dụng mã python, tôi đã nhập nó vào Adobe Illustrator để thêm các yếu tố đồ họa cần thiết cho quá trình khắc. Tôi lật bản đồ sao mà nó được khắc trên mặt sau của acrylic để làm cho ánh sáng phía sau trông đẹp hơn một chút.

Nếu bạn không có quyền truy cập vào máy khắc laser, bạn chỉ có thể in Tấm và Rete trên giấy, sau đó dán chúng vào một đế ván ép. Nó sẽ không có vẻ ngoài bằng acrylic phát sáng, nhưng nó vẫn sẽ là một chiếc đồng hồ đẹp khi có trên lớp áo để hiển thị cho bạn vòng quay của các ngôi sao mỗi ngày. Khắc thiết kế bằng kim loại sẽ mang lại cho đồng hồ một vẻ ngoài thú vị.

(Lưu ý: đã có sự chỉnh sửa trong mẫu tấm acrylic đã được thêm vào sau khi một số bức ảnh được chụp.)

Bước 4: Cắt laser các bộ phận bằng gỗ

Các tệp Adobe Illustrator cho các bộ phận ván ép cho đồng hồ được đính kèm ở trên. Có bốn phần ván ép cần được cắt laser. Bạn có thể dễ dàng sử dụng máy CNC để chế tạo các bộ phận này, hoặc thậm chí chỉ cần cắt ở đó bằng cưa bàn và cưa cuộn. Bạn chỉ cần ghép các bộ phận được in từ tấm bước cuối cùng và mặt trước đồng hồ.

đồng hồ-mặt sau-ván ép - Đây chỉ là một tấm ván ép 11x11 inch 1/8 bằng ván ép đóng vai trò là mặt sau của đồng hồ. Tôi đặt một thiết kế ngôi sao trên đó, bởi vì nó trông rất bắt mắt.

đồng hồ-trung tâm-ván ép - Đây cũng là một tấm ván ép 11x11, nhưng tôi đã cắt nó ra khỏi ván ép 3/8 inch. Nó có một lỗ đường kính 9mm ở tâm cho trục truyền động. Động cơ bước, trục truyền động và thiết bị điện tử cho đồng hồ được gắn trên phần này.

clock-front-plywood - Đây là phần mặt trước của đồng hồ. Một lần nữa, đây là một mảnh ván ép 1/8 có kích thước 11x11 inch. Nó có một lỗ tròn ở trung tâm cùng với 4 lỗ cho các vít 6x32 gắn tấm vào mặt trước.

đồng hồ-tấm-ván ép - Miếng ván ép này (1/8 inch) cho phép bạn gắn tấm plexiglass. Cuối cùng bạn sẽ kẹp một miếng ván xốp đen giữa ván ép và acrylic. Miếng này cũng gắn vào giá đỡ tấm in 3d.

Bước 5: Lắp ráp Vỏ đồng hồ

Hộp đựng đồng hồ được làm bằng một mảnh gỗ 1x6 dài khoảng 6 feet.

Ý tưởng cơ bản là tạo một chiếc hộp chứa các mảnh gỗ 11x11 inch theo các rãnh dado. Tôi đã định kích thước hộp của mình để có kích thước bên ngoài là 12 inch và kích thước bên trong là 10,5 inch. Tất cả các phần của đồng hồ cần có ba rãnh dado định tuyến vào chúng. Đối với phiên bản của tôi, tôi phải ghép các miếng gỗ có kích thước 12x6x0,75 và hai miếng gỗ có kích thước 10,5x6x1.

Các rãnh ở mặt trước và mặt sau của đồng hồ được đặt cách mặt trước và mặt sau của miếng gỗ khoảng 1/2 inch. Tôi đã sử dụng một bit bộ định tuyến 1/8 trên bảng bộ định tuyến để tạo các khe cắm này. Sau khi kiểm tra sự phù hợp với ván ép, tôi bù lại hàng rào bàn bộ định tuyến bằng một đường nhỏ (khoảng 1/32 inch tính theo đơn vị Imperial) và sau đó chạy lại.

Rãnh dado trung tâm giữ tấm trung tâm cũng được cắt trên bàn bộ định tuyến, Vì tôi sử dụng ván ép 3/8 cho miếng này, tôi đã thực hiện điều chỉnh thêm hàng rào bảng bộ định tuyến để làm cho lỗ rộng hơn. Bạn có khoảng 2 inch giữa tấm phông và tấm trung tâm trong hộp, vì vậy hãy điều chỉnh bảng cho phù hợp.

Đối với cả hai lần cắt, tôi đã thực hiện một vài đường chuyền cho mỗi bảng. Tôi cũng đã chạy các tấm ván qua một vài lần để đảm bảo các vết cắt sạch sẽ.

Dados cho hai bảng phụ có chiều dài đầy đủ của bảng. Tuy nhiên, đối với các miếng trên và dưới dài hơn, tôi sử dụng hai khối chặn trên bàn bộ định tuyến để cắm lưỡi dao vào gỗ cách phần đầu và cuối của miếng gỗ khoảng 1/2 inch. Về cơ bản, tôi không muốn các đường rãnh lộ ra bên ngoài vỏ máy. Tất cả các rãnh sâu khoảng 1/4 để giữ ván ép.

Khi bạn đã cắt các mảnh, hãy lắp ráp tạm thời vỏ và chà nhám bất kỳ cạnh nào có thể bị dính ra ngoài. Bạn cũng sẽ muốn loại bỏ bất kỳ cạnh sắc nào khỏi các bộ phận bên ngoài của vỏ đồng hồ. Khi bạn hài lòng với vỏ máy, hãy tháo tấm trên cùng ra và đảm bảo rằng các tấm ván ép thực sự vừa với các rãnh mà bạn đã định tuyến. Tôi phát hiện ra rằng tôi cần phải loại bỏ 1/8 đĩa của mình bằng cưa bàn để làm cho mọi thứ nằm gọn trong hộp mà tôi đã tạo.

Bởi vì đây là một nguyên mẫu, tôi đã cắt một vài góc khi chế tạo vỏ trong dự án này. Tôi đã sử dụng cây dương cho đồng hồ của mình, nhưng chỉ vì tôi có sẵn một tấm bảng trong cửa hàng của mình. Nó sẽ đẹp hơn trong quả anh đào hoặc quả óc chó. Tôi cũng chỉ sử dụng các khớp vít đơn giản để giữ nó với nhau với cấu trúc chồng chéo đơn giản. Các ốc vít sẽ ở trên cùng và dưới cùng của đồng hồ, vì vậy chúng sẽ không được chú ý lắm khi nó nằm trên lớp phủ bên lò sưởi của tôi. (Ngoài ra, tôi đã đề cập đây là một nguyên mẫu?). Phiên bản tiếp theo của đồng hồ sẽ sử dụng khớp găng tay.

Bước 6: Lắp ráp các bộ phận cơ khí cho đồng hồ

Việc lắp ráp các bộ phận cơ khí của đồng hồ mất vài phút, nhưng nó tương đối thẳng.

Kết nối tấm hình sao, tấm ván ép, bánh răng trụ 72 răng và giá đỡ tấm nhựa với nhau:

1. Sử dụng giá đỡ tấm ván ép làm mẫu, cắt một miếng ván lõi xốp màu đen có cùng kích thước. Tôi là một con dao Exacto để tạo ra tác phẩm này, nhưng một chiếc cưa cuộn cũng có thể hoạt động tốt. (Lưu ý quan trọng: KHÔNG ĐƯỢC LASER CUT FOAM CORE. Nó tạo ra khói độc hại.)
2. Đặt giữa giá đỡ tấm gỗ trên giá đỡ tấm in 3d. Đo và sau đó khoan bốn lỗ vít để căn chỉnh với các lỗ trong hộp nhựa. Gắn giá đỡ bằng nhựa vào giá đỡ tấm ván ép bằng cách sử dụng bu lông và đai ốc 6x32 1 inch. Cắt các lỗ nhỏ trên tấm xốp để chứa các đầu bu lông.
3. Kẹp tấm sao acrylic, tấm xốp có lỗ vít và tấm ván ép lại với nhau. Có bốn lỗ trên tấm ván ép và trong tấm acrylic ngôi sao. Bạn sẽ cần sử dụng vít 1 inch 6x32 để kết nối các mảnh này với nhau. Tất nhiên, bạn sẽ cần phải khoan một lỗ qua tấm xốp lõi và qua giấy xây dựng tại các vị trí thích hợp.
4. Dán bộ ghép nối với giá đỡ tấm. Tôi đã thêm dung sai 0,1mm giữa các mấu và lỗ để đảm bảo điều này vừa khít.
5. Dán bánh răng thúc 72 răng vào giá đỡ. Thao tác này sẽ hoàn thành việc lắp ráp tấm đồng hồ. Tôi đã sử dụng keo Gorilla để gắn kết bánh răng 72 răng, bộ ghép nối và giá đỡ tấm với nhau.

Bước 7: Bắt đầu lắp ráp vỏ cho đồng hồ

Lắp ráp tấm trước: Bắt vít acrylic vào tấm trước bằng ván ép của đồng hồ bằng cách sử dụng bốn bu lông và đai ốc 6x32 1 inch (hoặc thậm chí 3/4 inch).

Thêm dải đèn LED chiếu hậu: Lấy dải đèn LED và gắn chặt vào giữa tấm giữa của đồng hồ và tấm trước của đồng hồ. (Có thể hữu ích khi tháo tấm phía trước của đồng hồ để thực hiện việc này.). Đảm bảo rằng dải được buộc chặt và không ảnh hưởng đến chuyển động quay của cơ cấu đồng hồ hoặc động cơ bước. Bạn có thể muốn sử dụng kim bấm hoặc keo để giữ nó vào vị trí. Đặt mặt trước bằng ván ép với rete acrylic vào hộp đồng hồ. Đặt cả tấm giữa có cơ cấu đồng hồ vào hộp đồng hồ. Đảm bảo chạy dây nguồn cho dải đèn LED cẩn thận qua tấm giữa. Một lỗ đã được đặt ở chân của bảng để làm điều này.

Bước 8: Ráp tấm giữa và lên dây đồng hồ

Bây giờ là lúc để đặt tấm giữa của đồng hồ lại với nhau. Điều này bao gồm sự hỗ trợ cơ học của trục truyền động và động cơ, cùng với hệ thống dây điện cho dự án.

Gắn giá đỡ ổ trục và động cơ bước lên tấm giữa: Gắn động cơ bước vào tấm giữa bằng hai bu lông và đai ốc 6x32. Chạy dây từ bước đến mặt sau của bảng. Lấy phần giữ ổ trục in 3d và bóp hai ổ trục 608 vừa khít vào mặt trước và mặt sau của ổ đỡ. Bạn có thể cần phải điều chỉnh phần này nếu máy in 3d của bạn hơi tắt, tuy nhiên, tôi đã xoay sở để có được sự vừa vặn bằng cách sử dụng PETG và máy in Prusa của mình. Bắt vít giá đỡ vào mặt sau của tấm giữa. Lắp ráp các cơ cấu đồng hồ vào trục truyền động: Đẩy trục kim loại 8mm qua bánh răng trụ 72 răng và qua tấm lỗ nhựa để nó nằm cạnh giá đỡ tấm ván ép. Đặt đầu kia của trục kim loại 8mm qua tấm trung tâm và giá đỡ ổ trục. Đặt tấm trung tâm vào hộp, đảm bảo có đủ khe hở để bánh xe hình sao quay phía sau các vít giữ tấm nhựa phía trước vào đúng vị trí. Đo và đánh dấu một nơi để cắt trục sao cho nó vừa vặn với hộp. Bạn sẽ muốn có đủ một trục để dán vào hai trong số các miếng khóa trục trước và sau ổ trục. Khi bạn đã thực hiện phép đo này, hãy tháo cụm bánh răng / tấm và lấy trục ra khỏi giá đỡ ổ trục. Cắt trục bằng cưa sắt sao cho nó vừa khít hoàn toàn trong hộp, nhưng cũng có một đoạn 0,5 đến 1cm giây nhô ra khỏi mặt sau của giá đỡ ổ trục. Khi trục được cắt theo đúng chiều dài, hãy lắp ráp lại đĩa / bánh răng 72 răng vào đĩa và dán nó vào vị trí. Thêm một khóa trục ngay sau cụm, sau đó đưa trục qua giá đỡ ổ trục. Sau khi bạn đã xác nhận lại sự vừa khít, hãy dán khóa trục vào trục. Dán khóa trục thứ hai vào trục phía sau ổ đỡ ổ trục.

Thứ tự của cơ chế đồng hồ sẽ là:

1. tấm acrylic
2. bảng lõi bọt
3. giá đỡ tấm ván ép
4. Giá đỡ tấm in 3d
5. người ghép nối
6. Bánh răng 72 răng
7. khóa trục
8. ổ đỡ tấm trung tâm + ổ đỡ ổ trục + ổ khóa trục ổ trục
9. khóa trục

Bước cuối cùng, nhấn lắp bánh răng thúc 18 răng vào động cơ bước. Điều chỉnh và siết chặt động cơ bước để các bánh răng 72 và 18 răng hòa vào nhau và chuyển động trơn tru. Vặn chặt các bu lông động cơ bước vào đúng vị trí.

Dây điện tử:

Sơ đồ đấu dây cho đồng hồ tương đối đơn giản. Bạn cần kết nối mô-đun đồng hồ thời gian thực với các chân SDA và SCL, cùng với +5 volt và nối đất trên Arduino. Bạn cũng cần kết nối IN1 thông qua các chân IN4 trên trình điều khiển bước UNL2003A với các chân 8 đến 11 trên Arduino, cùng với việc kết nối đất. Một công tắc và một điện trở 1k Ohm cần được kết nối giữa mặt đất và chân 7 của Arduino. Cuối cùng, nguồn điện cần được gắn vào bo mạch UNL 2003A và Arduino từ nguồn điện 5 volt.

Dưới đây là một bộ mô tả chi tiết hơn:

1. Hàn một dây một bên của nút nhấn. Gắn cái này vào chân 7 trên Arduino.
2. Hàn một điện trở 1k vào phía bên kia của nút nhấn để nút đầu vào được nối đất khi nó không được nhấn.. Ở phía bên kia của nút, hãy buộc nó vào +5 vôn..
3. Kết nối bốn dây giữa các chân 8, 9, 10 và 11 với các chân UNL 2003A IN1, IN2, IN3 và IN4.
4. Kết nối các điểm SCL và SDA trên Mô-đun đồng hồ thời gian thực với các chân chính xác trên Arduino.
5. Kết nối mặt đất của Arduino với Mô-đun đồng hồ thời gian thực và với bảng UNL 2003A.
6. Tạo bộ chia điện cho nguồn 5 volt của bạn (2 ampe là đủ), và kết nối nó với Arduino và bảng UNL 2003A.
7. Cuối cùng, bạn cần gắn bộ nguồn LED xuyên qua lớp giữa của đồng hồ và luồn vào mặt sau của hộp đựng. Bạn sẽ muốn bộ điều khiển LED nhô ra phía sau để bạn có thể thay đổi kiểu chiếu sáng trên đồng hồ.

Bạn sẽ cần kết nối +5 volt với trình điều khiển bước và +6 đến +12 volt với Arduino. Tôi đã cố gắng sử dụng một nguồn điện duy nhất cho việc này không thành công, nhưng có lẽ tôi đã sử dụng hệ thống 2 amp 7 volt với bộ điều chỉnh điện cho bước nếu tôi có thêm một chút thời gian.

Đảm bảo lực căng giữa động cơ và bánh răng không quá căng hoặc quá mất. Kiểm tra kỹ mọi thứ. Khi tất cả hệ thống dây điện đã vào đúng vị trí và các bộ phận đã chắc chắn, hãy cẩn thận đưa cụm lắp ráp vào đúng vị trí.

Tuy nhiên - chưa kết nối nguồn điện. Chúng ta cần lập trình bảng trước

Bước 9: Lập trình Arduino

Lập trình Arduino khá đơn giản. Đây là cách mã hoạt động:

1. Khi mã bắt đầu, nó khởi tạo bộ đếm bước và lấy thời gian từ mô-đun đồng hồ thời gian thực. Số bước cho động cơ cũng được khởi tạo cùng với một số biến khác về hệ thống.
2. Thời gian được chuyển đổi từ giờ địa phương thành giờ Sidereal địa phương. Vì Trái đất quay quanh Mặt trời trong khi nó quay trên trục của nó, nên thời gian để các ngôi sao quay ngắn hơn khoảng 4 phút so với thời gian nó quay đến vị trí (trung bình) của Mặt trời. Chương trình con Sidereal time trong mã đã được sửa đổi từ trang web này. Tuy nhiên, có một vài lỗi trong mã, vì vậy tôi đã cập nhật để sử dụng thuật toán Thời gian Sidereal gần đúng đầy đủ do Đài quan sát Hải quân Hoa Kỳ tạo ra.
3. Khi vòng lặp chính bắt đầu, nó sẽ tính toán thời gian đã trôi qua (tính theo giờ Sidereal) kể từ khi đồng hồ được bật. Sau đó, nó sẽ nhìn vào bộ đếm bước hiện tại và tính toán số bước cần được thêm vào để vòng quay của đồng hồ được căn chỉnh với thời gian hiện tại. Số bước này được gửi đến Arduino để di chuyển đĩa.
4. Nếu một nút được đẩy trong vòng lặp chính, đĩa sẽ di chuyển về phía trước với tốc độ nhanh hơn. Điều này cho phép bạn đặt đĩa thành ngày giờ hiện tại. Đồng hồ không bảo toàn số bước sau khi đặt lại nguồn và không có bộ mã hóa để chỉ ra vị trí tuyệt đối của đĩa. Tôi có thể thêm điều này trong một phiên bản trong tương lai của dự án.
5. Sau khi di chuyển đồng hồ, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ ngủ trong một khoảng thời gian và lặp lại hai bước cuối cùng.

Tôi đã thực hiện một loạt các thử nghiệm với bước để đảm bảo rằng tôi biết thực tế cần bao nhiêu bước cho một vòng quay. Đối với bước của tôi, nó là 512 x 4 với thư viện Arduino Stepper tiêu chuẩn. Trong mã, tôi đặt RPM ở mức 1. Tất cả mặc dù điều này rất chậm khi bạn cài đặt đồng hồ, tốc độ cao hơn có xu hướng có nhiều bước bị bỏ lỡ hơn.

Bước 10: Cắm nó vào và cài đặt thời gian

Sau khi bạn đã tải lên mã, hãy kết nối các nguồn cung cấp điện cho Arduino và bước. Cắm tất cả mọi thứ vào, kể cả đèn nền. Sử dụng điều khiển từ xa để bật đèn.

Bây giờ tất cả những gì bạn cần làm là nhấn nút để căn chỉnh thời gian và ngày tháng. Chỉ cần đảm bảo thời gian hiện tại trên tấm nhựa bên ngoài được căn chỉnh với tháng và ngày trên tấm acrylic bên trong. Xin chúc mừng! Bạn có một chiếc đồng hồ thiên văn học.

Sau khi thời gian được đặt, bạn sẽ nhận được xung từ bước sau mỗi 8 giây hoặc lâu hơn để cập nhật trường sao. Đó là vòng quay CHẬM 24 giờ, vì vậy đừng mong đợi nhiều hành động về điều này. Rõ ràng, bạn có thể (và nên!) Kết thúc vụ việc.

Như tôi đã nói, đây là một nguyên mẫu. Tôi nói chung là hài lòng với kết quả của anh ấy, nhưng tôi sẽ điều chỉnh nó một chút trong phiên bản tiếp theo. Khi tôi xây dựng lại nó, có lẽ tôi sẽ sử dụng các bước NEMA thay vì các phiên bản giá rẻ. Tôi nghĩ rằng sức mạnh nắm giữ và độ tin cậy sẽ khiến chúng dễ sử dụng hơn. Các bánh răng hoạt động tốt, nhưng tôi cảm thấy như tôi đã đặt một chút quá nhiều vào các bánh răng mà tôi đã thiết kế. Tôi có lẽ cũng sẽ làm điều đó theo cách khác.

Cuối cùng, tôi muốn cảm ơn những người tại Thư viện MTSU Walker đã giúp đỡ họ trong việc xây dựng cuốn sách này. Tôi đã sử dụng Laser Etcher trong Maker Space của họ để làm các bộ phận cắt acrylic và gỗ, đồng thời có nhiều cuộc thảo luận hiệu quả với Ben, Neal và những người còn lại trong băng đảng Makerspace khi nghĩ về đồng hồ.

Giải nhì cuộc thi đồng hồ