Fibonaccin kello: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

PÄIVITYS: Tämä projekti on onnistuneesti rahoitettu Kickstarterandilla, ja se on nyt myynnissä osoitteessa https://store.basbrun.com Kiitos kaikille kampanjaani tukeneille!

Esittelen teille Fibonaccin kellon, kellon tyylikkäille nörtteille. Kaunis ja hauska samaan aikaan kello käyttää kuuluisaa Fibonacci -sekvenssiä näyttääkseen ajan uudella tavalla.

Vaihe 1: Miten sanon ajan?

Fibonaccisekvenssi on italialaisen matemaatikon Fibonaccin 1200 -luvulla luoma numerosarja. Tämä on jakso, joka alkaa numeroilla 1 ja 1, ja jokainen seuraava numero on kahden edellisen summa. Kellossa käytin ensimmäistä 5 termiä: 1, 1, 2, 3 ja 5.

Kellon näyttö koostuu viidestä neliöstä, joiden sivupituudet vastaavat viittä ensimmäistä Fibonacci -numeroa: 1, 1, 2, 3 ja 5. Tunnit näytetään punaisella ja minuutit vihreällä. Kun neliötä käytetään tuntien ja minuuttien näyttämiseen, se muuttuu siniseksi. Valkoiset neliöt jätetään huomiotta. Jos haluat kertoa ajan Fibonaccin kellosta, sinun on suoritettava matematiikka. Jos haluat lukea tunnin, lisää vain punaisen ja sinisen neliön vastaavat arvot. Jos haluat lukea minuutit, tee sama vihreän ja sinisen neliön kanssa. Minuutit näytetään 5 minuutin välein (0–12), joten sinun on kerrottava tulos viidellä saadaksesi todellinen luku.

Usein on useita tapoja näyttää yksi kerta. Haasteiden lisäämiseksi yhdistelmät valitaan satunnaisesti kaikista eri tavoista, joilla numero voidaan näyttää. On esimerkiksi 16 eri tapaa näyttää 6:30, eikä koskaan tiedä, mitä kello käyttää!

Vaihe 2: Piiri

Rakensin Fibonaccin kellon käyttämällä Atmega328P-mikro-ohjainta Arduinolla. Voit ostaa Arduino-levyn ja DS1307-reaaliaikaisen kellon katkaisulaudan ja rakentaa mukautetun kilven piirillesi, mutta mieluummin rakensin oman piirilevyn. Näin voin pitää koon pienenä ja hinnan alhaisena.

Vaihe 3: Painikkeet

Arduinon nastoihin #3, #4 ja #6 kiinnitettyjä kolmea painiketta käytetään yhdessä ajan muuttamiseen. Tapin nro 3 painiketta voidaan käyttää yksin LEDien väripaletin muuttamiseen. Nastaan 5 on liitetty ylimääräinen painike kellon eri tilojen vaihtamiseksi. Kaksi tilaa ovat lampputiloja ja oletustila on kello. Kaikki painikkeet on kytketty Arduino-nastoihin 10K: n vedettävällä vastuksella rinnakkain.

Vaihe 4: Reaaliaikainen kello

Reaaliaikainen kellosiru DS1307 on kytketty Arduinon analogisiin nastoihin 4 ja 5 kahdella 22K vetovastusvastuksella. Kellotappi 5 (SDA) on kytketty Atmega328P -nastaan 27 (Arduino A4) ja kellotappi 6 (SCL) on liitetty Atmega329P -nastaan 29 (Arduino A5). Jotta DS1307 -siru ei olisi irrotettu pistorasiasta, se tarvitsee 3 V: n akun, joka on kytketty sirun pintiin 3 ja 4. Lopuksi, reaaliaikaista kelloa ohjaa 32 kHz: n kide, joka on kytketty nastoihin 1 ja 2. 5 V: n jännite syötetään nastaan 8.

Vaihe 5: LED -pikselinauha

Käytän WS2811 -ohjainten päälle rakennettuja LED -pikseliä. Näiden mikro -ohjaimien avulla voin asettaa kunkin yksittäisen LED -valon värin yhdellä Arduino -mikrokontrollerin ulostulolla. Tässä projektissa käytettävien LEDien ohjaamiseen käytetty Arduino -nasta on nasta #8 (Atmega328P -nasta #14).

Vaihe 6: Mikro -ohjain

Löydät kaikki yksityiskohdat Atmega328P: n yhdistämisestä Arduino -kloonin tekemiseen postauksestani "Rakenna Arduino -klooni". Lisäsin tähän projektiin uuden ominaisuuden, FTDI -portin, jolla voit ohjelmoida Arduino -mikro -ohjaimesi suoraan tähän piiriin. Yhdistä nasta yksi Arduinon nollausnastaan 0.1uF -kondensaattorin kautta synkronoidaksesi lataajasi sirun käynnistysjärjestyksen kanssa.

FTDI-portin nasta 2 (RX) kytkeytyy Atmega328P: n (Arduino 1-TX) nastaan 3 ja FTDI-liittimen nasta 3 (TX) Atmega328P: n (Arduino 0-RX) nastaan 2. Lopuksi FTDI -nasta 4 menee jännitteeseen 5V ja 5 ja 6 maahan.

Vaihe 7: Kotelo

Videolla esitellään kaikki Fibonaccin kellokotelon rakentamisen vaiheet. Ajatuksena on luoda kelloon 5 neliönmuotoista osastoa, joiden syvyys on kaksi tuumaa ja jotka vastaavat Fibonacci -sekvenssin viiden ensimmäisen termin kokoa, 1, 1, 2, 3 ja 5. LEDit on jaettu kaikkiin neliöihin ja yhdistetty kellon taaksepäin piirilevylle.

Kotelo on valmistettu koivuvanerista. Runko on 1/4 "paksu ja takapaneeli 1/8" paksu. Erottimet ovat 1/16 tuumaa paksuja ja ne voidaan valmistaa mistä tahansa läpinäkymättömästä materiaalista. Kellon mitat ovat 8 "x5" x4 ". Kellon etuosa on 1/8 tuuman paksuinen läpikuultava pleksi. Erottimet on merkitty Sharpie -kynällä.

Puupinta on vesipohjainen lakka, joka levitetään hyvän hionnan jälkeen 220 hiekkapaperilla.

Vaihe 8: Tee siitä lamppu

Fibonaccin kellon voi myös muuttaa tunnelmavalaisimeksi! Julkaistu koodi tukee jo kahta lampputilaa. Paina vain tilapainiketta vaihtaaksesi kolmen tilan välillä. Koodi on avoin sinulle hakata, voit vapaasti toteuttaa omia tiloja!

Vaihe 9: Olet valmis

Olet valmis! Fibonaccin kello on loistava keskustelun aloittaja… tuo se seuraavalle NERD -kokouksellesi tai joulun perhejuhliin!

Kiitos kun luit/katsoit!

Vaihe 10: Koodi

Löydät lähdekoodin github -tililtäni:

github.com/pchretien/fibo