खगोल विज्ञान घड़ी: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

१४वीं शताब्दी में पहली यांत्रिक घड़ियों के आविष्कार के कुछ ही समय बाद, आविष्कारकों ने आकाश की गति का प्रतिनिधित्व करने के तरीकों की तलाश शुरू कर दी। इस प्रकार, खगोल विज्ञान घड़ी बनाई गई थी। शायद सबसे प्रसिद्ध खगोल विज्ञान घड़ी लगभग 1410 में प्राग में बनाई गई थी। यह केवल यह दिखाने के बजाय कि यह किस समय है, यह सितारों की सापेक्ष स्थिति को भी दिखाता है क्योंकि पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है और सूर्य के चारों ओर घूमती है।

इस परियोजना में, आप सीखेंगे कि आपके घर में एक खगोल विज्ञान घड़ी कैसे बनाई जा सकती है। यह उन सितारों का नक्शा प्रदर्शित करता है जो वर्तमान में आकाश में हैं - दिन हो या रात। पृथ्वी के घूमने पर आकाश का नक्शा बदल जाता है। परियोजना में मैकेनिकल, इलेक्ट्रॉनिक और सॉफ्टवेयर घटक शामिल हैं। प्रोजेक्ट को पूरा करने के लिए आपको एक 3D प्रिंटर, एक लेज़र कटर और कुछ वुडवर्किंग टूल्स की आवश्यकता होगी। मैंने घड़ी में शामिल स्टार मैप और डिज़ाइन बनाने के लिए पायथन का भी उपयोग किया। शायद परियोजना का मेरा पसंदीदा हिस्सा इन सभी तकनीकों को एक साथ एकीकृत कर रहा था।

यह प्रोजेक्ट पूरी तरह से ओरिजिनल था। मैंने घड़ी चलाने के लिए सॉफ्टवेयर लिखा, केस के लिए लेजर डिजाइन तैयार किए, और यहां तक कि गियर और ड्राइव ट्रेन भी बनाई। मैंने स्टार मैप का लेआउट करने के लिए सॉफ्टवेयर भी लिखा था।

अंतिम परिणाम उस समय के लायक लग रहा था जब मैंने इसे एक साथ रखा था।

चरण 1: भागों को इकट्ठा करना

इस परियोजना के लिए, आपको निम्नलिखित आपूर्ति की आवश्यकता होगी:

2 - 11x14 (0.093 इंच मोटी) एक्रिलिक के टुकड़े

1 - 1x6 बोर्ड 6 फीट लंबा।

1 - Arduino Uno

1 - रीयल टाइम क्लॉक मॉड्यूल

1 - स्टेपर मोटर 28bjy-48

1 - स्टेपर ड्राइवर - UNL2003

1 - 5 वोल्ट बिजली की आपूर्ति

1 - 36 इंच एलईडी स्ट्रिप लाइट

1 - 1/4 इंच प्लाईवुड शीट - 2x4 फीट

1 - 8 मिमी धातु शाफ्ट

2 - 608 बॉल बेयरिंग

1 - ब्लैक फोम बोर्ड के टुकड़े - लगभग 12 x 12 इंच

विविध: तार, लकड़ी के स्क्रू (#6 x 1 1/4 इंच), 6x32 x 0.75 इंच मशीन स्क्रू + नट्स का बैग, 4x40 x 0.75 मशीन स्क्रू का एक और बैग, लकड़ी का दाग (वैकल्पिक)

आपको निम्नलिखित टूल की भी आवश्यकता होगी:

3डी प्रिंटर तक पहुंच

ऐक्रेलिक और लकड़ी में 1/4 काटने में सक्षम लेजर एचर तक पहुंच

घड़ी के लिए केस बनाने के लिए एक टेबल देखा + राउटर

चरण 2: गियर्स और प्लास्टिक के हिस्सों को प्रिंट करें

शुरू करने के लिए, आपको घड़ी के लिए गियर और प्लास्टिक के हिस्सों को प्रिंट करना होगा। मैंने अपनी घड़ी के लिए प्रूसा I3 MK3, Slic3r और PETG का उपयोग किया। हालांकि, इस परियोजना के लिए लगभग किसी भी भिन्नता को ठीक काम करना चाहिए। प्राथमिक बाधा यह है कि प्लेट होल्डर और 72-टूथ गियर बनाने के लिए आपको एक बड़े प्रिंट बेड की आवश्यकता होती है।

यह उन फ़ाइलों का त्वरित विवरण है जिन्हें आपको प्रिंट करने की आवश्यकता है:

असर धारक - असर धारक ड्राइव शाफ्ट का समर्थन करने के लिए दो 608 बीयरिंग रखता है। यह घड़ी में बीच की प्लेट के पीछे बोल्ट करता है।

कपलर - यह प्लास्टिक का टुकड़ा प्लेट होल्डर और 72 टूथ स्पर गियर को जोड़ता है। यह 25 मिमी लंबा है, इसलिए इसे एक घड़ी के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें सामने की प्लेट और बीयरिंग रखने वाली मध्य प्लेट के बीच दो इंच की जगह होती है।

प्लेट होल्डर - प्लेट होल्डर ऐक्रेलिक प्लेट और उसके बैकिंग को ड्राइव शाफ्ट से जोड़ता है।

शाफ्ट धारक - यह एक 8 मिमी व्यास की अंगूठी के लिए फ़ाइल है जिसका उपयोग शाफ्ट को जगह में रखने के लिए किया जाता है क्योंकि यह असर धारक से गुजरता है। प्रोजेक्ट के लिए आपको इनमें से दो को प्रिंट करना होगा।

स्पर गियर (18 दांत) - यह स्पर गियर स्क्वीज स्टेपर मोटर के शाफ्ट पर फिट बैठता है।

स्पर गियर (72 दांत) - यह गियर घड़ी के ड्राइव शाफ्ट से जुड़ता है और प्लेट होल्डर और एक्रेलिक प्लेट को घुमाता है।

मोटर धारक - स्टेपर मोटर रखने के लिए एक प्लेट

बुनियादी यांत्रिक डिजाइन ऊपर के चित्र में दिखाया गया है। सामने की प्लेट स्टार मैप के उस हिस्से से जुड़ी होती है जो घूमता है (रीटे)। यह एक शाफ्ट के माध्यम से 72-टूथ गियर से जुड़ा होता है। स्टेपर मोटर (28BYJ48) एक 18-टूथ गियर चलाती है जो घड़ी को चलाता है। मोटर स्वयं मोटर धारक प्लेट में बैठती है ताकि इसे घड़ी की केंद्रीय प्लेट पर समायोजित किया जा सके।

असर समर्थन प्रणाली जो शाफ्ट को पकड़ती है, घड़ी के भीतर एक केंद्रीय प्लेट पर बोल्ट की जाती है। उपयोग की जाने वाली बीयरिंग सामान्य 608 बीयरिंग (22 मिमी बाहरी व्यास, 8 मिमी आंतरिक व्यास, 7 मिमी मोटाई) हैं जो भालू समर्थन टुकड़े के अंदर और बाहर जाती हैं। शाफ्ट जोड़ों को गियर में, और सब कुछ एक साथ रखने के लिए शाफ्ट पर चिपका हुआ है।

फ़्यूज़न 360 का उपयोग करके गियर और प्लास्टिक के पुर्जे बनाए गए थे। मैं सॉफ़्टवेयर के लिए थोड़ा नया हूँ, लेकिन ऐड-ऑन गियर जनरेशन टूल ने इसे एक साथ रखने के लिए वास्तव में अच्छा काम किया है। यह पता लगाना कि सॉफ्टवेयर का उपयोग कैसे किया जाए, मेरे लिए इस परियोजना के प्राथमिक उद्देश्यों में से एक था।

आप यहां 3डी भागों के लिए डिज़ाइन फ़ाइल एक्सेस कर सकते हैं: फ़्यूज़न 360 एस्ट्रोनॉमी क्लॉक

चरण 3: लेजर ऐक्रेलिक भागों को खोदें

रेट के लिए ऐक्रेलिक टेम्प्लेट (उस पर सितारों वाला हिस्सा) और प्लेट (सामने का टुकड़ा) ऊपर संलग्न हैं। यह तारा मानचित्र लगभग ४० डिग्री उत्तर अक्षांश के लिए निर्धारित किया गया था, और अधिकांश लोगों के लिए बहुत अच्छी तरह से काम करना चाहिए। मेरे द्वारा अजगर में लिखे गए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके नक्शे स्वयं तैयार किए गए थे।

github.com/jfwallin/star-project

जब तक आप वास्तव में अजगर कोडिंग और खगोल विज्ञान को पसंद नहीं करते हैं, तब तक मैं खुदाई करने की सलाह नहीं दूंगा। यह अभी तक पूरी तरह से प्रलेखित नहीं है, लेकिन यदि आप इसका उपयोग करना चाहते हैं तो यह उपलब्ध है। मैंने स्टार आकार, फोंट, लेबल स्थान इत्यादि जैसे सौंदर्य संबंधी मुद्दों पर काम करने में काफी समय बिताया। परिणाम किसी भी अन्य योजना के समान लग रहा था, और निश्चित रूप से अन्य योजना क्षेत्र डिजाइन इस परियोजना के लिए काम करेंगे।

फाइलों की मूल रूप से दो श्रेणियां हैं:

प्लेट - वे टुकड़े जिन पर स्टार मैप छपा होता है।

rete - वे टुकड़े जिनमें खिड़की होती है जिन पर आप तारों को मुद्रित करके देखते हैं।

आपको उन सभी को प्रिंट करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन मैंने सोचा कि उन्हें विभिन्न स्वरूपों में शामिल करना सहायक हो सकता है।

जब मैंने अजगर कोड का उपयोग करके रिट और प्लेट उत्पन्न किया, तो मैंने इसे नक़्क़ाशी के लिए आवश्यक ग्राफिकल तत्वों को जोड़ने के लिए एडोब इलस्ट्रेटर में आयात किया। मैंने स्टार मैप को फ़्लिप किया, यह ऐक्रेलिक के पीछे की तरफ है, जिससे बैक लाइटिंग थोड़ी अच्छी लगे।

यदि आपके पास लेजर एचर तक पहुंच नहीं है, तो आप केवल प्लेट और रेट को कागज पर प्रिंट कर सकते हैं और फिर उन्हें प्लाईवुड बेस पर चिपका सकते हैं। इसमें चमकदार ऐक्रेलिक लुक नहीं होगा, लेकिन फिर भी यह एक अच्छी घड़ी होगी, जो आपको हर दिन सितारों के रोटेशन को दिखाने के लिए मेंटल पर होगी। धातु के डिज़ाइन को उकेरने से घड़ी को कूल स्टीम पंक लुक मिलेगा।

(नोट: कुछ चित्र लेने के बाद जोड़े गए ऐक्रेलिक प्लेट टेम्पलेट में एक सुधार था।)

चरण 4: लकड़ी के हिस्सों को लेजर से खोदें

घड़ी के लिए प्लाईवुड भागों के लिए Adobe Illustrator फ़ाइलें ऊपर संलग्न हैं। चार प्लाईवुड भाग हैं जिन्हें लेजर कट करने की आवश्यकता है। आप इन पुर्जों को बनाने के लिए आसानी से एक सीएनसी मशीन का उपयोग कर सकते हैं, या यहां तक कि सिर्फ एक टेबल आरा और एक स्क्रॉल आरा के साथ वहां काट सकते हैं। आपको बस अंतिम चरण की प्लेट और घड़ी के सामने से मुद्रित भागों का मिलान करने की आवश्यकता है।

क्लॉक-बैक-प्लाईवुड - यह प्लाईवुड में 1/8 की सिर्फ 11x11 इंच की शीट है जो घड़ी के पीछे का काम करती है। मैंने उस पर एक स्टार डिज़ाइन लगाया, क्योंकि यह अच्छा लग रहा था।

क्लॉक-सेंटर-प्लाईवुड - यह भी प्लाईवुड की शीट में 11x11 है, लेकिन मैंने इसे 3/8 इंच के प्लाईवुड से काट दिया। इसमें ड्राइव शाफ्ट के लिए केंद्र में 9 मिमी व्यास का छेद है। स्टेपर मोटर, ड्राइवशाफ्ट और घड़ी के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स इस टुकड़े पर लगे होते हैं।

क्लॉक-फ्रंट-प्लाईवुड - यह घड़ी का अगला भाग है। फिर, यह प्लाईवुड में 1/8 का 11x11 इंच का टुकड़ा है। इसमें 6x32 स्क्रू के लिए 4 छेद के साथ केंद्र में एक गोलाकार छेद है जो प्लेट को सामने से जोड़ता है।

घड़ी-प्लेट-प्लाईवुड - यह प्लाईवुड का टुकड़ा (1/8 इंच) आपको प्लेक्सीग्लस प्लेट को माउंट करने की अनुमति देता है। आप अंततः प्लाईवुड और ऐक्रेलिक के बीच ब्लैक फोम बोर्ड के एक टुकड़े को सैंडविच करेंगे। यह टुकड़ा 3डी प्रिंटेड प्लेट होल्डर पर भी लगाया जाता है।

चरण 5: क्लॉक केस को इकट्ठा करें

घड़ी रखने वाला बॉक्स 1x6 लकड़ी के टुकड़े से बना है जो लगभग 6 फीट लंबा था।

मूल विचार एक ऐसा बॉक्स बनाना है जिसमें लकड़ी के 11x11 इंच के टुकड़े दाडो खांचे में हों। मैंने अपने बॉक्स को 12 इंच के बाहरी आयाम और 10.5 इंच के आंतरिक आयाम के लिए आकार दिया। घड़ी के सभी टुकड़ों में तीन डेडो खांचे होने चाहिए। मेरे संस्करण के लिए, मुझे लकड़ी के टुकड़े 12x6x0.75 और लकड़ी के दो टुकड़े 10.5x6x1.

घड़ी के आगे और पीछे के खांचे लकड़ी के टुकड़ों के आगे और पीछे से लगभग 1/2 इंच की दूरी पर इनसेट हैं। मैंने इन स्लॉट्स को बनाने के लिए राउटर टेबल पर 1/8 राउटर बिट का इस्तेमाल किया। प्लाईवुड के साथ फिट की जांच करने के बाद, मैं राउटर टेबल बाड़ को एक स्मिज (इंपीरियल इकाइयों में लगभग 1/32 इंच) से ऑफसेट करता हूं और फिर इसे फिर से चलाता हूं।

सेंटर प्लेट रखने वाले सेंटर डेडो ग्रूव को भी राउटर टेबल पर काटा गया था, चूंकि मैंने इस टुकड़े के लिए प्लाईवुड में 3/8 का इस्तेमाल किया था, इसलिए मैंने व्यापक छेद बनाने के लिए राउटर टेबल बाड़ का एक और समायोजन किया। आपके पास बॉक्स में फ़ॉन्ट प्लेट और सेंटर प्लेट के बीच लगभग 2 इंच की जगह है, इसलिए तालिका को तदनुसार समायोजित करें।

दोनों कटों के लिए, मैंने प्रत्येक बोर्ड के लिए एक-दो पास किए। कट साफ थे यह सुनिश्चित करने के लिए मैंने कुछ बार बोर्ड भी चलाए।

दो साइड बोर्ड के लिए डैडोस बोर्ड की पूरी लंबाई के लिए थे। हालाँकि, ऊपर और नीचे के लंबे टुकड़ों के लिए, मैंने लकड़ी के टुकड़ों की शुरुआत और अंत से लगभग 1/2 इंच की दूरी पर ब्लेड को लकड़ी में डुबाने के लिए राउटर टेबल पर दो स्टॉप ब्लॉक का इस्तेमाल किया। मूल रूप से, मैं नहीं चाहता था कि खांचे मामले के बाहर दिखाई दें। प्लाईवुड को पकड़ने के लिए सभी खांचे लगभग 1/4 गहरे हैं।

एक बार जब आप टुकड़ों को काट लेते हैं, तो अस्थायी रूप से मामले को इकट्ठा करें और किसी भी किनारे को खुरदुरी रेत करें जो बाहर चिपकी हुई हो। आप घड़ी के मामले के बाहरी हिस्सों से किसी भी तेज किनारों को भी लेना चाहेंगे। जब आप मामले से खुश हों, तो शीर्ष पैनल को हटा दें और सुनिश्चित करें कि प्लाईवुड की प्लेटें वास्तव में आपके द्वारा रूट किए गए खांचे में फिट होती हैं। मुझे पता चला कि मेरे द्वारा बनाए गए बॉक्स में चीजों को आराम से फिट करने के लिए मुझे एक टेबल के साथ अपनी प्लेटों से 1/8 निकालने की जरूरत है।

चूंकि यह एक प्रोटोटाइप था, इसलिए इस प्रोजेक्ट में केस बनाते समय मैंने कुछ कोनों को काट दिया। मैंने अपनी घड़ी के लिए चिनार का इस्तेमाल किया, लेकिन केवल इसलिए कि मेरी दुकान में एक बोर्ड बैठा था जो आसानी से उपलब्ध था। यह चेरी या अखरोट में अच्छा लगेगा। मैंने इसे एक साधारण ओवरलैप निर्माण के साथ पकड़ने के लिए केवल साधारण स्क्रू जोड़ों का भी उपयोग किया। पेंच घड़ी के ऊपर और नीचे होंगे, इसलिए जब यह मेरे फायरप्लेस द्वारा मेंटल पर होगा तो वे बहुत ध्यान देने योग्य नहीं होंगे। (साथ ही, क्या मैंने उल्लेख किया कि यह एक प्रोटोटाइप था?) घड़ी का अगला संस्करण मितव्ययी जोड़ों का उपयोग करेगा।

चरण 6: घड़ी के लिए यांत्रिक भागों को इकट्ठा करें

घड़ियों के यांत्रिक भागों को जोड़ने में कुछ मिनट लगते हैं, लेकिन यह अपेक्षाकृत सीधे आगे है।

स्टार प्लेट, प्लाईवुड प्लेट, 72-टूथ स्पर गियर और प्लास्टिक प्लेट होल्डर को एक साथ कनेक्ट करें:

1. एक टेम्पलेट के रूप में प्लाईवुड प्लेट धारक का उपयोग करते हुए, काले फोम कोर बोर्ड के एक टुकड़े को समान आकार का काट लें। मैं इस टुकड़े को बनाने के लिए एक सटीक चाकू हूं, लेकिन एक स्क्रॉल देखा भी काम कर सकता है। (महत्वपूर्ण नोट: फोम कोर को लेजर से न काटें। यह जहरीले धुएं का उत्पादन करता है।)
2. वुडन प्लेट होल्डर को 3डी प्रिंटेड प्लेट कैरियर पर केन्द्रित करें। प्लास्टिक कैरियर में उन लोगों के साथ संरेखित करने के लिए मापें और फिर चार स्क्रू छेद ड्रिल करें। 6x32 1-इंच बोल्ट और नट्स का उपयोग करके प्लास्टिक कैरियर को प्लाईवुड प्लेट धारक से संलग्न करें। बोल्ट के सिर को समायोजित करने के लिए फोम बोर्ड में छोटे छेद काटें।
3. ऐक्रेलिक स्टार प्लेट, फोम बोर्ड जिसमें स्क्रू होल हैं, और प्लाईवुड प्लेट को एक साथ सैंडविच करें। प्लाईवुड प्लेट में और एक्रेलिक स्टार प्लेट में चार छेद होते हैं। इन टुकड़ों को आपस में जोड़ने के लिए आपको 6x32 1-इंच के स्क्रू का उपयोग करना होगा। बेशक, आपको फोम कोर बोर्ड के माध्यम से और निर्माण पेपर के माध्यम से उपयुक्त स्थानों पर एक छेद ड्रिल करने की आवश्यकता होगी।
4. कपलर को प्लेट कैरियर से गोंद दें। मैंने यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह अच्छी तरह से फिट बैठता है, टैब और छेद के बीच एक 0.1 मिमी सहिष्णुता जोड़ा।
5. कैरियर के लिए 72-टूथ स्पर गियर को गोंद दें। यह क्लॉक स्टार प्लेट की असेंबली को पूरा करेगा। मैंने 72-टूथ गियर, कपलर और प्लेट कैरियर को एक साथ जोड़ने के लिए गोरिल्ला ग्लू का इस्तेमाल किया।

चरण 7: घड़ी के लिए केस को इकट्ठा करना शुरू करें

सामने की प्लेट को इकट्ठा करें: चार 6x32 1-इंच (या यहां तक कि 3/4-इंच) बोल्ट और नट्स का उपयोग करके ऐक्रेलिक रीट को घड़ी की प्लाईवुड फ्रंट प्लेट पर स्क्रू करें।

बैकलाइट एलईडी पट्टी जोड़ें: एलईडी पट्टी लें और इसे घड़ी की मध्य प्लेट और घड़ी की सामने की प्लेट के बीच बांधें। (ऐसा करने के लिए घड़ी की सामने की प्लेट को हटाने में मदद मिल सकती है।) सुनिश्चित करें कि पट्टी सुरक्षित रूप से बन्धन है और घड़ी तंत्र या स्टेपर मोटर के रोटेशन में हस्तक्षेप नहीं करती है। आप इसे जगह पर रखने के लिए स्टेपल या गोंद का उपयोग करना चाह सकते हैं। ऐक्रेलिक रिट के साथ प्लाईवुड के सामने को घड़ी के मामले में रखें। बीच की प्लेट को क्लॉक मैकेनिज्म के साथ क्लॉक केस में भी रखें। एलईडी पट्टी के लिए बिजली के तार को बीच की प्लेट से सावधानीपूर्वक चलाना सुनिश्चित करें। ऐसा करने के लिए बोर्ड के आधार पर एक छेद रखा गया है।

चरण 8: मध्य प्लेट को इकट्ठा करें और घड़ी को तार दें

अब घड़ी की बीच की प्लेट को एक साथ रखने का समय आ गया है। इसमें परियोजना के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स की वायरिंग के साथ-साथ ड्राइव अक्ष और मोटर का यांत्रिक समर्थन शामिल है।

बेयरिंग होल्डर और स्टेपर मोटर को बीच की प्लेट पर माउंट करें: स्टेपर मोटर को दो 6x32 बोल्ट और नट्स का उपयोग करके बीच की प्लेट में संलग्न करें। तार को स्टेपर से बोर्ड के पीछे तक चलाएं। 3डी प्रिंटेड बेयरिंग होल्ड लें और होल्डर के आगे और पीछे दो 608 बियरिंग को निचोड़ें। यदि आपका 3डी प्रिंटर थोड़ा बंद है, तो आपको इस हिस्से को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है, हालांकि मैं पीईटीजी और मेरे प्रूसा प्रिंटर का उपयोग करके एक सुखद फिट पाने में कामयाब रहा। होल्डर को बीच की प्लेट के पीछे की ओर बोल्ट करें। ड्राइव शाफ्ट के लिए घड़ी तंत्र को इकट्ठा करें: 72-टूथ स्पर गियर के माध्यम से और प्लास्टिक होल प्लेट के माध्यम से 8 मिमी धातु शाफ्ट को धक्का दें ताकि यह प्लाईवुड प्लेट धारक के बगल में रह जाए। 8 मिमी धातु शाफ्ट के दूसरे छोर को केंद्रीय प्लेट और असर धारक के माध्यम से रखें। केंद्रीय प्लेट को बॉक्स में रखें, यह सुनिश्चित करते हुए कि स्टार व्हील को स्क्रू के पीछे घुमाने के लिए पर्याप्त निकासी है जो सामने वाले प्लास्टिक को जगह में रखती है। शाफ्ट को काटने के लिए एक जगह को मापें और चिह्नित करें ताकि यह बॉक्स में आराम से फिट हो सके। आप असर से पहले और बाद में शाफ्ट लॉक के दो टुकड़ों पर गोंद लगाने के लिए पर्याप्त शाफ्ट रखना चाहेंगे। एक बार जब आप यह माप कर लेते हैं, तो गियर / प्लेट असेंबली को हटा दें और शाफ्ट को असर धारक से बाहर निकालें। हैकसॉ का उपयोग करके शाफ्ट को काटें ताकि यह पूरी तरह से केस के भीतर फिट हो जाए, लेकिन साथ ही 0.5 से 1 सेमी सेकंड का हो जो असर धारक के पीछे से चिपक जाए। एक बार जब शाफ्ट को सही लंबाई में काट दिया जाता है, तो प्लेट / 72 टूथ स्पर गियर को प्लेट में फिर से इकट्ठा करें और इसे जगह में गोंद दें। असेंबली के ठीक पीछे एक शाफ्ट लॉक जोड़ें, फिर शाफ्ट को असर धारक के माध्यम से रखें। आपके द्वारा फिट की फिर से पुष्टि करने के बाद, शाफ्ट लॉक को शाफ्ट पर चिपका दें। असर धारक के पीछे शाफ्ट को दूसरा शाफ्ट लॉक गोंद करें।

घड़ी तंत्र का क्रम होगा:

1. एक्रिलिक प्लेट
2. फोम कोर बोर्ड
3. प्लाईवुड प्लेट धारक
4. 3डी प्रिंटेड प्लेट होल्डर
5. युग्मक
6. 72 टूथ गियर
7. शाफ्ट लॉक
8. केंद्रीय समर्थन प्लेट असर + असर धारक + असर शाफ्ट लॉक
9. शाफ्ट लॉक

अंतिम चरण के रूप में, स्टेपर मोटर पर 18-टूथ स्पर गियर फिट करें दबाएं। स्टेपर मोटर को एडजस्ट और कस लें ताकि 72-टूथ और 18-टूथ गियर एक साथ मिलें और सुचारू रूप से आगे बढ़ें। स्टेपर मोटर बोल्ट को जगह में कस लें।

इलेक्ट्रॉनिक्स तार:

घड़ी के लिए वायरिंग आरेख अपेक्षाकृत सरल है। आपको Arduino पर +5 वोल्ट और ग्राउंड के साथ रीयल टाइम क्लॉक मॉड्यूल को SDA और SCL पिन से कनेक्ट करने की आवश्यकता है। आपको जमीन को जोड़ने के साथ-साथ, UNL2003A स्टेपर ड्राइवर पर IN1 को IN4 पिन के माध्यम से Arduino पर पिन 8 से 11 से कनेक्ट करना होगा। Arduino के ग्राउंड और पिन 7 के बीच एक स्विच और 1k ओम रेसिस्टर को जोड़ने की आवश्यकता है। अंत में, एक बिजली की आपूर्ति को UNL 2003A बोर्ड और Arduino को 5 वोल्ट बिजली की आपूर्ति से संलग्न करने की आवश्यकता है।

यहां विवरण का अधिक विस्तृत सेट दिया गया है:

1. पुश बटन के एक तरफ एक तार मिलाएं। इसे Arduino पर पिन 7 से अटैच करें।
2. पुश बटन के दूसरी तरफ एक 1k रोकनेवाला मिलाप करें ताकि जब इसे धक्का नहीं दिया जा रहा हो तो इनपुट बटन ग्राउंड हो जाए.. बटन के दूसरी तरफ, इसे +5 वोल्ट से बांधें..
3. पिन 8, 9, 10 और 11 के बीच चार तारों को UNL 2003A पिन IN1, IN2, IN3 और IN4 से कनेक्ट करें।
4. रियल टाइम क्लॉक मॉड्यूल पर SCL और SDA पॉइंट्स को Arduino पर सही पिन से कनेक्ट करें।
5. Arduino के ग्राउंड को रियल टाइम क्लॉक मॉड्यूल और UNL 2003A बोर्ड से कनेक्ट करें।
6. अपने 5 वोल्ट की आपूर्ति के लिए एक पावर स्प्लिटर बनाएं (2 एएमपीएस पर्याप्त होना चाहिए), और इसे Arduino और UNL 2003A बोर्ड से कनेक्ट करें।
7. अंत में, आपको घड़ी की मध्य परत के माध्यम से एलईडी बिजली की आपूर्ति और मामले के पीछे धागे को संलग्न करने की आवश्यकता है। आप चाहते हैं कि एलईडी नियंत्रक पीछे की ओर चिपके ताकि आप घड़ी पर प्रकाश व्यवस्था के पैटर्न को बदल सकें।

आपको स्टेपर ड्राइवर को +5 वोल्ट और Arduino को +6 से +12 वोल्ट तक बाँधना होगा। मैंने इसके लिए एकल बिजली आपूर्ति का उपयोग करने में असफल प्रयास किया, लेकिन अगर मेरे पास थोड़ा और समय होता तो शायद मैं स्टेपर के लिए बिजली नियामक के साथ 2 amp 7 वोल्ट सिस्टम का उपयोग करता।

सुनिश्चित करें कि मोटर और गियर के बीच तनाव न तो बहुत तंग है और न ही बहुत कम है। सब कुछ दोबारा जांचें। जब सभी वायरिंग ठीक हो जाए और पुर्जे सुरक्षित हो जाएं, तो ध्यान से असेंबली को जगह में खिसकाएं।

हालाँकि - अभी तक बिजली की आपूर्ति को हुक न करें। हमें पहले बोर्ड को प्रोग्राम करना होगा

चरण 9: Arduino को प्रोग्राम करें

Arduino की प्रोग्रामिंग करना बहुत सीधा था। इस प्रकार कोड काम करता है:

1. जब कोड शुरू होता है, तो यह एक स्टेप काउंटर को इनिशियलाइज़ करता है और रियल टाइम क्लॉक मॉड्यूल से समय को पकड़ लेता है। सिस्टम के बारे में कुछ अन्य चरों के साथ-साथ मोटर के लिए चरणों की संख्या भी आरंभ की जाती है।
2. समय स्थानीय समय से स्थानीय नाक्षत्र समय में परिवर्तित हो जाता है। चूंकि पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमते हुए सूर्य के चारों ओर घूमती है, इसलिए तारों को घूमने में लगने वाला समय सूर्य की (माध्य) स्थिति में घूमने में लगने वाले समय से लगभग 4 मिनट कम होता है। कोड में साइडरियल टाइम सबरूटीन को इस साइट से संशोधित किया गया था। हालाँकि, कोड में कुछ गलतियाँ थीं, इसलिए मैंने यूएस नेवल ऑब्जर्वेटरी द्वारा बनाए गए पूर्ण अनुमानित साइडरियल टाइम एल्गोरिथम का उपयोग करने के लिए अद्यतन किया।
3. जब मुख्य लूप शुरू होता है, तो यह गणना करता है कि घड़ी चालू होने के बाद से कितना समय बीत चुका है (साइडरियल घंटों में)। यह तब वर्तमान चरण काउंटर को देखता है, और गणना करता है कि कितने चरणों को जोड़ा जाना चाहिए ताकि घड़ी का घुमाव वर्तमान समय के साथ संरेखित हो। डिस्क को स्थानांतरित करने के लिए चरणों की यह संख्या Arduino को भेजी जाती है।
4. यदि मुख्य लूप में एक बटन को धक्का दिया जाता है, तो डिस्क तेज गति से आगे बढ़ती है। यह आपको डिस्क को वर्तमान समय और दिनांक पर सेट करने की अनुमति देता है। पावर रीसेट के बाद घड़ी चरणों की संख्या को संरक्षित नहीं करती है, और डिस्क की पूर्ण स्थिति को इंगित करने के लिए कोई एन्कोडर नहीं है। मैं इसे परियोजना के भविष्य के संस्करण में जोड़ सकता हूं।
5. घड़ी को घुमाने के बाद, सिस्टम कुछ समय के लिए सो जाता है, और अंतिम दो चरणों को दोहराता है।

मैंने यह सुनिश्चित करने के लिए स्टेपर के साथ प्रयोगों का एक गुच्छा किया कि मुझे पता है कि एक रोटेशन के लिए वास्तव में कितने चरणों की आवश्यकता थी। मेरे स्टेपर के लिए, यह मानक Arduino Stepper लाइब्रेरी के साथ 512 x 4 था। कोड में, मैंने RPM को 1 पर सेट किया है। हालांकि यह सब बहुत धीमी गति से होता है जब आप घड़ी सेट कर रहे होते हैं, उच्च गति में अधिक छूटे हुए कदम होते हैं।

चरण 10: इसे प्लग इन करें और समय निर्धारित करें।

आपके द्वारा कोड अपलोड करने के बाद, बिजली की आपूर्ति को Arduino और स्टेपर से जोड़ दें। बैक लाइट सहित, सब कुछ प्लग इन करें। लाइट चालू करने के लिए रिमोट का उपयोग करें।

अब आपको बस इतना करना है कि समय और तारीख को संरेखित करने के लिए बटन दबाएं। बस सुनिश्चित करें कि बाहरी प्लास्टिक रीट पर वर्तमान समय आंतरिक ऐक्रेलिक प्लेट पर महीने और दिन के साथ संरेखित है। बधाई हो! आपके पास खगोल विज्ञान की घड़ी है।

एक बार समय निर्धारित हो जाने पर, आपको स्टार फ़ील्ड को अपडेट करने के लिए हर 8 सेकंड में स्टेपर से दालें प्राप्त करनी चाहिए। यह 24 घंटे का धीमा रोटेशन है, इसलिए इस पर बहुत अधिक कार्रवाई की अपेक्षा न करें। जाहिर है, आप मामले को खत्म कर सकते हैं (और चाहिए!)

जैसा कि मैंने कहा है, यह एक प्रोटोटाइप है। मैं आम तौर पर उसके परिणामों से खुश हूं, लेकिन मैं इसे अगले संस्करण में थोड़ा सा मोड़ दूंगा। जब मैंने इसे फिर से बनाया, तो शायद मैं सस्ते-ओ संस्करणों के बजाय एनईएमए स्टेपर्स का उपयोग करूंगा। मुझे लगता है कि धारण शक्ति और विश्वसनीयता से उनका उपयोग करना आसान हो जाएगा। गियरिंग ने अच्छी तरह से काम किया, लेकिन मुझे ऐसा लगता है कि मैंने अपने द्वारा डिज़ाइन किए गए गियर्स में कुछ ज्यादा ही खेल लिया है। मैं शायद इसे अलग तरह से भी करूंगा।

अंत में, मैं एमटीएसयू वॉकर लाइब्रेरी के लोगों को इसे बनाने में मदद के लिए धन्यवाद देना चाहता हूं। मैंने ऐक्रेलिक और लकड़ी के कटे हुए हिस्सों को करने के लिए उनके मेकर स्पेस में लेजर एचर का इस्तेमाल किया, और घड़ी के बारे में सोचते समय बेन, नील और बाकी मेकर्सस्पेस गिरोह के साथ कई उत्पादक चर्चाएं कीं।

घड़ियां प्रतियोगिता में द्वितीय पुरस्कार