Arduino Servo Clock Produção Relógio Criativo Dinâmico Mecânico Feito à Mão

Você já pensou em fazer um relógio completamente diferente usando um monte de peças mecânicas e uma placa de desenvolvimento? Não é a tela eletrônica silenciosa, nem o tradicional som do ponteiro, mas oservocom o ponteiro, girando de uma forma cheia de beleza mecânica. Parece um pouco complicado? Não se preocupe, na verdade é mais fácil do que você pensa e é muito mais divertido. Hoje vamos falar sobre como usar oservopara construir seu próprio relógio mecânico passo a passo, para que você possa não apenas experimentar a alegria da criação durante o processo prático, mas também adicionar um ponto de conversa interessante à sua casa.

Por que usar umservofazer um relógio?

Os benefícios mais diretos de usar um servo como relógio são “divertidos” e “únicos”. Os relógios que você compra no mercado são todos iguais, mas quando você mesmo faz um, você tem a palavra final, desde o estilo do mostrador até a forma como os ponteiros se movem. O som preciso e mecânico de "tique-taque" quando o volante gira é algo que os relógios de quartzo comuns não podem fornecer. Além disso, este é um excelente projeto introdutório que pode ajudá-lo a entender o controle de servos, a programação de microcontroladores e como o tempo é calculado no mundo digital. Ele serve a vários propósitos.

O relógio do volante está preciso?

Esta é uma boa pergunta e com a qual todos estão mais preocupados. Para ser honesto, se você confiar apenas no seu próprio cronômetro, realmente haverá desvios durante a execução por muito tempo. É normal desligar alguns segundos no final do dia. Mas temos uma solução, que é adicionar um “módulo de relógio” a ele, como este módulo RTC de alta precisão. Este módulo possui bateria própria e oscilador de cristal, e o tempo é muito preciso. Você só precisa ler regularmente a hora atual e então comandar o servo para girar para a posição correspondente. Desta forma, o seu relógio servo pode ser tão preciso quanto um relógio digital.

Quais peças principais são necessárias para fazer um relógio?

Para começar a trabalhar, devemos primeiro preparar os “ingredientes”. O núcleo deve ser uma placa de desenvolvimento, como as mais comuns Uno ou Nano. Depois, há os servos. Recomenda-se usar dois ou três para controlar os ponteiros das horas e dos minutos, respectivamente. Se quiser que o ponteiro dos segundos se mova, você deve preparar três. O módulo de relógio RTC é a chave para garantir a precisão, não se esqueça disso. Em seguida vem o mostrador e os ponteiros, que você pode usar papelão, acrílico ou impresso em 3D. Finalmente, você precisará de alguns fios Dupont, uma placa de ensaio para conexão e uma fonte de alimentação para alimentar o servo, porque a conexão direta pode não fornecer energia suficiente.

Como usar o código para fazer o servo girar

A programação é a alma de todo o projeto. Na verdade, o princípio não é complicado: obtemos a hora atual através do módulo RTC e então “mapeamos” esse tempo no ângulo em que o servo deve girar. Por exemplo, para um servo de 180 graus, definimos 0 graus para corresponder às 12 horas, 90 graus para as 3 horas e assim por diante. A dificuldade é que o ponteiro dos minutos se move 6 graus a cada minuto, enquanto o ponteiro das horas, além de se mover 30 graus a cada hora, também se move lentamente entre duas horas à medida que os minutos aumentam. Por exemplo, às 3h30, o ponteiro das horas deve estar exatamente entre 3 e 4. Essas lógicas de cálculo precisam ser implementadas com precisão no código.

️Etapa um: Construa o circuito de hardware

Não se apresse em escrever o código primeiro, configure o hardware. Conecte os pinos SDA e SCL do módulo RTC em A4 e A5 respectivamente (este é o caso da placa Uno) e conecte VCC e GND. As linhas de sinal do servo são conectadas aos pinos PWM, como 9, 10 e 11. O fio vermelho é conectado à fonte de alimentação de 5V (se o servo for maior, é necessária uma fonte de alimentação externa), e o fio marrom ou preto é conectado ao GND. É recomendado que você use primeiro uma placa de ensaio e conecte todas as linhas para facilitar o teste e o ajuste.

️Etapa 2: Escreva e carregue o código

Abra o IDE, você precisa instalar duas bibliotecas: uma é para acionar o módulo RTC, como ""; a outra é a biblioteca "Servo" para controlar o servo (está embutida). A lógica do código é: inicialize o RTC e o servo em setup() e retorne todos os ponteiros para zero. Em seguida, em loop (), leia continuamente a hora atual do RTC, calcule o ângulo correspondente ao ponteiro das horas e ao ponteiro dos minutos e, finalmente, use o.write(ângulo)comando para girar o servo. Para economizar energia e reduzir a vibração do servo, você pode deixá-lo atualizar sua posição a cada minuto.

Como garantir que o ponteiro se mova para a posição correta durante a instalação

Esta etapa é muito crítica e está diretamente relacionada ao fato de você conseguir ler o relógio. Antes de instalar o ponteiro no balancim do servo, certifique-se de girar o servo primeiro para a "posição de referência". Por exemplo, no código, deixe o servo do ponteiro das horas girar para 0 graus, alinhe manualmente o ponteiro das horas com a direção das 12 horas e, em seguida, coloque-o de forma constante. O mesmo vale para o ponteiro dos minutos. Se for instalado torto, a hora exibida estará errada. Recomenda-se que você primeiro corte um mostrador simples de papel e marque as posições aproximadas de 12, 3, 6 e 9 horas. Durante a fase de depuração, instale o ponteiro e corrija o deslocamento do ângulo no código aos poucos até que a hora seja exibida com precisão.

Como fazer com que a caixa e o mostrador tenham uma aparência melhor

Depois de passar a parte mecânica, você pode fazer uma linda concha para ela. É aqui que você é criativo. Você pode usar caixas de CD descartadas para fazer um mostrador transparente, permitindo que a placa de circuito interna fique visível, dando-lhe uma sensação de tecnologia. Também é possível cortar a laser uma caixa de madeira em estilo retrô. Você pode desenhar os números no mostrador à mão ou imprimir as fontes que desejar na Internet e colá-las nelas. Se quiser deixar o ponteiro mais especial, você pode usar uma fina folha de metal para recortar o formato que desejar. Lembre-se, não existe uma resposta padrão para a caixa deste relógio, sua estética é o único critério.

Depois de ler isso, você acha que não é tão difícil fazer um relógio com servo? Desde a compreensão dos princípios, preparação das peças, até à programação e montagem práticas, cada passo é um processo de aprendizagem e criação. Você não pode comprar a sensação de realização que sente quando seus amigos ficam maravilhados com este relógio único. Gostaria especialmente de saber, se você fizesse isso, quais funções especiais gostaria de adicionar a este relógio? Por exemplo, para saber a hora exata ou usar faixas de luz LED para criar uma luz de fundo sonhadora? Bem-vindo a compartilhar suas ideias fantásticas na área de comentários. Se você acha que este artigo é útil para você, não se esqueça de curtir e compartilhar com mais amigos práticos!