El rellotge de Fibonacci: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

ACTUALITZACIÓ: Aquest projecte s’ha finançat amb èxit a Kickstarter i ja està disponible per a la venda a https://store.basbrun.com Gràcies a tots els que heu donat suport a la meva campanya.

Us presento el rellotge Fibonacci, un rellotge per a nerds amb estil. Preciós i divertit al mateix temps, el rellotge utilitza la famosa seqüència de Fibonacci per mostrar el temps d’una manera nova.

Pas 1: Com puc dir l'hora?

La seqüència de Fibonacci és una seqüència de nombres creada pel matemàtic italià Fibonacci al segle XIII. Es tracta d’una seqüència que comença per 1 i 1, on cada número posterior és la suma dels dos anteriors. Per al rellotge he utilitzat els primers 5 termes: 1, 1, 2, 3 i 5.

La pantalla del rellotge es compon de cinc quadrats les longituds dels quals coincideixen amb els primers cinc números de Fibonacci: 1, 1, 2, 3 i 5. Les hores es mostren en vermell i els minuts en verd. Quan s’utilitza un quadrat per mostrar tant les hores com els minuts, es torna blau. Els quadrats blancs s’ignoren. Per indicar l'hora del rellotge de Fibonacci cal fer algunes matemàtiques. Per llegir l’hora, només cal que sumeu els valors corresponents dels quadrats vermells i blaus. Per llegir les actes, feu el mateix amb els quadres verds i blaus. Els minuts es mostren en increments de 5 minuts (de 0 a 12), de manera que haureu de multiplicar el resultat per 5 per obtenir el nombre real.

Sovint, hi ha diverses maneres de mostrar una sola vegada. Per afegir al repte, les combinacions es trien a l'atzar de totes les maneres en què es pot mostrar un número. Hi ha, per exemple, 16 maneres diferents de mostrar les 6:30 i mai no sabreu quina utilitzarà el rellotge.

Pas 2: Circuit

Vaig construir el rellotge de Fibonacci mitjançant un microcontrolador Atmega328P amb Arduino. Podeu comprar una placa Arduino i una placa de sortida de rellotge en temps real DS1307 i construir un blindatge personalitzat per al vostre circuit, però he preferit construir la meva pròpia placa de circuit. Això em permet mantenir la mida petita i el preu baix.

Pas 3: botons

Els tres botons connectats als pins Arduino # 3, # 4 i # 6 s’utilitzen junts per canviar l’hora. El botó del pin número 3 es pot utilitzar sol per canviar la paleta de colors dels LED. S'adjunta un botó addicional al pin número 5 per canviar entre els diferents modes del rellotge. Dos modes són modes de llum i el mode per defecte és el rellotge. Tots els botons estan connectats als pins Arduino amb una resistència desplegable de 10K en paral·lel.

Pas 4: rellotge en temps real

El xip de rellotge en temps real DS1307 està connectat als pins analògics Arduino 4 i 5 amb dues resistències pull-up de 22K. El pin de rellotge 5 (SDA) està connectat al pin 27 de l'Atmega328P (Arduino A4) i el pin de rellotge 6 (SCL) està connectat al pin 29 de l'Atmega329P (Arduino A5). Per estalviar temps mentre està desconnectat, el xip DS1307 necessita una bateria de 3V connectada a les pintes 3 i 4 del xip. Finalment, el rellotge en temps real és impulsat per un cristall de 32 KHz connectat als pins 1 i 2. S’aplica una alimentació de 5 V al pin 8.

Pas 5: tira de píxels LED

Estic fent servir píxels LED incorporats a sobre dels controladors WS2811. Aquests microcontroladors em permeten configurar el color de cada LED individual amb una única sortida al microcontrolador Arduino. El pin Arduino utilitzat per controlar els LED d’aquest projecte és el pin # 8 (pin Atmega328P # 14).

Pas 6: Microcontrolador

Trobareu tots els detalls sobre com connectar l'Atmega328P per fer un clon Arduino a la meva publicació "Construeix un clon Arduino". He afegit una nova característica en aquest projecte, un port FTDI per programar el microcontrolador Arduino directament en aquest circuit. Connecteu el pin 1 al pin de restabliment de l’Arduino mitjançant un condensador de 0,1 uF per sincronitzar el vostre usuari amb la seqüència d’arrencada del xip.

El pin 2 (RX) del port FTDI es connecta al pin 3 de l’Atmega328P (Arduino 1-TX) i el pin 3 (TX) del connector FTDI es connecta al pin 2 de l’Atmega328P (Arduino 0 - RX). Finalment, el pin 4 FTDI passa a 5V i 5 i 6 a terra.

Pas 7: el recinte

El vídeo presenta tots els passos per a la construcció del tancament del rellotge de Fibonacci. La idea és crear 5 compartiments quadrats al rellotge, de dues polzades de profunditat, que coincideixin amb la mida dels cinc primers termes de la seqüència de Fibonacci, 1, 1, 2, 3 i 5. Els LED es distribueixen a tots els quadrats i es connecten a la part posterior del rellotge a la placa de circuits.

El recinte està construït amb fusta contraxapada de bedoll. El marc té 1/4 "de gruix i el panell posterior té 1/8" de gruix. Els separadors tenen un gruix de 1/16 "i es poden fabricar amb qualsevol material opac. Les dimensions del rellotge són 8 ″ x5 ″ x4 ″. La part frontal del rellotge és una peça de plexiglàs semitransparent de 1/8 ″ de gruix. Els separadors es marquen amb un llapis Sharpie.

L’acabat de fusta és un vernís a base d’aigua aplicat després d’un bon esmolat amb paper de sorra 220.

Pas 8: feu que sigui una làmpada

El rellotge Fibonacci també es pot convertir en un llum ambiant. El codi publicat ja admet dos modes de llum. Simplement premeu el botó de mode per alternar entre els tres modes. El codi està obert perquè pugueu piratejar, no dubteu a implementar els vostres propis modes.

Pas 9: ja ho heu fet

Estàs acabat! El rellotge Fibonacci és un fantàstic motor de discussió … porteu-lo a la vostra propera reunió NERD o a la reunió familiar de Nadal.

Gràcies per llegir / mirar!

Pas 10: el codi

Podeu trobar el codi font al meu compte de github:

github.com/pchretien/fibo