Большинство часов либо двигают стрелки по циферблату, либо зажигают цифры на экране, и ни то ни другое не назовёшь зрелищем. Проект OVODYO обходится без обоих вариантов: время здесь показывают два многогранника, похожих на игральные кости, которые каждые несколько минут физически переворачиваются в нужное положение. Это скорее маленькое механическое представление, чем предмет, на который мельком бросают взгляд.
Автор часов — дизайнер и мейкер Экаграт Сингх Калси (ekaggrat singh kalsi), известный целой серией необычных самодельных часов с напечатанными на 3D-принтере механизмами. OVODYO — не концепт-рендер и не серийный продукт, а работающий любительский проект: описание сборки опубликовано на платформе Hackaday.io, о продаже готовых часов речи не идёт.
Источник изображения — yankodesign.com
Как читать время
Каждый из двух объектов автор называет икосаэдром, но по сути это округлый многогранник, больше напоминающий толстую игральную кость, чем шар. Один отвечает за часы, второй — за минуты. На гранях часового нанесены все 12 часовых отметок, минутный разбит на пятиминутные интервалы. Время определяется по тому, какие цифры в данный момент оказались сверху и стоят ровно.
Любопытная деталь: из-за того, как именно поворачивается многогранник, в правильном, читаемом положении оказывается только один набор цифр, остальные развёрнуты под углом. Поэтому глаз быстро находит нужное значение, а не путается среди соседних граней. Чтобы показывать время точнее пятиминутного шага, в основание встроена светодиодная лента, которая отмечает отдельные минуты внутри интервала.
Источник изображения — yankodesign.com
Механика вращения
Добиться того, чтобы нужная грань каждый раз оказывалась наверху, оказалось непросто — одного моторчика и таймера здесь мало. Многогранники закреплены над основанием на латунных стойках, внутри которых проходит приводной вал. Через систему конических шестерён и дифференциальный механизм он поворачивает оболочку сразу вокруг двух осей, шаг за шагом перекатывая её, пока нужная грань не встанет на место, а затем удерживает её до следующего обновления.
Источник изображения — yankodesign.com
Источник изображения — yankodesign.com
Со стороны это выглядит почти как фокус: жёсткая геометрическая фигура кувыркается, словно брошенный кубик, и замирает точно на правильной цифре. Сравнение с музыкальной шкатулкой напрашивается само собой — внутри тоже работает точная механика, только вместо мелодии результатом становится показание времени.
Источник изображения — yankodesign.com
Электроника
Для такой механики электроника довольно скромная. Логикой управляет микроконтроллер ATmega8 — классический 8-битный чип Atmel (ныне Microchip), знакомый многим по ранним платам Arduino. Шаговыми двигателями, которые вращают многогранники, управляют две платы драйверов DRV8833 от Texas Instruments — недорогие и распространённые у любителей модули.
Положение моторов в реальном времени отслеживают три датчика Холла. Они реагируют на магнитное поле и дают системе обратную связь: контроллер точно знает, когда нужная грань повернулась в правильную позицию, и останавливает вращение в нужный момент. Без такой обратной связи шаговые двигатели со временем могли бы пропускать шаги, и показания постепенно сбивались бы.
Источник изображения — yankodesign.com
Трудности прототипа
Точность далась не сразу. Ранний прототип механизма страдал от шероховатых напечатанных поверхностей и сильного трения: маленькие моторы с трудом проворачивали многогранники. Проблему решили подшипники на обоих валах — вращение стало достаточно плавным, чтобы скромные двигатели надёжно проворачивали цельную печатную деталь и не застревали посреди цикла.
Источник изображения — yankodesign.com
Источник изображения — yankodesign.com
Источник изображения — yankodesign.com
Сама механика в итоге оказалась более простой половиной задачи. В следующем прототипе оба многогранника уже полноценно работали, но стояли на простом массивном основании, сделанном только для проверки функций. Выглядела такая конструкция как лабораторный стенд, а не вещь, которую хочется поставить в гостиной. Разрыв между «работает» и «выглядит законченным» заставил переработать основание и рассматривать корпус как отдельную дизайнерскую задачу.
Источник изображения — yankodesign.com
Итог
Такой порядок работы хорошо показывает, на чём держатся подобные проекты: сначала механизм должен заработать, и только потом имеет смысл оценивать, как предмет смотрится в интерьере. OVODYO сначала справился с более сложной частью. Настольные часы на двух кувыркающихся «кубиках» кажутся забавной безделушкой ровно до того момента, пока не увидишь, как многогранник с механической уверенностью останавливается на правильном часе. После этого такой способ показывать время выглядит почти очевидным.
