CogClock - Đồng hồ thông minh sử dụng WiFi và cơ chế chuyển động độc đáo

Tên gọi CogClock xuất phát từ cơ chế chuyển động kiểu bánh răng khi kim giờ nhảy từ vị trí này sang vị trí khác, đồng thời nó cũng trông khá giống với hình vẽ đồng hồ trong các bài kiểm tra đánh giá nhận thức (nếu bạn trượt bài kiểm tra đó, cứ đưa cho bác sĩ xem hình chiếc đồng hồ này tại nhà bạn — đảm bảo chữa khỏi ngay tức thì!).

Chiếc đồng hồ này sử dụng module thời gian thực (RTC) để khởi động mỗi giờ một lần, khi đó server sẽ điều khiển kim giờ nhảy đến vị trí tiếp theo. Ở trạng thái nghỉ, nó chỉ tiêu thụ khoảng 160 micro-amps, giúp duy trì hoạt động hơn một năm chỉ với pin sạc AA NiMh có độ tự xả thấp. Kim phút được vận hành bởi một bộ máy đồng hồ chạy pin thông thường. Khi khởi động và mỗi tháng một lần, thiết bị sẽ tự kết nối WiFi để cập nhật thời gian theo chuẩn NTP.

Bạn nên làm kim đồng hồ càng nhẹ càng tốt. Mình đã cắt một mũi tên thô từ giấy bìa cứng, phết keo để làm cứng rồi sơn đen. Kim giờ thì mình làm từ vài đoạn sợi carbon mỏng dán vào cánh tay servo. Lưu ý là bạn cần một chiếc máy in có khổ in ít nhất 280mm để in phần thân đồng hồ.

Thiết bị cho phép tùy chỉnh khá linh hoạt. Kích thước, phông chữ và vị trí các con số đều có thể sửa đổi dễ dàng; tuy nhiên, loại servo mình chỉ định chỉ có thể xoay 180 độ. Bạn hoàn toàn có thể dùng loại 360 độ nếu tìm được loại servo phù hợp. Servo cần hoạt động được ở điện áp 3V và tiêu thụ càng ít điện càng tốt. Ứng viên duy nhất mà mình tìm được là ElecFreaks EF90D.

Firmware và thông tin mạch điện chi tiết có tại github

Thông tin chi tiết về quá trình phát triển dự án: https://hackaday.io/project/205778-cogclock

Danh sách linh kiện:

• DS3231 RTC
• ESP32-C3 super micro
• Servo kỹ thuật số siêu nhỏ DM-S0020
• Bộ máy đồng hồ (ren dài 6mm)
• Hộp đựng 3 pin AA
• 3 pin sạc AA NiMh độ tự xả thấp
• Mosfet kênh N (AO3400 hoặc 2N7000)
• Mosfet kênh P (AO3401 hoặc BS250)
• 2 điện trở 100K
• 1 điện trở 1K
• 2 tụ điện 0.1 uf
• Nút nhấn thường mở (n.o. push switch)
• Diode 1N5817
• Đế cắm 16 chân
• Đế cắm 6 chân (góc vuông)
• Vít M3 các loại
• Ốc cấy nhiệt (heat set inserts) M3
• 12 vít tự cắt M2 x 6 và vòng đệm