У вас есть сломанный жёсткий диск? Или вы знаете, где такой можно найти… Готовы ли вы превратить такой «винчестер» в уникальные часы?
Этот проект требует только немного мастерства, изобретательности и знаний электроники.
В статье представлены две версии часов: простая без циферблата и та, которая показывает время.
В простой версии вы можете видеть три стрелки, что по внешнему виду напоминают простую «механику». Три стрелки – часовая, минутная и секундная. Красная часовая, зелёная – минутная, синяя – секундная.
Во второй версии жёсткий диск может отображать время.
Пластина из жёсткого диска вращается со скоростью больше 60 раз за секунду. Если прорезать узкую щель на пластине, это позволит светодиодам просвечиваться, а за счёт скоростного вращения можно обмануть глаз, создав стабильное изображение. Это явление известно, как «сохранение зрения» (POV). Есть много проектов, где светодиоды (перемещаются или перемещается сам наблюдатель) используются для создания образов. Светодиоды, что используются в этом проекте не двигаются. Изображение строится с использованием интерференционных прорезей вращающегося диска.
Версия, что отображает числа, более сложная… Вы можете легко увидеть время, при этом на заднем плане будет отображаться анимация.
Шаг 1: Введение
Система работает синхронно с прорезью в диске. Самоделка использует внутренний таймер для отсчета каждого оборота. Это достигается с помощью датчика Холла, который вызывает аппаратное прерывание при каждом полном обороте диска. Микроконтроллер использует время оборота и фазу для планирования секундного внутреннего таймера. Этот секундный таймер использует прерывание при планировании синхронизации светодиодов, зажигаться десятки тысяч раз в секунду, чтобы построить стабильное, видимое изображение.
Меньше, чем за 60 долларов вы можете собрать себе часы своими руками . Они компактные и не производят сильный шум при эксплуатации.
Шаг 2: Список материалов
Вот то, что вам нужно:
- Повреждённый жёсткий диск винчестера форм-фактором 6,35 см (2,5 дюйма);
- 30-40 Вт с тонким наконечником;
- Припой;
- Плоскогубцы;
- 3 мм винты с шестигранной головкой и отвертка;
- Свёрла;
- Супер клей;
- Термопистолет для термоклея.
Электроника:
- 0.5 м (лучше купить 1 м) 5050 RGB светодиодной ленты;
- AH175 датчик Холла;
- ATmega8A SMD;
- DS1307 SMD;
- TDA1540AT SMD;
- Держатель под 3 В батарею;
- 12VDC 1A блок питания;
- DC jack 3 pin (3-х контактное гнездо-штекер);
- LM2596 SMD;
- 5 позиционный тактильный выключатель;
- 2-контактная кнопка SMD;
- Катушка, конденсаторы, резисторы, светодиоды, транзисторы, провода;
- …(схема в файле).
Акриловые пластины для коробки и диска.
Шаг 3: Разбираем жесткий диск
Используем гексагональную отвёртку для открытия крышки.
Снимем крепежные шайбы и достанем пластины. Убедитесь в том, что сохранили винты, прокладки и пластины.
Примечание : сохраните считывающую головку целой.
Магниты жёсткого диска имеют сильные магнитные поля, поэтому положите их подальше от электронного оборудования, чтобы избежать возникновения помех.
Пусть все компоненты, кроме кронштейна жёсткого диска, будут находиться в запечатанной коробке, что защитить их от пыли. Позже соберём их обратно.
Шаг 4: Сверлим отверстия
Используя 3 мм и 5 мм сверло, просверлим отверстия в там где показано на рисунке. Установим светодиод и провод датчика через это отверстие.
Шаг 5: Подключим двигатель BLDC
Двигатель, что был установлен в винчестере (бесщёточный постоянного тока) имеет 4 контакта: COM, MOT1, MOT2, MOT3.
Припаяем 4 небольшие провода к контактам двигателя. Они будут подключаться к выходу мотора.
Сварной шов очень маленький и легко может сломаться. Поэтому зальём место пайки горячим клеем.
Шаг 6: Датчик Холла
Поставим датчик на край пластины, где будет прикреплен магнит, что будет генерировать сигнал микроконтроллеру.
Датчик Холла AH175 имеет 3 выхода: один для GND, один для VCC и один для сигнальных контактов.
Используем нагрузочный резистор 10 кОм, для подтверждения того, что на входах микроконтроллера устанавливаются ожидаемые логические уровни.
Припаяем датчик на небольшую печатную плату с отверстием для винта, что будет фиксировать её положение.
Шаг 7: Тестирование ленты с RGB светодиодами
Для достижения наилучшего эффекта, необходимо «окружить» пластину светодиодами.
В проекте использовалась 5050 RGB светодиодная лента. На одном метре этой ленты расположены 60 светодиодов.
Если вы используете стандартный жесткий диск на пластине должно поместиться порядка 12 светодиодов.
Светодиодная лента может быть разделена на три части. Одна часть будет состоять из 16 светодиодов. Это позволит оставить промежуток для размещения датчика, где будет располагаться устройство чтения/записи. Убедитесь, что вы отрезали ленту по линии между медными вкладками, Разрез в другом месте может нанести повреждения ленте и сделает её бесполезной.
Если на ленте, что вы собираетесь использовать нет проводов, следует припаять провода питания. Определим расположение красного, синего, зелёного цвета и 12 В питания и припаяем четыре провода к медным вкладкам. Залудим контактные площадки перед пайкой. После подключения проводов помните о том, что места соединений хрупкие. Проверим работоспособность ленты используя 12 В блок питания.
Шаг 8: Прикрепляем светодиодное кольцо к жёсткому диску
Перед установкой полосы на диск, пропустим провод через отверстие. Затем запаяем провода светодиодов. Будьте очень осторожными, чтобы не выломать медные дорожки.
Капнем по капле суперклея, медленно прикрепим полоску светодиодной ленты на стенку камеры, при этом плотно прижимая её для прочности соединения. Это необходимо, так как светодиоды крепятся заподлицо, поэтому работайте медленно и осторожно.
Шаг 9: Делаем фон
Большинство жёстких дисков имеют чёрный матовый цвет. Это не лучшей цвет для красивого подарка, поэтому сделаем зеркальную поверхность.
Возьмём кусок толстой, белой бумаге (фотобумага для струйных принтеров) и обведём контуры пластины. Вырежем бумажный круг и расширим центральное отверстие на несколько миллиметров. Наденем его на шпинель и прижмём его вниз к камере с пластинами. Она будет выступать в качестве белой отражающей подложки, что позволит усилить яркость цветов.
Расположив фон, убедимся в том, что шпиндель может свободно вращаться. Если он не может свободно вращаться, расширим центральное отверстие фона.
Шаг 10: Устанавливаем датчик Холла на жесткий диск
Осциллограф идеально подходит для проверки датчика, но вольтметр также прекрасно может справиться с этой задачей. Убедитесь в том, датчик прекрасно обеспечивает высокую точность передачи сигнала, когда магнит проходит мимо.
Установим датчик на винт жесткого диска.
Шаг 11: Питание, RTC, кнопки
Питание:
Поскольку часам для питания нужен большой ток (для двигателя и микропроцессора) использовал LM2596 5V 3A.
Соберём простую схему блока питания на LM2596 и несколько других компонентов.
Для питания светодиодов используем 12 В (будут гореть с максимальной яркостью), а для микроконтроллера и двигателя – 5 В.
Кнопки:
В проекте использовался 5 позиционный переключатель. Более подробную информацию о данном выключателе вы можете найти на фотографиях. Этот переключатель довольно компактный, поэтому можно легко сделать печатную плату под него. В нём 10 контактов, в том числе 4 контакта Common, два – Center и четыре для управления на других направлениях (вправо, влево, вверх, вниз).
В этом переключателе нажимаем центральную кнопку для установки Set /OK, правую для перехода к установке, левую для перехода на предыдущий уровень, вверх, чтобы увеличить время/дата/месяц, а для уменьшения вниз.
Часы реального времени Real Time Clock (ЧРВ):
В качестве ЧРВ будем использовать DS1307. Благодаря низкой стоимости, лёгкости монтажа и надёжности она сможет работать на протяжении нескольких лет, благодаря батарее. До тех пор пока она питается от батарейки, DS1307 будет весело тикать, отсчитывая время, даже если часы отключаться от блока питания или перепрограммируются.
Шаг 12: BLDC контроллер двигателя
TDA5140AT предназначен для управления, двигателем BLDC. Разработаем схему в соответствии с технической документацией производителя.
При использовании, двигатель может остановить вращение и сделать «EK EK EK …». Чип микроконтроллера также нагреется после этого действия. Решение заключается в том, чтобы добавить фильтрующий конденсатор близко к выводам питания микросхемы.
Шаг 13: Схема
Схема была разработана и сохранена в формате.pdf.
Не торопитесь выбрасывать жесткие диски, оставшиеся после апгрейда компьютера или винчестеры, вышедшие из строя — им всегда можно найти новое применение. Например, сделать зеркальце, часы, сейф для хранения налички, сетевой накопитель и другие полезные вещи.
Вконтакте
Цели, для которых можно использовать старые жесткие диски, зависят от того, в рабочем состоянии они или нет. Любопытно, что у функционирующего винчестера намного меньше способов применения, чем у неработающего.
Портативный накопитель
Если жесткий диск находится в рабочем состоянии, его можно превратить в портативный накопитель. Для этого достаточно купить внешний контейнер для жесткого диска и поместить в него винчестер. В зависимости от размеров диска может потребоваться адаптер питания, например, если диск 3,5-дюймовый, тогда как для 2,5-дюймовых дисков адаптер обычно не нужен.
Домашний облачный сервер
Если у вас уже имеется внешний накопитель и нет нужды в еще одном, работающий жесткий диск можно использовать для создания собственного сетевого накопителя, и тогда вы сможете получать доступ к данным на диске с любого устройства, подключенного к вашей сети Wi-Fi. Если вы не готовы тратить лишние деньги, то можете сами построить сетевой накопитель на основе одноплатного компьютера Raspberry Pi.
Как можно использовать нерабочие жесткие диски
Неисправный винчестер нельзя использовать для хранения данных, зато его физическим компонентам может найтись другое применение. Прежде, чем приступать к работе, потребуется разобрать его на «запчасти». Процесс продемонстрирован на видео, опубликованном ниже.
Магнитная планка для ножей
Жеские диски содержат крупные неодимовые магниты, которые можно использовать для создания магнитного держателя для ножей. Для этого потребуются всего лишь планка, магниты, клей и набор обычных инструментов.
Зеркало
Оптические диски, которые находятся в винчестере, могут служить отличным зеркалом. Диски нужно доставать очень острожно, чтобы не появились сколы и царапины. Затем их можно разместить в офисе, использовать в качестве сигнального или карманного зеркала.
Ветряные колокольчики
Из оптических дисков можно создавать не только зеркала, но и другие симпатичные вещицы, например, ветряные колокольчики. Для их изготовления потребуются собственно оптические диски, корпус винчестера, металлическое крепежное кольцо и шнур, с помощью которого будут соединяться элементы конструкции.
Секретный сейф
Креативное применение можно найти не только комплектующим винчестера, но и его корпусу, например, использовать в качестве сейфа для хранения денег. Изготовить его достаточно легко — просто извлеките из корпуса все компоненты и прикрутите крышку к одному из верхних углов корпуса при помощи болтика. В результате у вас получится контейнер поворотного типа, куда вы сможете складывать деньги.
Наверняка вы уже слышали о
настенных часах, сделанных из жесткого диска. Идея оригинальна, но вот
плагиатом следующий мод не назовешь. Авторы еще одних “жестких часов”
решили сделать все намного проще, чем их предшественники. Для создания
этого проекта необходимы лишь дрель и основные инструменты, которые
есть в каждом доме. Даже знания электроники не понадобятся.
Итак, вот что понадобится:
Желательно найти неисправный образец. В данной статье принял участие
старый 5,25-дюймовый винчестер. В принципе можно использовать диски и
других размеров, ничего страшного в этом нет;
– дешевые китайские часы.
Хотя нам будут необходимы только две вещи: сам механизм часов и две стрелки;
–
в данном моде использовался кусок IDE-шлейфа
для крепления получившихся часов к стенке;
– шесть ящиков вашего любимого напитка
чтобы обмыть новые крутые часы.
Нам понадобится следующий инструмент:
– ручная дрель с двумя сверлами разных размеров;
– набор отверток;
– молоток;
– если будете крепить часы к стенке вы, то понадобиться IDE-кабель
– нож и горячий клей.
Итак, приступим к работе. Первым делом необходимо снять верхнюю
защитную крышку жесткого диска. Обычно необходимые винты прячутся за
надписью с предупреждением о потери гарантии.
Затем необходимо удалить винты, держащие пластины. Делать это надо
максимально аккуратно, чтобы не коснуться поверхности блинов. Держать
их лучше всего за края. Во время проведения данного мода, первая
пластина легко отсоединилась. Для того чтобы вынуть вторую, пришлось
немного разобрать блок головок жесткого диска. Во время проведения этих
варварских действий может пригодиться грубая сила, так как блины
достаточно сильно закреплены на своих местах.
После удаления всех пластин необходимо приняться за двигатель жесткого
диска. Верхнюю крышку, к которой крепятся блины, необходимо снять. С
помощью отвертки и молотка из нее удаляются все подшипники.
Следующий
шаг – просверливание отверстия по центру двигателя жесткого диска от
одной стороны до другой. Это весьма сложное занятие, на его проведение
у автора мода ушло очень много времени. Дело в том, что почти все
детали внутри металлические. Да еще и сверла в наличии были не совсем
подходящие для этого дела. Заработавшись, автор мода даже просверлил
часть стола. Так что будь осторожны, не повторяйте допущенных ошибок.
Далее необходимо поставить на свои места пластины и блок головок. Затем
в проделанное отверстие вставить шпиндель для крепления стрелок. Сам
часовой механизм при этом должен располагаться сзади винчестера. Следом
за этим одеть обратно крышку двигателя жесткого диска. На шпиндель
одеть минутную и секундную стрелки и прикрутить защитный колпачок.
Если
вы хотите сделать часы настольными, то мод можно считать законченным.
Если же вы хотите любоваться красотой на стене, то необходимо еще пара
несложных операций. В нашем случае часовой механизм смещен в верхнюю
часть жесткого диска. Для того чтобы часы ровно висели на стене
необходимо что-нибудь прикрепить снизу. Автор в данной ситуации
придумал оригинально и легкой решение. Он взял обыкновенный IDE-шлейф,
отрезал 15 см. Затем одним концом вставил в соответствующий разъем на
винчестере, а другой спрятал за него, скрутив при этом до необходимого
диаметра. После этого просто приклеил к жесткому диску и повесил на
стену.
Вот и подошло к концу краткое описание очень интересного мода. Основная
прелесть заключается в простоте и дешевизне изготовления. Сломанный
жесткий диск найдется у многих, каких-то специальных инструментов не
применялось, все самое обыкновенное и распространенное. Механизм
китайский часов можно приобрести на любом рынке за смешную сумму. Но
зато каким получился конечный итог! Ваши друзья и близкие будут просто
шокированы такими замечательными и необычными часами. Так что жесткий
диск и вперед.
Кстати, не забудьте про купленные ящики вашего любимого напитка. Позовите друзей к себе домой и хорошенько отметьте удачный мод.
Не люблю длинных предисловий. Поэтому коротко и ясно: с днём рождения, дорогой Кот!
Часы из HDD (жёсткого диска) стали популярны в последнее время. Однако я не видел ни одной конструкции в Интернете, сделанной в России. Ну что, исправим это!
Началось всё с того, что я нашёл на помойке (не смейтесь… Многие там берут разные вещи) старый (2003 года) комп с HDD на 10GB. Диск у меня некоторое время валялся без дела. Наконец я наткнулся на нашем форуме на тему «HDD clock. Часы из винчестера». Посмотрев конструкции по ссылкам в этой теме, я вспомнил, что у меня лежит ненужный диск. С этого момента и началась разработка этой конструкции. Теперь устройство готово. О нём я вам и расскажу.
Стробоскопический индикатор
Начнём с самой важной части устройства - стробоскопического индикатора (далее СИ).
Сначала разберёмся, как он работает и что из себя представляет.
СИ состоит из диска, вращающегося на валу двигателя, и подсветки из светодиодной ленты, которая располагается под диском. В диске есть прорезь по радиусу. Около диска расположена оптопара, которая улавливает прохождение щели, отсылая импульс в микроконтроллер (далее МК). По этому импульсу (а точнее по нему и ещё по предыдущему) МК определяет время, нужное на 1 оборот диска. Затем он делит этот период на 60 и получает время, за которое щель проходит 1/60 круга (т. е. один сегмент, диск условно разделён на 60 сегментов). Назовём это время единичной задержкой (ЕЗ). После этого начинается цикл развёртки. МК выводит на ленту светодиодов код, соответствующий цвету первого сегмента. После ЕЗ выводится цвет второго сегмента и т. д. После 60-го сегмента поступает импульс с оптопары, и ЕЗ рассчитывается заново.
В один момент времени горит только маленькая часть одного сегмента, соответствующая положению щели, однако из-за инерционности человеческого зрения мы видим весь круг полностью.
Теперь расскажу о моей конструкции СИ.
В центре - двигатель от HDD, закреплённый на стойках на фанерном квадрате. Вокруг находится обрезанный с одной стороны цилиндр, сделанный из пластикового ведёрка от квашеной капусты. Внутри вклеена полоса пены от старого коврика для палатки. К пене приклеена светодиодная лента. Сверху на цилиндре находится уплотнитель из мягкой пены для герметизации устройства. Под двигателем проложен кусок белой бумаги для лучшего отражения света на диск. Сбоку в прорезь в цилиндре вклеена на термоклей оптопара, там же выведены провода от ленты.
Применена оптопара от ксерокса (опять с помойки), из неё выходит 3 провода. Два из них - питание, третий - выход. Внутри находится ИК светодиод и фототранзистор, совмещённый со схемой обработки сигнала. Выход с открытым коллектором. Оптопара и все места выхода проводов залиты термоклеем для герметизации.
Спереди устройство закрывается оргстеклом, о нём будет написано в разделе «Корпус».
Схема простая, ничего лишнего в ней нет. Вот основная её часть:
Управляет всем МК ATMega8. Кроме него есть ещё две микросхемы: DS1307 - часы реального времени (RTC), и DS18b20, - термодатчик. Ещё один основной элемент - ЖКИ на контроллере HD44780. Размер дисплея - одна строка на 16 символов. Снизу в синем квадрате - внутренняя схема энкодера с кнопкой.
Фьюзы МК устанавливаем на внешний высокочастотный кварцевый резонатор.
Кратко о деталях. Все резисторы - SMD 0805, неполярные конденсаторы - SMD 0805, полярные - электролитические на 16В с радиальными выводами. Батарейка - CR2032. Все детали, кроме кварцев, термодатчика, батарейки в держателе, потенциометра контраста RV1 и ЖКИ - в SMD-исполнении, что может вызвать некоторые трудности у начинающих, так как предлагаемая печатная плата сделана под SMD.
Плата (на ней есть разъём программирования, с распиновкой, стандартной для ATMEL, и разъём для дисплея и энкодера):
Фото основной платы:
Тут видны исправления на стороне проводников, в предлагаемом файле ПП они уже учтены.
Вторая часть схемы - драйвер двигателя. В HDD применяется трёхфазный двигатель, получивший название BLDC. Для данной схемы драйвера можно применить двигатели как с тремя, так и с четырьмя выводами. Схема стандартная из даташита на TDA5140.
Выводы VMOT и VP нужно соединить вместе и подать на них 5В или 12В, в зависимости от желаемой скорости вращения. Выход PG/FG не используется. Вход PG IN нужно заземлить. Обращаю внимание, что земля у драйвера и общая земля не совпадают. Земля драйвера подключается к выводу Motor_GND на основной схеме. При необходимости использовать двигатель с 3 выводами вместо средней точки к выв. 17 подключают резисторы от выв. 1, 3, 16 драйвера. Номинал резисторов - 10кОм.
В драйвере применены выводные детали, микросхема установлена на панельку.
Последняя часть - регулятор яркости подсветки циферблата (см. раздел «Корпус»).
Схема стандартная из даташита на LM317:
Минус схемы подключают к земле драйвера, а плюс - к +5В.
ПП не разрабатывалась, схема собрана на куске макетки:
Блок питания
Всё это нужно от чего-то питать. Был использован блок питания от кассового аппарата, найденного всё на той же пресловутой помойке. На блоке написано БПС25ВА, а на плате подписаны выходы +5В и +12В.
Тут я долго размышлял, прикидывал разные варианты на бумаге. Наконец остановился на квадрате, повёрнутом на 45 градусов.
После чего детали были начерчены в AutoCAD и вырезаны из фанеры. Их получилось две: передняя и задняя стенки. Для их соединения были отпилены 4 небольших брусочка. Так же была сделана деталь из алюминиевой полосы от какого-то измерительного прибора. На ней будут крепиться регулятор яркости и разъём для подключения термодатчика.
Все детали я покрасил чёрной краской из баллончика, предварительно их отшлифовав:
Ранее я говорил о циферблате из оргстекла. Он представляет из себя повёрнутый на 45 градусов квадрат со срезанным снизу углом. С внутренней стороны ножом на оргстекле процарапаны римские цифры III, VI, IX, XII. В торец циферблата вклеены 8 белых светодиодов для подсветки этих царапин, а сзади всё закрыто куском чёрного картона.
Подробнее на фото:
На картон напротив светодиодов наклеены кусочки макетной платы, на них припаяны выводы светодиодов и резисторы (см. схему регулятора яркости).
При помощи самодельных П-образных стоек циферблат крепится к СИ. (Вспомните про уплотнитель по периметру СИ. Он плотно прилегает к циферблату и не даёт пыли попадать в СИ.) При этом винт, крепящий стойку к циферблату, крепит и весь СИ к передней фанерной стенке.
Вид спереди:
Вид сзади:
Под циферблатом находятся ЖКИ и энкодер. Тут как раз нужен срезанный угол:
На заднюю панель установлены платы. На фото коммутация почти завершена:
БП занял своё место:
Теперь можно собирать до конца:
Не забываем про алюминиевую полосу:
Наконец-то можно взглянуть на часы в работе:
Управление часами и их функции
Часы собрали. А как установить время? Да и какие вообще у них функции?
Об этом я вам сейчас расскажу.
Итак, функции:
- Индикация времени
- По запросу - показ даты и температуры.
- Сохранение всех настроек в энергонезависимой памяти DS1307, счёт времени при отключении питания.
- Отключение и включение двигателя в назначенное время. (Это нужно для того, чтобы часы не шумели ночью. При этом время можно узнать по ЖКИ.)
- Эффекты каждую минуту. (Описывать не буду, пусть это останется сюрпризом. Эффекты отключаются в настройках.)
- Два режима индикации: прямой и инверсный с настраиваемым фоновым цветом. Возможна его автоматическая смена.
Прямой режим вы уже видели, а вот инверсный:
Теперь про управление.
Алгоритм показан на схеме:
Чёрные стрелки - переход без участия пользователя. В левом нижнем углу «с» значит «секунда». Замечу, что длительность нажатия имеет значение. Но не нужно отсчитывать её про себя. Достаточно смотреть на дисплей. Например, если нужно установить дату, нажмите на кнопку и ждите появления надписи «Установить дату». Как только она появилась (у вас в запасе одна секунда), отпустите кнопку. Чтобы выйти из режимов установки времени и даты, нужно на любом шаге нажать на кнопку и держать до очистки дисплея. Потом отпустить. В режиме установки даты и режиме других установок двигатель выключается. Так что не пугайтесь этого.
Отдельного внимания заслуживает пункт «Другие установки». После выбора режима индикации пути расходятся. В инверсном режиме есть возможность выбора цвета фона, а в прямом - нет (там и фона-то нет). Если поставить «Авто», то цвет будет меняться сам каждые 5 минут. Цвета обозначены цифрами, можете попробовать по очереди все.
Удачи в сборке!
|
Как вам эта статья? |
Если вы хотите сделать действительно что-то удивительное, чем можно похвастаться перед друзьями, соберите такие 3D-часы. Впрочем, это могут быть не обязательно часы, ведь в электронику можно заложить отображение почти любого образа. В качестве «мыслительного центра» здесь используется контроллер Arduino . Именно он решает, когда именно и какие нужно зажечь светодиоды, чтобы появились цифры.
А работает все очень просто, на вращающейся подставке закреплены светодиоды, которые включаются особым образом. Крутит эту подставку двигатель от жесткого диска компьютера. Полученную информацию обрабатывает наш мозг, и мы видим «висящее в пространстве» изображение. Если б не гул двигателя, эту картину можно б было представить как голограмму.
Материалы и инструменты для самоделки:
- контроллер Arduino Uno;
- 6-15 светодиодов;
- провода;
- источник питания 9В;
- белая лента (для датчика QTI);
- QTI Sensor (купить можно );
- старый жесткий диск с рабочим двигателем;
- суппорт;
- источник питания для жесткого диска;
- липучка;
- доступ к 3D-принтеру и программное обеспечение для моделирования.
Впрочем, для самоделки 3D-принтер не обязателен, все можно сделать из дерева или пластика, просто принтер все значительно облегчает.
Процесс изготовления самоделки:
Как все устроено
Для подключения жесткого диска понадобится блок питания от компьютера. Кусок белой ленты крепится к углу жесткого диска. На вращающейся подставке закреплен контроллер Arduino, сенсор, а также светодиоды. Датчик используется цветовой, он подключается параллельно белой ленте. Когда двигатель вращается, датчик проходит мимо белой ленты и контроллер дает команду светодиодам включиться, в итоге мигает текущее время.
Шаг первый. Разбираем жесткий диск
В первую очередь нужно разобрать жесткий диск, для этого понадобится открутить несколько винтов. Порой это не так просто, ведь винты сделаны под особую отвертку, да и закручены довольно сильно. Снять нужно верхнюю крышку, в итоге должен появиться доступ к двигателю.
Из жесткого диска нужно вытащить все ненужное, включая и сам жесткий диск. Должен остаться только вал двигателя и плата питания.
Теперь еще один нюанс, двигатель нужно подключить, многие не знают, как это делается, ведь мотор тут многофазный и без генератора на плате работать не будет. Сперва к HDD нужно подключить питание от блока питания, но он при этом не включится. Чтобы он заработал, нужно соединить зеленый провод с черным.
Шаг второй. Изготовление основы для крепления электроники
Основу автор сделал с помощью 3D-принтера. В итоге все выходит быстро, точно и красиво. Но все это можно сделать и с других материалов, тут самое главное - чтобы конструкция надежно держала электронику, иначе она разлетится в разные стороны при включении мотора.
Всего основа состоит из пяти элементов:
База
На этой детали будет находиться вся электроника. В базе имеется отверстие, в которое вставляется светодиодная башня. Также здесь находится батарейный блок и держатель Arduino, они посажены на клей. В нижней части центра имеется соединительное кольцо, к которому подходит соединительная деталь.
Соединительная деталь
В этой детали есть три отверстия, с помощью них происходит крепление к концентратору жесткого диска. Основание опирается на него.
LED Tower
Этот элемент удерживает светодиоды. Всего их нужно 5 штук, но при необходимости можно установить и 15.
Держатель Arduino (необязательно)
Этот элемент можно приобрести при необходимости.
Держатель батареи (дополнительно)
Этот элемент можно купить
Если вы решите печатать детали на принтере, то для этих целей прилагаются необходимые STL и ipt файлы.
В связи с тем, что жесткие диски бывают разными, деталь автора может не подойти по креплению. В связи с этим нужно будет редактором изменить файлы, сделав крепление конкретно под свой жесткий диск.
Шаг третий. Устанавливаем светодиоды
Светодиоды монтируются на светодиодной башне. Для самоделки понадобится 5 светодиодов, это конкретно для часов. Все положительные контакты светодиодов размещаются в один ряд, как и отрицательные.
Шаг четвертый. Собираем основу
Соединительная деталь крепится к ступице двигателя с помощью винтов. Светодиодная башня вставляется в основание. Соединение фиксируется с помощью клея. Основание устанавливается на соединительную деталь и также садится на клей.
Шаг пятый. Держатель батареи и контроллера Arduino
Держатели устанавливаются на основание. Автор их крепит при помощи клея. Далее, когда клей высохнет, можно устанавливать контроллер Arduino и батарею 9В на свои места.
Шаг шестой. Подключение светодиодов к минусу
Все отрицательные контакты светодиодов нужно соединить одним провод, а далее этот провод подключается к заземлению на контроллере Arduino.
Еще на основание с помощью клея устанавливается переключатель.
Далее нужно не забыть установить на основание также датчик QTI. Он должен быть направлен вниз. Параллельно датчику должна находиться лента, в длину она составляет примерно 1 дюйм.
Шаг седьмой. Как подключается вся электроника
Шаг восьмой. Настраиваем часы с помощью кода
Контроллер Arduino зажигает светодиоды тогда, когда датчик проходит возле белой ленты. Нам известно, что датчик QTI зависает над белой лентой, потому что он возвращает определенный диапазон значений. Эти значения будут разными для всех часов POV. Поэтому ваша задача отыскать этот порог для своих часов и вбить его в код Arduino.
Для этого нужно загрузить sensorTest.ino на свой контроллер. Откройте последовательный монитор, установив QTI над белой лентой. Последовательный монитор распечатает диапазон значений. Самое распространенное значение нужно записать
Отрегулируйте пороговое значение, пока оно не станет комфортным. Так как у автора общим значением было 100, он гарантировал, что его условие будет истинным, если ls1 меньше 110 и больше 90. Нам нужно, чтобы это условие было истинным, если датчик QTI проходит над белой лентой.
Завершающий этап. Проверяем часы
Для проверки нужно загрузить hddClockTime2.ino, включив питание контроллера и питание жесткого диска. Часы должны показывать текущее время. Если время неправильное, его можно изменить в коде.
В связи с тем, что самоделка будет создавать сильные вибрации, жесткий диск нужно хорошо закрепить. Автор закрепил его статично с помощью уголков и винтиков.
Все необходимые файлы для создания часов можно скачать здесь:
