Lunar Phase Clock
17 Schritt:Schritt 1: Geschichte und Theorie Schritt 2: Materialien Schritt 3: Konfigurieren der Raspberry Pi: OS und Networking Schritt 4: Konfigurieren der Raspberry Pi: Python-Programm Schritt 5: Erstellen Sie die Schaltung: Design- Schritt 6: Erstellen Sie die Schaltung: MOSFETS Schritt 7: Erstellen Sie die Schaltung: Widerstände Schritt 8: Erstellen Sie die Schaltung: Terminal Blocks Schritt 9: Erstellen Sie die Schaltung: Wiring Schritt 10: Erstellen Sie die Schaltung: Leichter Strips Schritt 11: Aufbau der Rahmen: Design- Schritt 12: Kleben Sie den Rahmen Schritt 13: Mond-Grafik Schritt 14: Schließen Sie die Rahmen- Schritt 15: Mount Electronics Schritt 16: Netzteile Schritt 17: Ausbau
In diesem Instructable werden wir den Aufbau einer dynamischen Mondlampe mit dem Raspberry Pi. Mit Ihrem ganz eigenen Mond Uhr wissen Sie immer, die aktuelle Mondphase, egal bei welchem Wetter!
Schritt 1: Geschichte und Theorie
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Angehende Astronom? Kürzlich von einem Werwolf gebissen? Was auch immer Ihr Mondphasen-Bedürfnisse zu wissen, Die Mondphase Uhr hat Sie bedeckt! Wenn Sie daran interessiert, auf dem Build gestartet sind, gehen Sie zum nächsten Schritt. Hier werden wir über die Astronomie hinter dem Projekt zu sprechen.
Was also sind die Phasen des Mondes?
So wie die Erde umkreist die Sonne, so ist auch der Mond umkreist die Erde. Der Mond ist Gezeitenkräfte auf die Erde, was bedeutet, dass, weil der Mond schließt seine eigene Drehung in der gleichen Zeit zu nehmen, um sich um die Erde umkreisen gesperrt ist, sehen wir immer die gleiche Seite des Mondes. Während wir auf den gleichen Blick auf den Mond aufgeklebt werden, die Beziehung zwischen der Erde und der Sonne als Mond schließt seine Umlaufbahn ändert sich ständig. Das bedeutet, dass es in unterschiedlichem Ausmaß beleuchtet werden (oder nicht!) Und wird auf eine deutliche Gestalt an. Diese verschiedenen Formen sind das, was wir als den Mondphasen. Der Mond vervollständigt einen Zyklus um die Erde alle 29,53 Tage; dies wird als eines synodischen Monats bezeichnet.
Schritt 2: Materialien
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Materialien:
Raspberry Pi ( Radioshack # 277-196 )
SD-Karte
Lochrasterplatinen ( Radioshack # 276-168 )
(2x) LED-Streifen (Radioshack # 55065456) nur Web-
(8x) n-Kanal-MOSFET ( Radioshack # 276-2072 )
(8x) 10K-Widerstand ( Radioshack # 271-1126 )
12V Netzteil (Radioshack #Catalog #: 273-318)
USB WiFi-Adapter ( Radioshack # 55044156 nur) Web-
USB-Netzteil ( Radioshack # 55075817 nur) Web-
Micro USB-Kabel ( Radioshack # 26-2738 )
22-Gauge-Kabel ( Radioshack # 278-1218 )
(2x) 4/40 Mutter ( Radioshack # 64-3018 )
(2x) .75 "4/40 Maschinenschraube ( Radioshack # 64-3011 )
(4x) 2 "6/32 Schraube
(4x) 6/32 Mutter
Sperrholz
Schritt 3: Konfigurieren der Raspberry Pi: OS und Networking
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Für diese nächsten Schritte, müssen Sie die Raspberry Pi mit einem Betriebssystem festgelegt und bis zu einer vollen Tastatur / Maus / HD-Monitor-Setup eingehängt oder an einen Computer via SSH verbunden zu haben. Klicken Sie durch den Link unten, um meinen kurzen Begleithandbuch für den Aufbau der WLAN-Verbindung Netgear WLAN-Adapter zu sehen. Dieses Handbuch enthält auch einen Link zu einer großen Instructable für den Aufbau der Raspberry Pi. Da die Raspi hat keine Hardware-Uhr, werden wir das Internet als eine einheitliche Zeitquelle. Wir müssen auch ein paar Dinge, um zu installieren, damit wir die GPIO auf der pi zu verwenden. Einrichten einer Internetverbindung variiert je nachdem, wie Ihr Netzwerk aufgebaut wird. Aus diesem Instructable, wir werden über eine drahtlose Verbindung über USB.
Schließen Sie den Raspberry Pi auf die NetGear G54 / N150
Schritt 4: Konfigurieren der Raspberry Pi: Python-Programm
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Anfangs hatte ich als mit dem Mond-Uhr ziehen die Mond Daten aus dem Internet über Wi-Fi, aber wie der Zufall es wollte, da ist ein Algorithmus zur Berechnung des aktuellen Mondphase für ein bestimmtes Datum. Math zur Rettung! Ich fand die Algorithmen hier . Die speziellen Algorithmus werden wir unter Verwendung wurde werden von John Conway, geschrieben, den Sie als die Person hinter der zellulären Automaten-Programm kennen "Game of Life". Die Mondphase Algorithmus wurde in Java geschrieben, aber es war nicht allzu schwierig, diese über Python zu übersetzen.
Bevor wir das Python-Programm ausführen wir brauchen, um die GPIO-Bibliothek und Entwickler-Header zu installieren.
Geben Sie Folgendes in das Terminal:
sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install python-rpi.gpio
Wir müssen so schnell wie der Pi bootet Installation und Ausführung des Python-Programm. Laden Sie die beigefügte Programm "moonlight.py" und kopieren Sie es an die Pi. Stellen Sie sicher, es ist im Verzeichnis "/ home / pi" (einige Informationen über Bewegen des Programms über)
Wir werden das Programm in eine ausführbare Datei mit zu machen:
sudo chmod + x moonlight.py
Als Nächstes werden wir brauchen, um eine andere Datei zu öffnen. Eingeben:
sudo nano /etc/rc.local
Kommentieren Sie alle Text, indem sie eine "#" am Anfang der Zeile. Unter dem Text eingeben:
sudo python /home/pi/moonlight.py &
Drücken Sie Strg + x zu speichern und dann "y" die Änderungen an der Datei zu bestätigen. Nun, wenn die Pi bootet unser Programm wird automatisch ausgeführt.
Schritt 5: Erstellen Sie die Schaltung: Design-
Schritt 6: Erstellen Sie die Schaltung: MOSFETS
Schritt 7: Erstellen Sie die Schaltung: Widerstände
Schritt 8: Erstellen Sie die Schaltung: Terminal Blocks
Schritt 9: Erstellen Sie die Schaltung: Wiring
Schritt 10: Erstellen Sie die Schaltung: Leichter Strips
Schritt 11: Aufbau der Rahmen: Design-
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Die Mondphase Uhr ist aus gestapelten Blätter von lasergeschnittenen Sperrholz für den Körper und die Basis. Ich entwarf den Rahmen in Illustrator und verwendet einen Epilog 120 Watt-Laser, von 1/4 Zoll und 1/8 Zoll Lagen Acryl schneiden Sie die Stücke. Die Körperplatten werden zusammen mit segmentierten Rippen, die das Licht in acht verschiedene Segmente organisiert gestapelt. Das gibt uns genügend Auflösung, um die wichtigsten Phasen des Mondes anzuzeigen. Die LEDs flach entlang der Rückseite und strahlen Licht durch ein Blatt Papier, das ein Bild des Mondes aufgedruckt hat. Das Papier wirkt, um das Licht für mehr gentile Progressionen diffundieren als die Segmente leuchten. Der Körper wird mit 4 Schrauben am oberen Rand gehalten wird. Dies ermöglicht es, leicht demontiert werden, wenn die LEDs waren beschädigt oder werden das Gesicht ersetzt.
Die Basis der Uhr besteht aus drei Stapel Stücke Lage, die Schlitze für den Körper zu gleiten in haben. Die Löcher werden mit engen Toleranzen, so dass der Körper und die Basis zusammen mit einem statt entworfen "Reibungssitz." Die Viertelkreis Randstücke dienen dazu, das Gewicht des Körpers zu unterstützen und die Verdrahtung und Elektronik zu verbergen.
Laden Sie und schneiden Sie die .ai angehängten Dateien.
"MoonFrameComplete" sollte 1/4 Zoll Holz. (Beachten Sie, dass das Rippenstück sollte dreimal geschnitten werden)
"MoonClearPlates" sollte 1/8 Zoll klarem Acryl sein.
Schritt 12: Kleben Sie den Rahmen
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Legen Sie die drei Grundstücke auf einer großen Oberfläche. Natürlich mit Sandpapier, entfernen Sie die unansehnlichen Laser Verbrennungen und verkohlten Saft von den Rändern. Unter Nennung der richtige Layout, drehen Sie die beiden oberen Teile über und Mantel mit Holzleim. Legen Sie das Mittelstück auf der Basis, mit den Fingerlöchern als Leitfaden, um richtig ausrichten. Legen Sie das Oberteil auf der Mittelplatte, mit der große rechteckige Körper-Slot als Leitfaden. Klemmen Sie die Grundstücke zusammen und lassen Sie es 24 Stunden trocknen.
Schritt 13: Mond-Grafik
Schritt 14: Schließen Sie die Rahmen-
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Legen Sie den massiven Bodenplatte nach unten mit einem Rippenstück an der Spitze. Mit einem Bleistift, einen Überblick über die Innensegmente; wir werden diese als Leitfaden für die richtige Platzierung der LEDs zu verwenden.
Nehmen Sie die acht längliche LED-Streifen und fischen die Stromkabel durch die Löcher in der Nähe der Mitte der Grundplatte. Biegen Sie die weißen Kabel zwischen jedem Segment, so dass die Streifen folgen die Kurven der einzelnen Segmente. Kleben Sie die Unterseite der Streifen an Ort und Stelle.
Legen Sie die nächsten zwei gerippten Körperplatten, gefolgt von den Platten mit dem Loch groß genug für die Acryl-Kreisen. Legen Sie die Acryl mit dem Mond-Form in den Körper, mit den geraden Kanten des Papiers richtig auszurichten, die den Mond mit der Kante.
Setzen Sie die Frontplatte in den Acrylplatten. Dies hält sie in Position und bedeckt die Kanten des Papiers. Befestigen Sie die Platten zusammen mit den 2-Zoll-Schrauben.
Schritt 15: Mount Electronics
Schritt 16: Netzteile
Schritt 17: Ausbau
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Die Mondphase Uhr ist schön und gut auf seine eigene, aber ein Hauch von Farbe könnte sicherlich auf seinen lasergeschnittenen Erscheinungsbild zu verbessern. Ich beschloss, meine Uhr einen dunklen Fleck und ein paar Schichten von Polyurethan, um es in Dichtung zu geben. Es gibt viele offene Flachbildschirme zu beschichten, so dass es eine große Leinwand für einige kundenspezifische Grafik zu machen.