Fibonacci -uret: 10 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

OPDATERING: Dette projekt er blevet finansieret med succes på Kickstarterand er nu tilgængeligt til salg på https://store.basbrun.com Tak til alle dem, der støttede min kampagne!

Jeg præsenterer jer Fibonacci -uret, et ur til nørder med stil. Smukt og sjovt på samme tid, uret bruger den berømte Fibonacci -sekvens til at vise tiden på en helt ny måde.

Trin 1: Hvordan fortæller jeg tid?

Fibonacci -sekvensen er en sekvens af tal, der blev skabt af den italienske matematiker Fibonacci i 1200 -tallet. Dette er en sekvens, der starter med 1 og 1, hvor hvert efterfølgende tal er summen af de to foregående. Til uret brugte jeg de første 5 udtryk: 1, 1, 2, 3 og 5.

Urets skærm består af fem firkanter, hvis sidelængder matcher de første fem Fibonacci -tal: 1, 1, 2, 3 og 5. Timerne vises med rødt og minutterne med grønne. Når en firkant bruges til at vise både timer og minutter, bliver den blå. Hvide firkanter ignoreres. For at fortælle tid på Fibonacci -uret skal du lave noget matematik. For at læse timen skal du blot tilføje de tilsvarende værdier for de røde og blå firkanter. For at læse referatet gør du det samme med de grønne og blå firkanter. Minutterne vises i trin på 5 minutter (0 til 12), så du skal gange dit resultat med 5 for at få det faktiske tal.

Ofte er der flere måder at vise en enkelt gang. For at tilføje udfordringen vælges kombinationerne tilfældigt fra alle de forskellige måder, et tal kan vises på. Der er f.eks. 16 forskellige måder at vise 6:30 på, og du ved aldrig, hvilken en uret vil bruge!

Trin 2: Kredsløb

Jeg byggede Fibonacci-uret ved hjælp af en Atmega328P mikro-controller ved hjælp af Arduino. Du kan købe et Arduino-bord og et DS1307 real-time clock break-out board og bygge et brugerdefineret skjold til dit kredsløb, men jeg foretrak at bygge mit eget printkort. Det giver mig mulighed for at holde størrelsen lille og prisen lav.

Trin 3: Knapper

De tre knapper, der er knyttet til Arduino pins #3, #4 og #6, bruges sammen til at ændre tid. Knappen på pin #3 kan bruges alene til at ændre farvepaletten på lysdioderne. En ekstra knap er knyttet til pin #5 for at skifte mellem forskellige tilstande på uret. To tilstande er lampetilstande, og standardtilstanden er uret. Alle knapper er forbundet til Arduino-benene med en 10K pull-down modstand parallelt.

Trin 4: Ur i realtid

Real-time urchippen DS1307 er forbundet til Arduino analoge ben 4 og 5 med to 22K pull-up modstande. Urstiften 5 (SDA) er forbundet til Atmega328P -stiften 27 (Arduino A4), og urstiften 6 (SCL) er forbundet med Atmega329P -stiften 29 (Arduino A5). For at holde tiden, mens den er afbrudt, har DS1307 -chippen brug for et 3V -batteri forbundet til pint 3 og 4 på chippen. Endelig drives uret i realtid af en 32KHz krystal, der er forbundet på ben 1 og 2. En 5V strøm påføres til pin 8.

Trin 5: LED Pixels Strip

Jeg bruger LED -pixels bygget oven på WS2811 -driverne. Disse mikrokontrollere giver mig mulighed for at indstille farven på hver enkelt LED med en enkelt udgang på Arduino mikrokontrolleren. Arduino -stiften, der bruges til at styre LED'erne i dette projekt, er pin #8 (Atmega328P pin #14).

Trin 6: Mikrocontroller

Du finder alle detaljer om, hvordan du forbinder Atmega328P til at lave en Arduino -klon på mit indlæg "Byg en Arduino -klon". Jeg tilføjede en ny funktion i dette projekt, en FTDI -port til at programmere din Arduino mikrokontroller direkte på dette kredsløb. Du slutter pin en til reset -pin på Arduino gennem en 0.1uF kondensator for at synkronisere din uploader med chip boot -sekvensen.

Pin 2 (RX) på FTDI-porten tilsluttes pin 3 på Atmega328P (Arduino 1-TX) og pin 3 (TX) på FTDI-stikket tilsluttes pin 2 på Atmega328P (Arduino 0-RX). Endelig går FTDI pin 4 til 5V og 5 og 6 til jorden.

Trin 7: Vedlægget

Videoen præsenterer alle trin til konstruktionen af Fibonacci -uret. Ideen er at oprette 5 firkantede rum i uret, to tommer dybe, der matcher størrelsen på de fem første termer i Fibonacci -sekvensen, 1, 1, 2, 3 og 5. Lysdioderne er fordelt i alle firkanter og forbundet i bag på uret til printkortet.

Skabet er bygget af birkekrydsfiner. Rammen er 1/4 "tyk, og bagpanelet er 1/8" tyk. Separatorerne er 1/16 "tykke og kan være fremstillet af ethvert uigennemsigtigt materiale. Urets dimensioner er 8 "x5" x4 ". Undersiden er et stykke 1/8 "tykt halvgennemsigtigt plexiglas. Separatorerne er markeret med en Sharpie -pen.

Træfinishen er en vandbaseret lak påført efter en god slibning med 220 sandpapir.

Trin 8: Gør det til en lampe

Fibonacci -uret kan også konverteres til en ambient lampe! Den offentliggjorte kode understøtter allerede to lamptilstande. Du skal blot trykke på tilstandsknappen for at skifte mellem de tre tilstande. Koden er åben for dig at hacke, implementer gerne dine egne tilstande!

Trin 9: Du er færdig

Du er færdig! Fibonacci -uret er en fantastisk diskussionsstarter … tag det med til dit næste NERD -møde eller til julefamilien!

Tak fordi du læste/så med!

Trin 10: Koden

Du kan finde kildekoden på min github -konto:

github.com/pchretien/fibo