Fibonacci -klokken: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

OPPDATERING: Dette prosjektet har blitt finansiert med suksess på Kickstarterand er nå tilgjengelig for salg på https://store.basbrun.com Takk til alle som støttet kampanjen min!

Jeg presenterer for deg Fibonacci -klokken, en klokke for nerder med stil. Vakker og morsom på samme tid, klokken bruker den berømte Fibonacci -sekvensen til å vise tiden på en helt ny måte.

Trinn 1: Hvordan forteller jeg tid?

Fibonacci -sekvensen er en tallrekke som ble opprettet av den italienske matematikeren Fibonacci på 1200 -tallet. Dette er en sekvens som starter med 1 og 1, hvor hvert etterfølgende tall er summen av de to foregående. For klokken brukte jeg de første 5 begrepene: 1, 1, 2, 3 og 5.

Klokkenes skjerm består av fem firkanter hvis sidelengder matcher de fem første Fibonacci -tallene: 1, 1, 2, 3 og 5. Timene vises med rødt og minuttene med grønt. Når en firkant brukes til å vise både timer og minutter, blir den blå. Hvite ruter ignoreres. For å fortelle tid på Fibonacci -klokken må du regne litt. For å lese timen legger du bare til de tilsvarende verdiene for de røde og blå rutene. For å lese referatene, gjør du det samme med de grønne og blå rutene. Minuttene vises i trinn på 5 minutter (0 til 12), så du må multiplisere resultatet med 5 for å få det faktiske tallet.

Ofte er det flere måter å vise en gang på. For å legge til utfordringen, blir kombinasjonene plukket tilfeldig fra alle de forskjellige måtene et tall kan vises på. Det er for eksempel 16 forskjellige måter å vise 6:30 på, og du vet aldri hvilken klokken vil bruke!

Trinn 2: Krets

Jeg bygde Fibonacci-klokken ved hjelp av en Atmega328P mikrokontroller med Arduino. Du kan kjøpe et Arduino-kort og et DS1307 sanntidsklokkeutbruddskort og bygge et tilpasset skjold for kretsen din, men jeg foretrakk å bygge mitt eget kretskort. Det gjør at jeg kan holde størrelsen liten og prisen lav.

Trinn 3: Knapper

De tre knappene festet til Arduino -pinnene #3, #4 og #6 brukes sammen for å endre tid. Knapp på pinne #3 kan brukes alene for å endre fargepaletten til lysdiodene. En ekstra knapp er festet til pin #5 for å bytte mellom forskjellige moduser på klokken. To moduser er lampemoduser og standardmodus er klokken. Alle knappene er koblet til Arduino-pinnene med en 10K nedtrekksmotstand parallelt.

Trinn 4: Sanntidsklokke

Sanntids klokkebrikken DS1307 er koblet til Arduino analoge pinner 4 og 5 med to 22K pull-up motstander. Klokkepinnen 5 (SDA) er koblet til Atmega328P -pinnen 27 (Arduino A4) og klokkepinnen 6 (SCL) er koblet til Atmega329P -pinnen 29 (Arduino A5). For å beholde tiden mens den er koblet fra, trenger DS1307 -brikken et 3V -batteri koblet til halvliter 3 og 4 på brikken. Til slutt drives sanntidsklokken av en 32KHz krystall som er koblet til pinne 1 og 2. En 5V strøm tilføres på pinne 8.

Trinn 5: LED Pixels Strip

Jeg bruker LED -piksler bygget på toppen av WS2811 -driverne. Disse mikrokontrollerne lar meg sette fargen på hver enkelt LED med en enkelt utgang på Arduino mikrokontroller. Arduino -pinnen som brukes til å kontrollere lysdiodene i dette prosjektet er pin #8 (Atmega328P pin #14).

Trinn 6: Mikrokontroller

Du finner alle detaljer om hvordan du kobler Atmega328P til en Arduino -klon på innlegget mitt "Bygg en Arduino -klon". Jeg la til en ny funksjon i dette prosjektet, en FTDI -port for å programmere din Arduino mikrokontroller direkte på denne kretsen. Du kobler pin en til reset -pin på Arduino gjennom en 0.1uF kondensator for å synkronisere opplasteren med chip -oppstartssekvensen.

Pin 2 (RX) på FTDI-porten kobles til pin 3 på Atmega328P (Arduino 1-TX) og pin 3 (TX) på FTDI-kontakten kobles til pin 2 på Atmega328P (Arduino 0-RX). Til slutt går FTDI pin 4 til 5V og 5 og 6 til bakken.

Trinn 7: Vedlegget

Videoen presenterer alle trinnene for konstruksjonen av Fibonacci -klokkehuset. Ideen er å lage 5 firkantede rom i klokken, to centimeter dype, som samsvarer med størrelsen på de fem første begrepene i Fibonacci -sekvensen, 1, 1, 2, 3 og 5. Lysdiodene er fordelt på alle firkanter og koblet til bak på klokken til kretskortet.

Kapslingen er bygget av bjørkfiner. Rammen er 1/4 ″ tykk og bakpanelet er 1/8 ″ tykt. Separatorene er 1/16 ″ tykke og kan være laget av hvilket som helst ugjennomsiktig materiale. Dimensjonene på klokken er 8 "x5" x4 ". Fronten på klokken er et stykke 1/8 "tykt halvgjennomsiktig plexiglass. Skillene er merket med en Sharpie -penn.

Trefinishen er en vannbasert lakk påført etter en god sliping med 220 sandpapir.

Trinn 8: Gjør det til en lampe

Fibonacci -klokken kan også konverteres til en ambient lampe! Koden som er publisert, støtter allerede to lampemoduser. Bare trykk på modusknappen for å veksle mellom de tre modusene. Koden er åpen for deg å hacke, implementer gjerne dine egne moduser!

Trinn 9: Du er ferdig

Du er ferdig! Fibonacci -klokken er en fantastisk diskusjonsstarter … ta den med til ditt neste NERD -møte eller til julens familiegjenforening!

Takk for at du leste/så!

Trinn 10: Koden

Du finner kildekoden på min github -konto:

github.com/pchretien/fibo