Rellotge d'engranatges: 3 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

El cor del rellotge és un microcontrolador PIC 16f628A (PDF). Aquest microcontrolador té un oscil·lador intern, però s’utilitza un oscil·lador de cristall extern de 20 MHz ja que haurà de fer un seguiment del temps amb precisió durant setmanes i mesos. El microcontrolador està connectat a dos botons i un motor.

Per obtenir més informació, consulteu el projecte Website.alan-parekh.com/projects/gear-clock El Gear Clock Kit ja està disponible. Mireu la nostra pàgina del kit per obtenir més informació. Si teniu una màquina CNC, podeu tallar-vos els vostres propis engranatges i comprar l'electrònica del rellotge.

Pas 1: Tallar i pintar els engranatges

Els engranatges estan fets de MDF. Es van pintar per tenir un aspecte metàl·lic, però l'aspecte que anava buscant no es va aconseguir. Inicialment estava pensant en fer que els engranatges semblessin de metall i es deixessin oxidar durant unes desenes d’anys. Vaig trobar alguns productes frescos que em donarien aquest efecte oxidat, però eren una mica massa cars. Em vaig conformar amb una llauna de pintura Krylon Black Metallic Hammered Finish. La mostra de la tapa és d’un negre molt agradable amb una mica de gris. Crec que això pot ser d’un mal lot, ja que l’aspecte final no és tan negre com hauria de ser. També va fer que la presa de fotografies del darrer rellotge fos una mica dura, ja que fins i tot amb una il·luminació modesta l’enlluernament era horrible.

La disposició de l’engranatge és la següent:

• Engranatge del motor de 9 dents
• Engranatge minut de 72 dents amb un secundari de 24 dents
• Engranatge intermedi de 72 dents amb secundari de 18 dents
• Engranatge de 72 hores

Per aconseguir la sincronització correcta, l’engranatge del motor de 9 dents s’avança en 4 passos cada 9 segons. En moure 4 passos a la vegada, les rutines del motor poden ser senzilles, ja que el motor sempre està en repòs amb la mateixa bobina activada.

Pas 2: construïu l'electrònica del rellotge

Microcontrolador

El cervell d’aquest projecte és un microcontrolador PIC 16F628A. Realitza un seguiment del temps i activa el motor pas a pas quan calgui.

Botons

La interfície és molt senzilla, consta de dos botons. Quan es prem el botó esquerre, el rellotge avança el temps mitjançant el motor. Quan es prem el botó dret, el rellotge disminueix el temps amb el motor. L’únic problema és quan cal corregir l’hora moltes hores, hauria de mantenir premut el botó durant molt de temps. El motor pas a pas també s’energia sempre per evitar que els engranatges rellisquin. Per superar aquest problema quan es premen els dos botons, el motor pas a pas està desactivat i la velocitat del minut es pot girar lliurement.

Motor

El motor és un motor pas a pas unipolar que s’ha extret d’una antiga unitat de disquet de 5 1/4 de polzada. Aquest és el motor que solia moure els caps d’escriptura de lectura endavant i enrere, per obtenir un d’aquesta mida i potència, n’haureu de trobar un de bonic. Les unitats de disquet modernes no tenen passos amb aquest nivell de parell.

Aquest motor es mou 1,8 graus per pols, cosa que significa que amb 200 polsos farà una rotació completa. Com que és un motor bipolar, és senzill que el PIC el condueixi amb només 4 transistors.

Codi

El codi es divideix bàsicament en dues seccions, hi ha un bucle iteratiu que controla els botons per obtenir un canvi d’estat i comprova si el rellotge intern ha superat la marca de 9 segons. Si s'ha produït una d'aquestes condicions, el motor pas a pas funciona correctament.

L'altra secció de codi està impulsada per interrupcions i fa un seguiment del temps. Es produeix una interrupció cada 0,1 segons i ajusta el rellotge intern segons sigui necessari. Hi ha un veritable rellotge en funcionament a l'interior, si connecteu el pin PIC del rellotge 6 a un port sèrie de l'ordinador que funciona a 9600 bps, veureu que els valors del rellotge intern s'actualitzen una vegada per segon. El valor del rellotge en aquest cas és arbitrari, ja que no es mostra mai i no serà el mateix que el que mostren els engranatges, però aquest mateix codi s'utilitzarà en futurs projectes que faran servir aquest temps de visualització del codi.

Pas 3: Muntar i gaudir

Totes les peces es cargolen, l'única peça que s'enganxa és el motor pas a pas al suport del motor.