Lume

Lume — «волшебные» настенные часы, которые показывают время при помощи подсвеченных камней. Светодиоды под камнями плавно зажигаются и гаснут в соответствии с ходом времени.

Внешний вид

Первая версия  была сделана в 2008 году и представляет из себя деревянный циферблат, на который наклеены камни: агат, цитрин, аметист, медовый агат. Такие часы используются дома у Крэйла, было сделано еще несколько экземпляров для друзей и игр. 

В 2017 году мы решили повторить этот проект. У новых часов сборный фанерный корпус, покрытый темным лаком, в качестве индикаторов времени используются различные минералы (в основном, виды кварца, он красиво проводит свет) и стало гораздо больше настроек. 

Точность

В часах используется 12 светодиодов для отметки текущего часа и 12 светодиодов для интервалов по пять минут каждый. Однако в минутных светодиодах мы используем двойную подсветку для кратных пяти и одиночную для промежуточных положений (например, одновременно горящие первый и второй минутные камни означают 5 минут, а только второй — 7.5), что дает нам точность определения времени в 2.5 минуты. Часы выше показывают время 11:35 и 11:15 соответственно. 

Точность хода достаточна для того, чтобы c 2008 года часы  не потребовалось подстраивать.

Настройки

В первой версии часов установка времени и настройка яркости осуществлялась с помощью трёх кнопок сзади. Кроме того, спереди был расположен датчик освещенности, автоматически меняющий яркость в зависимости от световой обстановки. Это нужно для того, чтобы днём часы были видны, а ночью не светили слишком ярко, мешая спать. Автоматическое изменение яркости можно было не использовать.

В новой версии часов мы сделали меню с экраном. Датчик освещенности все еще есть, можно настраивать порог, при котором часы перейдут с дневного на ночной режим яркости, яркость для обоих этих режимов, цвет часовых и минутных камней. Также экран показывает текущую освещенность и выставленные время и дату. В часах есть четыре кнопки: те, что слева от экрана, перемещают нас по меню, а те, что справа — используются для выставления значения.  

Также есть версия часов с дополнительной настройки фоновой подсветки камней. По умолчанию она выставлена так, чтобы не активные на данный момент камни слегка светились, но можно отключить подсветку вовсе или, наоборот, включить ее так, чтобы часы превратились в светильник.

)

Внутреннее устройство

У первой версии часов внутри был микроконтроллер Atmel, у новой —  STM32f072. Также в новой версии часов используются интеллектуальные RGB-светодиоды с возможностью программной смены цвета свечения (мы используем модель HSV). Для микроконтроллера написана программа, управляющая плавным переключением светодиодов, реакцией на кнопки и отключение энергии, экраном. Точность хода обеспечивается часовым кварцевым резонатором.

Питание

Светодиоды потребляют довольно много энергии: в десятки-сотни раз больше жидкокристаллических экранов и в тысячи раз больше стрелочных механизмов. Поэтому от одного комплекта батарей (3 штуки АА) часы проработают около двух недель (может быть, чуть больше — зависит от яркости). 

Этого времени вполне достаточно, чтобы вывезти часы на игру, но менять батарейки раз в две недели в домашних часах неудобно. Поэтому дома можно использовать блок питания; часы снабжены стандартным разъемом miсroUSB (miniUSB в первой версии). Блок питания с таким разъемом найти очень легко, в том числе, часы можно подключить к компьютеру. 

При исчезновении питания (отключении электричества, замене батареек) время не сбивается. Светодиоды гаснут, но время идет. Работа счетчика времени обеспечивается резервной литиевой батарейкой (CR2032). Этой батарейки хватит года на два отсутствия энергии; ее, разумеется, тоже можно заменять.

Таким образом, для того, чтобы время сбилось, нужно обеспечить отсутствие всех трёх источников энергии: блока питания, батареек АА и резервной батареи CR2032.

Мы можем делать такие часы на заказ. В качестве индикаторов времени допустимы не только камни, основное требование — хорошая светопроницаемость, размер корпуса также варьируется. Часы могут быть раскрашены или расписаны различным образом. Цвет свечения светодиодов настраиваемый. 

Над проектом работали

Постановка задачи, печатная плата, программирование, отрисовка корпуса: Крэйл.
Сборка: Крэйл, Ильмаяр, Влад Широков.  
Менеджмент проекта, текст статьи, программирование верхнего уровня: Нотиэль.

Search

Tags
nfc волшебство всепроекты замок звук игротехника образование распознаваниежестов свет стимпанк удобныеприборы универсальныеустройства фантастика чуятьдругдруга