Oi Geektimes! Como regra, quando se fala de um relógio leve, muitas pessoas imaginam dispositivos que indicam a hora atual através de uma sombra. Então, foi na antiguidade, em um relógio de sol, acontece no mundo moderno, em projetos como o dos geeks - Shadowplay .Eu gostaria de falar sobre o projeto de relógios de luz que não usam a sombra para indicar o tempo, mas as seções destacadas da superfície da base, que é o mostrador. A idéia nasceu no decorrer do workshop, realizado com base no programa de mestrado em produção digital do NUST “MISiS”, sob a orientação da maravilhosa e única professora da Jennifer Astwood University de Wisconsin-Stout. Seu objetivo era criar uma lâmpada com LEDs. No entanto, além da iluminação, eu queria perceber a capacidade de exibir o tempo. Então o protótipo (acho que não é o último) do meu dispositivo nasceu.A seguir, algumas fotos e palavras sobre as etapas de produção, o conceito de relógios e a impressão geral do trabalho realizado.O primeiro passo foi o desenvolvimento do design do dispositivo. Eu realmente gosto da textura de vários tipos de madeira - carvalho, faia, bétula. A escolha do material para o mostrador principal não foi dolorosa para mim. Felizmente, em qualquer Leroy eles vendem boas peças de faia colada sob o pretexto de degraus para escadas. E a geometria geral foi ditada pela necessidade de dividir a superfície em 12 elementos. Decidiu-se marcar o plano do mostrador, posicionando a seção de cada hora em seu próprio ângulo, formando faces. Os cantos das faces indicam uma hora específica. O triângulo entre as faces é um segmento de tempo múltiplo de 12. Para uma exibição clara do tempo, eu tive que usar duas cores - branco mostra minutos (na verdade, um segmento de tempo é múltiplo de 5 minutos), verde mostra horas (devido ao destaque do segmento entre as faces, consideramos que a hora atual está destacada )Assim, na foto no título do tópico, o tempo no relógio é algo entre 14,50 e 14,55.Vale ressaltar que, graças à fábrica MISiS, é possível usar um grande número de máquinas de fresagem e laser, bem como impressoras 3D.Processo de criação de superfície:O estágio de fresagem bruta na fresadora de três eixos do pórtico.De acordo com a geometria resultante, a placa de LED foi desenvolvida de forma que a luz dos LEDs caísse na bissetriz do ângulo do setor de tempo. Foram utilizados LEDs de tamanho 2835, 2 peças para cada cor e hora. A placa também foi gravada em uma fresadora. Para mim, essa foi a primeira experiência em fiação e placas de fabricação, por isso não era de alta qualidade e precisa, mas no futuro a placa desempenha sua função com sucesso. A placa inteira foi projetada para instalação smd, no entanto, eu não tinha pasta de solda e coletei a placa inteira com um ferro de solda. No final da instalação, eu já havia me adaptado para colocar os elementos de maneira bem organizada, mas isso não melhorou muito a imagem geral.Restava fixar a placa acima da superfície e limitar o fluxo de luz dos LEDs para iluminar apenas um segmento de tempo específico no mostrador. A geometria da caixa do titular do cartão repetiu a superfície do mostrador em uma área específica. A caixa, o defletor de luz e o eixo de suporte foram impressos na impressora e, posteriormente, colados com cícrina e cola quente, passando os cabos da placa pela cavidade do tubo.O processo de ignição dos LEDs é implementado na placa Arduino Mega, enquanto os LEDs dos minutos têm ignição suave devido ao sinal PWM e o relógio acende instantaneamente.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);
}
}
O resultado da montagem e configuração é o relógio apresentado no título do tópico. Uma demonstração de seu trabalho é apresentada no vídeo. O modo de operação é apenas uma demonstração - acelerada para mostrar como a luz viaja através do campo do mostrador. No trabalho real, é necessário aguardar 5 minutos para alterar a área da luz de fundo.Infelizmente, a espessura da placa de faia foi selecionada a partir do orçamento disponível e não permitiu um alívio profundo (neste protótipo, a placa tem 20 mm, o relevo tem 13 mm de profundidade) e, como resultado, os segmentos não são lidos muito bem, o que levou à necessidade de colori-los, separando-os com cores. Além disso, uma abordagem da direção do fluxo luminoso exige modernização adicional, na verdade, temos um setor muito pequeno da iluminação do setor, e a geometria das sombras com a geometria do mostrador não é muito bem observada. É necessário implantar LEDs a partir de um plano horizontal e é melhor trabalhar com um defletor - haverá algo para fazer nas longas noites de inverno.