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[项目] 难易置信!时间已被创客捕获,并做成了最美的样子…… |
Instructables作为全球最大的Maker玩家分享平台,总是有非常有趣的比赛~ 它的“时钟比赛专题”,目前已经收到了127个参赛的项目,创造力爆棚! 大部分都是比较常见的显示屏时钟、指针时钟的方式来制作的。 但是有一个很特别的时钟!他很天文,他用很现代的设计,结合很古老的智慧,让时间变得很奇妙,并且非常有观赏性,实在太酷太酷!反正就是挪不开眼睛。 ![]() 第一步:制作“太阳” 由于太阳离我们很远,因此太阳光几乎是平行的。这也是地球有日夜之分的原因。要制造光源很复杂,简单的LED灯(图片1)发出的光线并不是平行的,并不能很好的照亮整个球体。然而如果我们使用和球体直径一样大的灯光,则能很好的照亮它(图片2)。我选择制作一个100mm直径的LED环(和我选的球体一样大)。 ![]() (图片1) ![]() (图片2) ![]() 我买了暖白色SMD LED(3200K),并且使用电线做了一个环。我决定使用12个LED,因此我在圆环上标出了它们的准确位置。 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 然后我用金属电线做了一个圆,并将12个LED按正确的极性摆放并粘贴到正确位置,然后增加了一个比第一个圆稍微小一点的线圆,然后我将12个LED连接到一起:分为3组并联,每组4个,两个金属圆分别为正极和负极。 第二步:制作地球 地球由透明的塑料球(直径100mm)制成,我打印了一个地球折纸,并且将它放入球体,通过这种方式,我们能很精确的描绘各个大陆(用水性漆)。折纸本身没有漂亮的颜色,因此我参考Google Earth给各个大陆绘制真实的颜色。 ![]() ![]() 然后我取出折纸,使用蓝色油漆涂覆球体内部,也将球体外面描上蓝色,防止发射LED光环发出的光。 第三步:制作盒子 ![]() 盒子使用5mm的胶木板制成,图中给出了所有尺寸。 ![]() 所有部件使用木胶粘和在一起。 ![]() 然后我使用深橡木色对盒子进行着色,并上清漆。 ![]() ![]() ![]() ![]() 第四步:制作电路 硬件清单:
Arduino和PWM板需要12V电源,步进电机和时钟模块使用5V电源,这是我使用5V整流器的原因,但7805发热比较大,因此我计划买一个电压调节模块。 ![]() 第五步:PWM信号 PWM信号(脉冲宽度调制)是具有可变占空比的方波信号,通过旋转电位器,可使用PWM信号在0%到100%范围内调节“太阳”亮度。 ![]() ![]() ![]() 制作线路需用到以下组件:
第六步:时钟模块 该模块需要焊接,我进行了一点改变:在7字段显示屏和2个按钮(我换成了更大的按钮)上增加了电线,从而可通过这些电线将PCB板使用螺丝固定到底板(盒子的F部件)上,随后将显示屏和按钮粘贴在前面板上(部件B)。 ![]() ![]() 我还增加了杜邦接头,使得其变得完全可拆卸。 第七步:Arduino编程代码 代码可通过以下链接下载。我知道这些代码没有优化,但它们运行很好。 代码使用了预安装库“Stepper.h”。这里存在2个步进电机:“年份电机”(每年转一圈)和“日期电机”(每天转一圈)。 我选的电机每圈有2048步。每年是365.25天,因此365.25x 24 x 60 x 60 x 1000 = 31557600000 ms。31557600000 ms内转一圈,即每步15408984 ms(CW)。 对于日期电机,则要更复杂一点: 对地心坐标来说,地球24小时转360°。 但是由于地球本身绕太阳公转,因此对于日心坐标来说,地区转动角度大于360°,实际是360+(360/365.25)°。 对于电机来说,360°即2048步。 因此360+360/365.25是2054步。 24小时走2054步,即每步42064ms (CCW)。 你可能注意到了,日期电机安装在年份电机的轴上,以防止日期电机的连接线缠绕到“年份电机轴”上。年份电机在转一圈后将逆时针转一圈,以便自动复位。 第八步:电机 年份电机安装在130mm长的胶木板块上,以便能装入盒子。 ![]() (此幅图非比例图) 使用乐高积木搭建轴,以便最终的时钟更容易拆卸。 ![]() 日期电机通过木螺丝安装到具有23°角度的支架上。 ![]() ![]() 在乐高积木搭建的轴四周用黄铜管包围,使其更好看。 第九步:完成地球钟 我希望你喜欢这个项目! ![]() ![]() ![]() ![]() |
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