מה עושים עם מכסה גלגל של הוברבורד מפורק? מוסיפים חלקים מודפסים בתלת-ממד ו-PCB שתוכנן במיוחד, ויוצרים פסלון קינטי-אלקטרוני של חייזר סטריאוטיפי בחללית חייזרים קלאסית, כמובן!
לפני חודש, כשפירקתי הוברבורד, התבאסתי לגלות שאיני יכול לשחרר מהגלגלים את המגנטים המלבניים שבתוכם, או את המיסבים שהחזיקו את ציר המנוע. אחרי המון עבודה קשה והמון ספריי להסרת מדבקות הצלחתי לעקור כמה מגנטים בשלמותם – בדיעבד, לגמרי לא שווה את ההשקעה, עדיף לקנות בסין – אבל המיסבים נותרו נטועים חזק במקומם. רגע לפני הפח, הסתכלתי שוב על המכסה השטוח עם המיסב: אולי אפשר בכל זאת לעשות ממנו משהו? אולי משטח מסתובב לעיטור עוגות קטנות מאוד?
באופן לא לגמרי מפתיע, האסוציאציות שלי נדדו לאובייקטים עגולים מסתובבים מדע-בדיוניים יותר: צלחות מעופפות. בהתחלה חשבתי להציב את המכסה הזה על איזשהו כן, לעצב בתלת-ממד עב"ם נאה שיתלבש עליו, ולשים בפנים מנוע שיסובב את כל העסק. אך מהר מאוד הבנתי שמבחינה מכנית יהיה לי קשה להתאים מנגנון אמין, אז הסיבוב יצטרך להיות ידני. אבל כן אפשר לסובב משהו אחר – אורות. זו הייתה המוטיבציה לתכנון של הלוח העגול שהצגתי כאן ממש לאחרונה.
בזמן שחיכיתי למפעל שייצר את הלוח, חיפשתי ב-Thingiverse ומצאתי את הטייס שלי: פרוטומה (תבדקו במילון) של חייזר סטריאוטיפי, עם ראש גדול ועיניים ענקיות. הדפסתי דגם מוקטן בפילמנט לבן זוהר בחושך, וצבעתי את העיניים שלו בשחור בעזרת קיסם. לאחר מכן, בתוכנת Tinkercad ועל סמך מידות המכסה והחייזר, תכננתי משהו שנראה, בקירוב גס, כמו צלחת מעופפת משנות החמישים או הששים. הדגם תוכנן בשני חלקים עיקריים: גוף הצלחת, שיוברג למכסה הגלגל מההוברבורד ויסתובב עם ה-PCB והלדים, ותא הטייס שיישאר ללא תנועה על הכן (כדי שהחייזר יראה לאן הוא טס ולא יחטוף סחרחורת).
חשוב לציין שכל שלב בעיצוב כלל מספר איטרציות והדפסות חלקיות לצורך וידוא המידות והדיוק. בשלב ראשון הדפסתי את תא הטייס, והדבקתי את החייזר במרכזו בעזרת סופרגלו. בתמונה הבאה מוצגים החלקים לפני ההדבקה: שימו לב שהבסיס, שראש החייזר נח עליו, למעשה הפוך, והבליטה במרכזו נועדה לייצב אותו על הכן שיהיה מתחתיו.
כעת הגיע שלב ההדפסה הגדולה – גוף הצלחת המעופפת, עניין של כ-13 שעות במדפסת. הגוף אמנם חלול ברובו, כדי להשאיר מקום לאלקטרוניקה ולחסוך ב-PLA, אך עדיין נדרשה הרבה תמיכה.
לחלק הזה יש חורים בתחתית עבור הברגים של מכסה המתכת, ותריסר חורים בשביל הלדים. מבחינת הקוטר והמרחקים כל החורים היו במקום הנכון, אבל להלחים את הלדים ל-PCB בגובה הנכון זה קצת פחות מובן מאליו. נעזרתי במסקינגטייפ כדי לסתום את החורים כך שהלדים לא ייפלו דרכם, ובבלוק עץ קטן כדי להציב את ה-PCB במרחק הנכון מהפלסטיק, וכך הלחמתי:
הטריק הזה הצליח אפילו יותר ממה שציפיתי – כל הלדים יצאו בגובה מושלם ואחיד, ולא היה צורך בשום תיקונים. הנה זה מהצד השני:
עכשיו לשאלה פרקטית: איך מדליקים ומכבים את האורות? הרי האלקטרוניקה סגורה כולה בפנים, וכיוון שהיא מסתובבת, לא טריוויאלי לחבר לה מתג במיקום סטטי. האם חיישן המגע שעל הלוח יוכל לתת מענה? תכננתי מראש את הלוח עם מקום להלחים חוט אל משטח מגע חיצוני, אבל המשטח המתכתי היחיד בהישג יד הוא מכסה המתכת מההוברבורד, וזה חתיכת משטח.
ניסוי לא-לגמרי-מסודר הראה שהעסק יכול, איכשהו, לעבוד. זה לא היה אמין במאה אחוזים, ועם זאת משהו בחוסר הוודאות של הפעולה דווקא מצא חן בעיני – בכל זאת, עב"מים וקצת מסתורין הולכים טוב ביחד.
התוכנה שעל הלוח ממתינה למגע במצב שינה חסכוני (כ-3 מיקרואמפר), ואז מסחררת את האורות בדפוס קבוע מראש למשך כ-30 שניות, על סמך ה-Watchdog timer של המיקרו-בקר. זהו קוד פשוט מאוד, ובזכות ה-Charlieplexing של הלדים, רק אחד מהם דולק למעשה בכל רגע נתון, והצריכה הכוללת היא כ-3 מיליאמפר. עם שתי סוללות CR2032 בפנים, זה אמור להחזיק הרבה זמן.
מה שנותר כעת הוא להדפיס את הכן שעליו הכול יעמוד. גוף הצלחת המעופפת יסתיר אותו ממילא, כך שצבע הפלסטיק לא ממש משנה. כאמור, ביצעתי מספר הדפסות חלקיות קטנות לפני כן כדי לוודא שהכן יתאים בדיוק לחור של המיסב, ושתא הטייס יעמוד עליו ביציבות בלי להתנגש בגוף המסתובב.
שימו לב ל"מדרגה" הקטנה בציר – הטבעת הפנימית של המיסב תנוח עליה. עוד טיפה סופרגלו כדי להדביק אותן זו לזו, וזהו – הצלחת המעופפת מוכנה. כיוון ששמרתי רק מכסה גלגל אחד, זהו פרויקט יחיד-מסוגו, אך אם יש לכם מיסב פנוי, לא קשה לתכנן בסיס חלופי ומודפס.