PlotClock v2. Избавляемся от лишних деталей и грязи.

Всем привет! Вот и долгожданные выходные, а значит есть немного времени чтобы сделать что-нибудь своими руками. Не так давно я делал обзор часов, рисующих время маркером. Получилось кривовато из за пленки и неподходящего маркера, но многим все же понравилось, так что решил довести все это дело до ума. В примерах я давал ссылку на данную версию и она показалась мне оптимальной для дальнейшей доработки.
Изначально планировалось сделать обзор на финальную версию, но комплектующие задерживаются, не факт что всё получится и я не психану, поэтому сначала соберем базовый вариант. Для этой модели требуется на один сервопривод меньше, конструкция стала монолитнее, а из-за отсутствия трения между рабочей поверхностью и «пером» итоговое качество изображения лучше.
Под катом сборка, тонкости настройки и тестирование. Присоединяйтесь =)


Пользователь TuckerPi полностью переработал корпус. Ссылка на оригинальный архив

В нем появилось место для платы Arduino и модуля часов(который я пока использовать не буду).

Два сервопривода крепятся на лицевую панель

Передняя часть корпуса фиксируется 4 болтами M3 -10мм.

Верхняя на 2. Во время сборки всех деталей я не использовал ни одной гайки.

Подготовка «циферблата».

В данной версии часов нет механической рисующей части и чтобы увидеть результаты работы нужно немного магии и темнота.
Берем волшебный порошок, скручиваем стодолларовую купюру в трубку.

Делаем темно… завораживающе.

Как вы поняли, это люминофор/люминесцентный порошок. Осталось только закрепить его на рабочей области. Отсыпал 2 мл.

Сначала хотел использовать эпоксидку, но решил что будет трудно равномерно распределить в густой смоле наполнитель и достал лак, который оказался слишком жидким.

Ну или частички слишком тяжелыми — довольно быстро выпадал осадок.

Вылил полученную массу в рабочую область и распределил по всей поверхности. В уголках есть пробелы, но роли не сыграет.

Наверное нужно дать перфекционистам немного отвлечься от мыслей о моей рукожопости, так что вот вам немного красоты

А нет, не та картинка. Главное не заострять внимания на левой части — это все оттирается ))
Кстати, фотошопа ни капли — засвечивал 3х1Вт диодами, даже большая выдержка не понадобилась )

Начальная настройка

Подключаемся по следующей схеме

Открываем мой скетч
Включаем калибровку

Процесс немного сложнее, чем в первой версии, но благодаря этому цифры будут меньше «плыть». Для начала настраиваем ход сервоприводов. Накидываем как попало рычажки на сервоприводы и заливаем в плату скетч с включенной калибровкой.

Необходимо чтобы сервы смещались ровно на 90 градусов относительно нулевой точки. На гифке видно, что левая перебарщивает малость. За угол у нас отвечают параметры SERVOFAKTORLEFT и SERVOFAKTORRIGHT для левого и правого привода соответственно. В моем случае пришлось немного уменьшить значение первого параметра.

Далее собираем манипулятор по аналогии первой версии, разница лишь в том, что тут правый сервопривод выше, а не левый. Вставляем диод.

Вместо клея я использовал АБС «сок»

Лепим на место фокусирующий глазок(не знаю как правильно его назвать)

Чтобы не использовать гайки, я расширил отверстия в верхних рычагах и оставил как есть в нижних. Болт плотно входит в нижний и не откручивается во время движения верхнего. Главное не переусердствовать с расширением отверстия(люфт) и не перетягивать болт.

Отключаем питание в момент когда приводы возвращаются в начальную позицию и фиксируем рычаги таким образом, чтобы излучатель находился в левом нижнем углу.

Снова включаем питание. излучатель должен останавливаться как можно ближе к каждому из углов рабочей области. Чем больше будет отклонение в том или ином месте, тем больше будет перекос печати(перспектива).

Корректировка производится изменением значений SERVOLEFTNULL и SERVORIGHTNULL для левого и правого рычага. Меняя данные мы сдвигаем нулевые значения, сервы отклоняют рычаги так же на 90 градусов, но уже с другим начальным углом.

После всех манипуляций комментим строку калибровки.

Было принято решения отказаться от часов реального времени в этой версии, так что придется настроить время старта. Редактируется здесь:

Желательно выставить немного с опережением если не планируется питание от компьютера. После загрузки скетча нужно будет подключить доп питание, а дальше отсчет уже будет вести ардуинка.
Изначально отрисовка была принудительной по нажатию используемой кнопки. Это конечно экономит энергию, но во время наблюдения пришлось бы периодически ее тыкать, поэтому был добавлен таймер. Первый запуск производится кнопкой, последующие автоматически через заданный промежуток времени. Смотрим что получилось. В режиме видео изображенее получается темнее чем на самом деле — не стал задирать ISO чтобы избежать лишнего «шума».

А получилось не очень хорошо. Тут 2 варианта:
1). Слишком толстый слой люминофора не успевает толком погаснуть за минуту
2). Хреновый УФ светодиод, который не может нормально подсветить область. Сильная засветка быстрее затухает и в этом случае свежие цифры выглядели бы отчетливее.
Но и это можно слегка поправить, пожертвовав точностью. Увеличиваем задержку до 5 минут(6000*5)

Эту гифку я делал около часа. Промежутки между прорисовкой — 5 минут. Надеюсь будет видно — и так максимально подогнал по размеру. Видно, что единица в минутах угасает быстрее и на фоне остается «0» — это потому что ранее он прорисовывался 10 раз на этом месте в течении 10 минут.

В оригинале использовались люминесцентная лента и яркий УФ светодиод. То ли в ленте более качественный состав — я покупал с год назад в али, а там могли и разбодяжить чем, то ли излучатель слишком слабый, в идеале должно получиться как-то так:

Можно сделать шрифт тоньше, уменьшив диаметр отверстия «пера».
Используемые материалы:
Arduino — 4$.
Сервоприводы(4шт) — 10$. Покупал с запасом.
Люминофор покупал у другого продавца, но магазина уже нет, возможно где-то есть дешевле/качественнее. Так же есть производители в России, насколько мне известно. Я израсходовал грамма 3-4.
Излучатель не обязательно должен быть УФ — белый 5мм светодиод так же заставляет частички светиться, хоть и не так ярко.
Еще в пути
Рекомендуемый светодиод — 3.95$ за 50 шт.
Люминесцентная лента — 7.99$ 10 см в высоту, 3 метра. Взял с оочень большим запасом, но уже есть идеи по рациональному использованию остатков. Рекомендуется использовать вместо порошка )

Дальнейшие планы

Вместо ардуино использовать ESP8266, что позволит синхронизировать время через интернет и управлять часами с телефона/компьютера.
Добавить небольшой OLED дисплей для вывода дополнительной информации на корпусе сабжа.
В комментариях отписались по поводу шумной работы. Да, ночью могут мешать если будут стоять на тумбочке у кровати. Есть решение — вместо сервоприводов использовать шаговые двигатели.
Стоимость конструкции несколько поднимется, но если есть в планах использовать подобные часы на постоянной основе продолжительное время — почему нет. Я подумаю над этим вариантом =)
Большое спасибо andreyMOZ за помощь в доработке скетча.
Не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях, конструктивная критика так же приветствуется. Всем добра! =)