Hallo Geektimes! Wenn es um eine leichte Uhr geht, stellen sich viele Menschen Geräte vor, die die aktuelle Zeit durch einen Schatten anzeigen. So war es in der Antike auf einer Sonnenuhr, es passiert in der modernen Welt, in Projekten wie dem bei geektimes - Shadowplay .Ich möchte über das Projekt von Lichtuhren sprechen, die nicht den Schatten verwenden, um die Zeit anzuzeigen, sondern die hervorgehobenen Bereiche der Basisfläche, die das Zifferblatt ist. Die Idee entstand im Verlauf des Workshops, der auf der Grundlage des Masterstudiengangs für digitale Produktion bei NUST „MISiS“ unter der Leitung des wunderbaren und einzigartigen Professors der Jennifer Astwood University in Wisconsin-Stout stattfand. Sein Ziel war es, eine Lampe mit LEDs zu schaffen. Zusätzlich zur Beleuchtung wollte ich jedoch die Möglichkeit erkennen, die Zeit anzuzeigen. So wurde der Prototyp (ich denke, das ist nicht der letzte) meines Geräts geboren.Als nächstes folgen einige Fotos und Worte über die Produktionsstufen, das Konzept der Uhren und den allgemeinen Eindruck der geleisteten Arbeit.Der erste Schritt war die Entwicklung des Designs des Geräts. Ich mag die Textur verschiedener Holzarten - Eiche, Buche, Birke. Die Wahl des Materials für das Hauptzifferblatt war für mich nicht schmerzhaft. Glücklicherweise verkaufen sie in jedem Leroy gute Werkstücke aus geklebter Buche unter dem Deckmantel von Treppenstufen. Die allgemeine Geometrie wurde durch die Notwendigkeit bestimmt, die Oberfläche in 12 Elemente zu unterteilen. Es wurde beschlossen, die Ebene des Zifferblatts zu markieren, indem der Abschnitt jeder Stunde in einem eigenen Winkel positioniert wurde, wodurch Flächen gebildet wurden. Die Ecken der Gesichter zeigen eine bestimmte Stunde an. Das Dreieck zwischen den Gesichtern ist ein Zeitsegment-Vielfaches von 12. Für eine klare Zeitanzeige musste ich zwei Farben verwenden: Weiß zeigt Minuten an (tatsächlich ist ein Zeitsegment ein Vielfaches von 5 Minuten), Grün zeigt Stunden an (aufgrund der Hervorhebung des Segments zwischen den Gesichtern betrachten wir die aktuelle Stunde als hervorgehoben )Auf dem Foto im Titel des Themas liegt die Uhrzeit also zwischen 14.50 und 14.55 Uhr.Es ist erwähnenswert, dass dank der MISiS-Fabrik eine große Anzahl von Fräs- und Lasermaschinen sowie 3D-Drucker verwendet werden können.Oberflächenerstellungsprozess:Die Phase des Grobfräsens auf der dreiachsigen Fräsmaschine des Portals.Entsprechend der resultierenden Geometrie wurde die LED-Platine so entwickelt, dass das Licht der LEDs auf die Winkelhalbierende des Zeitsektors fiel. Es wurden LEDs der Größe 2835 verwendet, 2 Stück für jede Farbe und Stunde. Die Platte wurde auch auf einer Fräsmaschine eingraviert. Für mich war dies die erste Erfahrung in der Verkabelung und Herstellung von Platinen, daher stellte sich heraus, dass diese nicht sehr hochwertig und genau ist, aber in Zukunft erfüllt die Platine ihre Funktion erfolgreich. Die gesamte Platine ist für die Installation von SMD ausgelegt. Ich hatte jedoch keine Lötpaste und habe die gesamte Platine mit einem Lötkolben gesammelt. Am Ende der Installation hatte ich mich bereits angepasst, um die Elemente recht ordentlich zu platzieren, aber dies verbesserte das Gesamtbild nicht wesentlich.Es blieb, die Platine über der Oberfläche zu befestigen und den Lichtfluss von den LEDs zu begrenzen, um nur ein bestimmtes Zeitsegment auf dem Zifferblatt zu beleuchten. Die Geometrie der Kartenhalterbox wiederholte die Oberfläche des Zifferblatts in einem bestimmten Bereich. Die Box, der Lichtabweiser und die Referenzachse wurden auf den Drucker gedruckt und anschließend mit Cyacrin und Heißkleber verklebt, wobei die Kabel von der Platine durch den Röhrenhohlraum geführt wurden.Der Zündvorgang der LEDs ist auf der Arduino Mega-Platine implementiert, während die Minuten-LEDs aufgrund des PWM-Signals eine weiche Zündung haben und die Uhr sofort einschaltet.int ledW[] = {3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 2};
int ledG[] = {22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44};
void setup()
{
for (int i=0; i <= 11; i++){
pinMode(ledW[i], OUTPUT);
pinMode(ledG[i], OUTPUT);
}
}
void loop()
{
for (int j=0; j <= 11; j++){
digitalWrite(ledG[j], HIGH);
for (int i=0; i <= 11; i++){
analogWrite(ledW[i], 67);
delay(100);
analogWrite(ledW[i], 130);
delay(100);
analogWrite(ledW[i], 200);
delay(4800);
analogWrite(ledW[i], 0);
}
digitalWrite(ledG[j], LOW);
}
}
Das Ergebnis der Montage und Konfiguration ist die im Titel des Themas dargestellte Uhr. Eine Demonstration ihrer Arbeit wird im Video präsentiert. Die Betriebsart ist nur eine Demonstration - beschleunigt, um zu zeigen, wie sich das Licht über das Feld des Zifferblatts bewegt. Bei der Arbeit müssen Sie 5 Minuten warten, um den Hintergrundbeleuchtungsbereich zu ändern.Leider wurde die Dicke des Buchenbretts aus dem verfügbaren Budget ausgewählt und ermöglichte kein tiefes Relief (bei diesem Prototyp ist das Brett 20 mm, das Relief ist 13 mm tief), was dazu führte, dass die Segmente nicht sehr gut gelesen wurden, was dazu führte, dass sie gefärbt und mit Farbe getrennt werden mussten. Auch eine Annäherung an die Richtung des Lichtstroms erfordert eine weitere Modernisierung. Tatsächlich haben wir einen sehr kleinen Bereich der Sektorbeleuchtung, und die Schattengeometrie mit der Geometrie des Zifferblatts wird nicht sehr gut beobachtet. Es ist notwendig, LEDs von einer horizontalen Ebene aus einzusetzen, und es ist besser, einen Deflektor zu erarbeiten - an langen Winterabenden gibt es etwas zu tun.