Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Самокалибрующиеся солнечные часы

    Самокалибрующиеся солнечные часы


    Помимо того, что мастер увлекается астрономией, ему еще нравятся солнечные часы. Существует несколько типов солнечных часов, и все они требуют калибровки, например, позиционирование в направлении Юг-Север и наклон пластины под углом широты в которой устанавливаются. Мастер хотел создать солнечные часы, которые можно было бы разместить где угодно, и они бы сами себя калибровали.
    Давайте посмотрим небольшой видеоролик с примером работы часов.

    Инструменты и материалы:
    - Ардуино Нано;
    - Два сервопривода SG90;
    - Цифровой компас HMC5883L;
    - GPS модуль Neo 6M;
    - Батарея 9В;
    - Клемма для аккумулятора 9В;
    - Мини-переключатель;
    - Два болта M3x20 мм с гайкой;
    - Супер клей;
    -Паяльные принадлежности;
    - 3D printer;
    - Отвертка;

    Шаг первый: теория
    Сначала нужно определится с правильным типом солнечных часов. Горизонтальные солнечные часы легко изготовить, но гномон должен быть установлен под углом вашей широты, поэтому, если вы меняете местоположение, вы должны отрегулировать угол гномона и положение часовых меток на пластине. В экваториальных солнечных часах гномон перпендикулярен пластине, а затем вся пластина наклоняется под углом широты, а часовые метки равномерно распределяются каждые 15 градусов. Мастер выбрал экваториальные солнечные часы, потому что тогда не нужно настраивать часовые метки, и легко наклонить всю пластину под углом широты.

    Также пришлось придумать систему для солнечных часов, чтобы установить направление Север-Юг. Мастер использовал цифровой компас HMC5883L и сервопривод. Чтобы определить широту, он использовал GPS-модуль Neo 6M.

    Шаг второй: CAD и 3D-печать

    На разработку самокалибрующихся солнечных часов у мастера ушло около 20 рабочих часов. Не все получилось учесть при проектировании. Например, на часах есть слот для модуля GPS и антенны, а сам модуль установлен внутри основного корпуса, но для лучшего приема антенна должна быть установлена снаружи.

    Цифровой компас установлен в верхней части основного корпуса, чтобы он был как можно дальше от помех от других электронных компонентов. Мастер сделал прорезь для него точно на оси Юг-Север, чтобы он был установлен только в правильном положении.

    Мастер рекомендует использовать ПО Cura для печати моделей. Модель печатает с PLA, без полей при 20% заполнения.
    Есть две версии солнечных часов, большая и маленькая. На рисунках увеличенная версия, но если 3D-принтер небольшого размера, то можно напечатать часы в маленьком формате.



    Файлы для печати можно скачать ниже.
    base_1.stl
    Sundial servo arm 2.stl
    sundial plate.stl
    base_2.stl
    bottom plate.stl
    sundial plate servo adaptor.stl
    sundial plate small.stl

    Шаг третий: код
    Дальше нужно загрузить код с помощью Arduino IDE.
    - Откройте Arduino IDE
    - Откройте код [Файл -> Открыть -> colour_instrument.ino]
    - Подключите Adruino Nano к ПК / ноутбуку с помощью USB-кабеля
    - Выберите COM-порт [Инструменты -> Порт «…» -> COM…]
    - Выберите тип платы Arduino [Инструменты -> Доска: «…» -> Arduino Nano]
    - Выберите тип процессора Arduino Nano [Инструменты -> Процессор: «…» -> ATmega328P] или [ ATmega328P (Старый загрузчик) в зависимости от Arduino Nano]
    - Проверьте код
    - Загрузите код

    Скачать код можно ниже.
    Self_calibrating_sundial_v4.ino

    После загрузки кода и сборки всей электроники нужно откалибровать сервопривод. Можно изменить значение myservo2.write (xx), чтобы изменить скорость и направление движения сервопривода.

    При определенном значении сервопривод не будет двигаться, если увеличить это значение, он будет медленно перемещаться влево, а если уменьшить это значение, он будет медленно перемещаться вправо. Увеличивая / уменьшая это значение, можно увеличить скорость.
    Мастер рекомендует установить небольшую скорость. Это даст Arduino время, чтобы прочитать значение цифрового компаса и остановить сервопривод, когда будет найден Юг.



    Самокалибрующиеся солнечные часы


    Шаг четвертый: модификация сервопривода
    Стандартный сервопривод SG90 ограничен движением в 180 градусов. Есть два варианта, или купить сервопривод на 360 градусов (дорого), или модифицировать сервопривод на 180 градусов.

    Вот как это сделать:
    - Открутите 4 маленьких винта в нижней части сервопривода, а затем снимите пластиковую крышку.
    - Установите все зубчатые колеса так же, как и на фото ниже.
    - Сделайте отверстие маленькой отверткой там, где должен идти вал (см. фото).
    - Установите все зубчатые колеса на место, а затем привинтите крышку сервопривода.




    Есть другая версия сервопривода SG90, и для его модификации в сервопривод непрерывного вращения, нужно следовать инструкции на данном YouTube канале.

    Шаг пятый: электроника
    Электроника монтируется согласно схеме.

    Шаг шестой: сборка
    Дальше мастер приступает к сборке часов.
    Устанавливает сервоприводы. Модифицированный сервопривод устанавливается внизу часов и отвечает за вращение солнечных часов и ориентирования направления Юг-Север. Обычный сервопривод SG90 должен быть установлен на цилиндрическом корпусе. Устанавливает модуль GPS, а его антенну снаружи. Устанавливает выключатель. Цифровой компас устанавливается в паз в верхней части цилиндра. Устанавливает Arduino Nano и батарею 9 В.

    Собирает две половинки корпуса и фиксирует и винтами.
    Приклеивает корпус к нижней пластине.


    Все готово. После включения устройство будет вращаться по часовой стрелке / против часовой стрелки, пока не определит Юг. Затем по GPS определяется широта и диск наклоняется под углом согласно данным.

    Таким образом, эти солнечные часы могут быть расположены в любом направлении и на любой широте. Единственное, что нужно помнить, это то, что они должны быть размещены на ровной поверхности.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Цилиндрические часы-светильник в стиле киберпанк

    Часы, термометр, вольтметр на индикаторных лампах серии ИВ

    7.5
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.5
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9.5
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.5 из 10 (голосов: 2 / История оценок)

    Добавить комментарий

    1 комментарий
    Хатуль Мадан
    Во первых, циферблат на снимках перевёрнут с ног на голову (на втором видео расположен правильно), солнце не светит снизу и следовательно не может отбрасывать тень наверх. Во вторых почему-то не упоминается, что экваториальные солнечные часы работают только с 22 марта по 22 сентября, дальше солнце переваливает экватор в южное полушарие и гномон оказывается в тени циферблата. Конечно если нанести разметку на обе стороны циферблата и сделать гномон ещё и с другой стороны, то часы будут показывать время, но для этого уже нужно будет заглядывать под циферблат.
    Я учёный, а не шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

    Последние комментарии

    Все комментарии