第1步：收集材料

這個時鐘很大。因此，大多數(shù)工作都不在微控制器和電路中 - 而是建立一個時鐘的防水外殼。

1。 4 X 4 1/2英寸楓木膠合板 - 或者你想要的大鐘。 $ 20

2。 4 X 4聚碳酸酯板（Lexan）3/8英寸 - 特種塑料150.00美元 - 你可以用更便宜的丙烯酸樹脂妥協(xié)。..大型商店有3英尺×8英尺的部分

3， Bendy Board - 8英寸長條 - 可在許多木材專賣店買到。 $ 20

4。環(huán)氧玻璃纖維布$ 20

5。加厚環(huán)氧樹脂 - West Marine $ 20

6。 E6000膠水，各種涂料，用于供水的硅GE - West Marine

7。舊皮劃艇槳

8。 TM-785HB伺服變速箱120美元 - 這是該裝置的核心 - 它允許對非常大的手臂進(jìn)行高扭矩多圈控制 - 它昂貴，但你可以處理 Servocity 之一最好的公司

9。 Arduino Nano - 通用約4美元X 2

10。帶備用電池的RTC 3231 $ 4 X 2

11。通用小型OLED屏幕i2C X 1約4美元

12。用于制作電路板的PCB路徑或者只是將它們連接起來$ 5

13。字母木 - 工藝店$ 40

14。數(shù)字金屬 - Big Box $ 40

15。 Neopixels 4米 - 60美元

16。電源10 A 5伏25美元 Adafruit 5V 10A開關(guān)電源

17。鋁閃爍15美元

18。有機(jī)玻璃支撐桿20美元 - 亞馬遜若豐不銹鋼壁掛式玻璃支架固定器螺釘釘廣告釘

19。開源圖片的可愛水獺印在防褪色金屬$ 75 FedX打印服務(wù)

20。各種3D打印部件和外殼 - 基本上是免費(fèi)的

第2步：構(gòu)建它＃1

首先確定你想要多大的尺寸 - 大約4英尺感覺合理且原材料容易。只要手臂經(jīng)過精心平衡，伺服系統(tǒng)就可以通過齒輪箱和良好支撐的軸承設(shè)計操作更長的臂。基本設(shè)計包括用膠合板切割的圓形。鐘表機(jī)身是通過將彎曲的板膠合板連接到1/2膠合板圓周的外圍而制成的 - 您可以根據(jù)設(shè)計中的光線和臂深度依賴性來制作任何深度。用氣動釘子將周邊固定到位，并在接口處涂上木膠。它容易彎曲到這種情況。取一個westMarine加厚環(huán)氧樹脂的redimix管，沿內(nèi)邊緣做一個珠子，形成一個圓角。

時鐘的單體船設(shè)計是通過在框架外部施加初始環(huán)氧樹脂層，然后是一層玻璃纖維布，并附加環(huán)氧樹脂來完成的。用塑料刮刀小心地平整這一層，以去除任何氣泡。然后給鐘表內(nèi)部一層環(huán)氧樹脂。干燥時，小心地在里面和外面打磨，并用打磨底漆填充。時鐘內(nèi)部噴涂有平坦的白色涂料，以提供LED的良好光散射。外邊緣覆蓋著一層鋁制閃光燈，用建筑膠粘劑固定。背面噴涂卡車床內(nèi)襯涂料。這為您的時鐘留下了結(jié)構(gòu)完善的防水支撐系統(tǒng)。在此階段，可以輕松完成形狀和大小的修改。

步驟3：構(gòu)建它＃2

皮劃艇槳它是由一個舊槳組成，中間在中間縮短，在末端進(jìn)行修改以適應(yīng)帶鋸內(nèi)的時鐘。然后用加厚的環(huán)氧樹脂重建槳葉并涂上添加的HI和LOW凸起圖形。 TM-785HB伺服齒輪箱組合在一起 - 我使用3.8比例的小齒輪，通過軟件定時修改給出至少4圈的手。這款制作精良且堅固的齒輪箱可在所有位置支撐槳葉軸承。重要的是，在安裝槳葉時，您需要將重物放在軸承中心位置，以便在拆卸動力時槳葉不會漂移。我使用ServoCity的一些標(biāo)準(zhǔn)安裝硬件將其連接到伺服系統(tǒng)。切割輪廓以適應(yīng)伺服器在中心位置的安裝并用螺栓固定。在復(fù)合鋁上完成的水獺圖形安裝到位。用E6000將數(shù)字和字母粘在一起。電源是Adafruit的10 A裝置，經(jīng)過UL認(rèn)證。我將它和伺服盒一起放在裝置的背面，這樣動力裝置可以在寒冷的黑暗月份使伺服和軸承保持溫暖，并經(jīng)常凍結(jié)。一個3D打印的外殼密封著硅珠，電源線和110v電源線的開口位于底部。它們也用硅密封。用于將時鐘連接到墻壁的兩個安裝座是用于卡車床的附接點(diǎn)的鋁軌系統(tǒng)。這些通過螺栓固定在時鐘。背部還連接有四個手柄，以提供挫折，以保護(hù)扁平高架電源外殼并便于操作。然后將用于有機(jī)玻璃的不銹鋼安裝桿用螺栓固定在殼體上。其中五個被使用并且放置在它們不會干擾鐘表運(yùn)動的位置，但是遠(yuǎn)離輪緣遠(yuǎn)離以防止Lexan面板從鉆孔開裂。然后切割Lexan面板，在輪輞周圍提供約1/2英寸的膨脹空間，以迎接夏季的預(yù)期熱量。

第4步：構(gòu)建它＃3

計算機(jī)機(jī)箱旨在提供有關(guān)時鐘正在做什么，訪問計算機(jī)和RTC以獲取電池更換的反饋，以及編程并且不干擾占用殼體中大部分空間的臂的運(yùn)動。它也必須是電子防水。安裝在PCB上的兩個Arduino nanos用于月亮?xí)r間 https://www.instructables.com/id/Tiny-Moon-Tide-Clock/以及兩個RTC用于運(yùn)行機(jī)器。 Servos和Neopixels是一個眾所周知的壞組合，因此需要兩個時鐘和兩個獨(dú)立的計算機(jī)。兩個控制單元堆疊在一起，放置在帶有Lexan窗口的3D打印外殼中，然后通過螺栓固定在鐘表內(nèi)部的環(huán)形螺母上。電源線和控制線（一個用于新像素數(shù)據(jù)線，一個用于伺服數(shù)據(jù)）放置在卡扣連接器上，并從底板引出并進(jìn)入時鐘內(nèi)部。 4米的Neopixels用E6000固定在時鐘周邊。重型電源線從電源通過時鐘的后部饋送，并通過大電容器連接到新像素鏈的兩側(cè)。在數(shù)據(jù)線附近放置一個電阻器到達(dá)neopixels。將橡膠外圍保險杠膠合到適當(dāng)位置以使窗戶抵靠。這些孔是在Lexan上小心地制作的，支撐稍微過大以便擴(kuò)展。然后使用用于水下使用的硅GE在用螺栓將其固定到支撐桿上之后密封前玻璃的周邊。所有螺栓均用藍(lán)色螺栓鎖固件進(jìn)一步固定，大型墊圈用硅密封。使用E6000在輪輞上施加另一個橡膠飾邊。所有STL文件都與3D打印外殼一起包含，以隱藏皮劃艇底座和伺服頭。

第5步：接線

微小的月亮?xí)r鐘的PCB板使布線變得非常容易。但是如果你不想這樣做那么計算機(jī)就是網(wǎng)上的兩個便宜的納米網(wǎng)絡(luò)，通過I2C接口連接到單獨(dú)的RTC 3231。所以只需為SCL和SDA供電和兩根獨(dú)立的電線。一切都在5伏特上運(yùn)行，因此你不需要為neopixels進(jìn)行水平移動。對電路板的唯一改變是直接增加功率 - 沒有按鈕 - 并且從一個納米級數(shù)據(jù)引出新像素，一個用于伺服控制的納米級數(shù)據(jù)。伺服控制計算機(jī)上只使用一個OLED屏幕，因此您可以隨時查看當(dāng)前時間和下一個HI/LOW潮流。微型OLED屏幕也是I2C接口，所以只需兩根電線，電源和接地。使用大型10A電源是因為當(dāng)您全天開啟白色時，120 LED會使用相當(dāng)多的電源。伺服電腦只運(yùn)行HI/LO伺服和屏幕輸出。照明計算機(jī)運(yùn)行照明控制和日期和背景照明的計算。十六根規(guī)格的電線用于將電源從后側(cè)箱帶到燈上。請記住在光功率上添加一個電容器，在控制數(shù)據(jù)線上添加一個電阻器。 neopixel strand的兩端連接電源以防止末端 - 褐色綜合征。

第6步：編程

這兩個納米需要兩個獨(dú)立的arduino程序。伺服的控制基于 Luke Millers 精彩的工作： http://github.com/millerlp/Tide_calculator ，允許小納米計算復(fù)雜的潮汐結(jié)果。該軟件的工作在他的網(wǎng)站上以及我之前對該工具的詳細(xì)介紹中進(jìn)行了詳細(xì)解釋： https://www.instructables.com/id/Tiny-Moon-Tide-Cl 。.. ： https://www.instructables.com/id/Solar-Tide-Clock/此軟件的更改是針對OLED屏幕的有限輸出 - 僅限下一個HI/LO和當(dāng)前時間讓人們知道潮汐計算機(jī)發(fā)生了什么，以防槳變得堅硬。必須以以下形式完成對伺服控制輸出的修改：writeMicroseconds。這種伺服非常適合能夠通過良好的軟件控制在轉(zhuǎn)盤周圍轉(zhuǎn)4圈，但您必須找到將伺服引導(dǎo)到12:00位置的值，并提供將其擺動360度的范圍。這是通過反復(fù)試驗完成的，因為它在伺服齒輪上的初始安裝和位置都會影響這個位置。不要使用通常使用新伺服的第一步伺服掃描軟件 - 僅使用writeMicroseconds命令移動伺服，并注意發(fā)送到此功能的限制（不低于600且不高于2400）進(jìn)行了一些游戲，當(dāng)你看到手臂移動時，你可能會重新調(diào)整地圖并進(jìn)一步限制功能。 RTC時間在軟件中設(shè)置為編譯時間，然后在設(shè)置時間關(guān)閉時重置，這樣當(dāng)計算機(jī)重新啟動時，它不會回到原始編譯完成的時間。阿拉斯加夏令時的校正是在惠蒂爾的軟件和潮汐表中，所以如果你住在夏威夷，他們不會在春季和秋季用鐘表做愚蠢的事情，就必須改變它們。計算大約每分鐘進(jìn)行一次，當(dāng)當(dāng)前時間與“下一個”HI/LO匹配時，計算未來的“下一個”HI/LO并將臂移動到它。

用于照明的納米非常有趣。我希望這一天有一個淺梯度作為橙色日出的背景，通過粉紅色和紫色進(jìn)行，然后白天下降到靛藍(lán)和夜藍(lán)色。要在很長很短的日子里完成這些工作 - 在冬天，這一天只持續(xù)4個小時！ - 你必須計算日出和日落時間并計算一天的長度，然后將顏色變化變?yōu)檫@段時間。第二個arduino的軟件就是這樣做的。它還將外圍周圍的當(dāng)前時間顯示為三個neopixels的紅點(diǎn)，幫助您讀取時鐘。同樣在一小時半的時間內(nèi)，綠色和紅色流星燈的動畫在表盤周圍拍攝。時鐘還包含一系列日期，每天都會有紅色/白色/藍(lán)色級聯(lián)慶祝。目前它設(shè)置為萬圣節(jié)，圣誕節(jié)，新年和七月四日 - 這些當(dāng)然可以在dateArray中更改。我使用FastLed庫和Timelord庫進(jìn)行日落和日出計算。的 https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/

第7步：使用它

這個時鐘花費(fèi)了大約一個月的時間來構(gòu)建并最終權(quán)衡40＃ - 因此需要相當(dāng)強(qiáng)大的安裝硬件。對建筑的擔(dān)憂是嚴(yán)寒的冬天 - 凍雨，無盡的風(fēng)雪，以及極低的溫度。這個案子應(yīng)該非常密封以防止水流入，但只有時間會告訴它如何保持。我在輪輞的下部放置了一個小通風(fēng)口，以提供空氣循環(huán)并試圖阻止冷凝。計算機(jī)模塊也有小通風(fēng)口。一些小排水孔位于6點(diǎn)位置。 neopixels沒有硅膠套，因為即使使用E6000也幾乎不可能很好地粘合。我們最近在北極地區(qū)出現(xiàn)了相當(dāng)不尋常的變暖，表現(xiàn)出過熱的擔(dān)憂 - 就像地球上其他地方一樣，潮汐時鐘可能處于危險之中。

如何閱讀時鐘

從當(dāng)前時間順時針方向，下一個高潮或低潮將由槳的位置指示。

示例

說是下午4點(diǎn)，你注意到水獺在12點(diǎn)有他的LO槳，他的HI槳在6點(diǎn)這意味著下一個HI潮應(yīng)該在6點(diǎn)預(yù)計。當(dāng)當(dāng)前時間在6:00達(dá)到HI潮時，水獺將調(diào)整他的LO槳以顯示下一個LO潮位置。 HI和LO潮汐通常相隔6小時。