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樹莓派RP2040制作「空心時鐘」

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發(fā)表于 2024-9-6 08:14:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
& ~) x  g0 ~8 a  z% q( `# n
MAKER: Shiura /譯:趣無盡(轉(zhuǎn)載請注明出處)  {& l: Y# r( i- S
「空心時鐘」第五代是在之前的版本基礎(chǔ)上進行了全面改進和精煉的版本。% _. q- B; \1 j" @# o# B
這款時鐘的環(huán)面設(shè)計更為纖薄且整潔(僅7毫米),并配有刻度標(biāo)記。其外觀幾乎無螺絲頭裸露(僅指針中心除外),設(shè)計更為精致。USB-C 電源接口巧妙地設(shè)置于底座背面,既實用又美觀。( K, b/ ]# ]4 R. H5 ~- B2 D

6 J$ u2 o4 U5 y- K1 i+ x/ Q, N. E5 J- \+ P; [
, H$ D- z1 j2 H* Z9 }6 s# @6 ?2 G! R

: r# l6 ~) R0 u: B) r1 m
/ e! a" n- v+ v* h1 }新版本引入了棘輪機制,有效防止了因步進電機動力不足而導(dǎo)致的時鐘走時不準(zhǔn)或脫步現(xiàn)象,大大提升了時鐘的可靠性。同時,基于 RP2040 微控制器的晶體振蕩器,時鐘的準(zhǔn)確度也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
' W9 b& L8 X7 A3 M, s: g; |8 Q沿襲前代模型,我們保留了便捷的時間調(diào)整方式——只需輕輕拉出顯示環(huán)進行調(diào)整,再將其插回底座即可。而此次升級中,顯示環(huán)的固定方式更為穩(wěn)固,使用更加安心。
2 h: ?- I& |& u4 [8 E在整體設(shè)計上,我們進行了全面革新,充分利用了構(gòu)建板與層線的紋理特性。時鐘的正面表面巧妙地融入了構(gòu)建板的紋理,展現(xiàn)出獨特的質(zhì)感與美感。
+ A" ]/ D/ r( w. T材料清單– 電機:28BYJ-48 減速步進電機及驅(qū)動板(約3美元/套)。$ a' I( A* `0 p' }/ |8 N
– 微控制器:RP2040 開發(fā)板,PicoBit、RP2040-Zero 或兼容產(chǎn)品。; c5 ^, J+ v5 s
– 磁鐵:三個 8x3mm 釹磁鐵。
  r5 {6 c" s6 c; \2 s– 螺絲:2mm 平頭自攻螺絲。
  ]- c, J6 {6 g* k" ]9 D– 電線、膠水、潤滑劑。
( m7 ]5 B6 Z3 f6 P: R. a8 f$ _工具包括螺絲刀、焊接工具、刀片、刮刀或銼刀等,用于去除碎片、平滑表面和倒角。
- d* N7 f2 |4 [1 [所有部件均無需額外支撐結(jié)構(gòu)。為“轉(zhuǎn)子外殼-前部”的刻度環(huán)賦予不同顏色時,請在高度為 0.6mm 處更換材料(刻度環(huán)凹槽的深度為0.75mm)。同樣地,你也可以通過這種方式為“時針”上色。% d3 T  c. R* {* h4 A2 e- H
“分針-彩色部分”是可選的。除了通過更換絲材的方式賦予不同顏色外,你也可以在打印完成后粘貼此部件。由于“轉(zhuǎn)子外殼-前部”、“時針”和“底座-前部”的正面是接觸構(gòu)建板的表面,因此會呈現(xiàn)出構(gòu)建板的紋理。因此,為了保持紋理的一致性,建議單獨打印“分針-彩色部分”。0 s/ R" M1 Q# k
3D 打印文件請在文件庫下載:https://make.quwj.com/project/525
1 r3 G9 p$ t" C8 C2 A硬件組裝– 移除 ULN2003 IC:為了留出更多焊接空間,請預(yù)先移除 ULN2003 驅(qū)動板上的 IC。
$ Z9 F- Q: Z- h" b– 修剪引腳:建議修剪(切割)ULN2003 驅(qū)動板引腳排針的四個引腳,以便于焊接。, G" H& ]: T5 M. D1 ~

$ J7 J$ j' r& p( }– 焊接引腳:將 D2-D5 引腳直接焊接到驅(qū)動板的輸入端。請注意,焊接時不要觸碰到微控制器上的微小芯片。( @+ o' K8 K( j* K: N
– 連接電源線和地線:使用電線將 5V 和 GND 連接到驅(qū)動板上。
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) t$ \# j( U' L! `& S軟件設(shè)置測試代碼:使用 Arduino IDE 將 test-code.ino 文件燒錄到你的微控制器中,并確認(rèn)電機能正常旋轉(zhuǎn)。3 }& R: C0 |$ K& f' S- [, l& V1 T
燒錄時鐘代碼:確認(rèn)測試無誤后,再燒錄時鐘代碼。$ d4 d) m% c9 k* T
使用預(yù)編譯二進制文件:如果你不想安裝 Arduino IDE,我們提供了預(yù)編譯的二進制文件(.uf2格式)。首先,按住 BOOTSEL 按鈕,然后將微控制器連接到 USB。接下來,將.uf2 文件拖放到已掛載的驅(qū)動器中。
6 _3 a4 D, o) i" O& ~1 z3 u你可以從文件庫中下載代碼和庫文件:* P' `7 A; h6 o4 ^4 r) _% G
https://make.quwj.com/project/525
/ z6 ?# Y) n5 A$ H請觀看上方提供的組裝指南視頻。% D! O$ }, G4 N) r
組裝顯示環(huán)7 L' p7 X- q' |
; F& L% t  J6 A# m# m0 c
安裝時針:通過螺絲將時針固定在顯示環(huán)上,注意不要讓時針從前面突出。- V: L$ U7 ~. U
安裝磁鐵:在時針轉(zhuǎn)子中放入兩塊磁鐵。( ^; O7 Q' L' _. o! I7 ^

, E4 |, ]9 |6 W* `' D7 f- H- @  t. _堆疊轉(zhuǎn)子并安裝蓋板:將轉(zhuǎn)子堆疊起來,并從上方放置蓋板。磁鐵槽位于上方。
6 R* V; X1 O, A翻轉(zhuǎn)并固定后蓋:翻轉(zhuǎn)顯示環(huán),安裝后蓋,并使用兩顆螺絲固定。8 ?/ n' l8 r1 T+ \
8 j. @* P) S: U6 v1 {- I& b
固定時針磁鐵:在時針上插入磁鐵,并使用強力膠固定。請注意,釹磁鐵對兒童有危險,務(wù)必牢固固定。8 _$ J/ W9 E3 U  v' C8 ]

; A2 E! \9 i& ]* C% I底座組裝安裝分針驅(qū)動齒輪:將分針驅(qū)動齒輪置于軸上,然后使用螺絲安裝棘輪。稍微松開螺絲以確保部件可移動。# ^2 e/ t% n. J
安裝電機與驅(qū)動板:將電機軸插入蝸輪中,然后將整個組件安裝到機殼上。將驅(qū)動板插入預(yù)留槽中。' L/ w4 X/ V) W3 S7 Y
" }! x" {& g9 N" S, w8 I: V4 x+ V- v
整理電纜:將連接板和電機的電纜扭轉(zhuǎn),并將電纜頂端插入板后方的空閑空間。后蓋留有電纜通道。5 f5 z/ H# \" Q- D
安裝并固定后蓋:安裝后蓋時注意不要夾到電纜。使用三顆螺絲固定后蓋。( O) w( K9 d  R9 B/ [4 a) W
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安裝顯示環(huán)并測試:將顯示環(huán)放置在底座上并進行測試。
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詳細安裝步驟請觀看上方提供的組裝指南視頻。+ ^4 x# g0 S6 V
故障排除– 按照視頻指南組裝所有部件。! ^' |1 y- m7 R# N
– 確保電機、齒輪和磁鐵正確安裝并固定。5 s' \4 \% T) z; q$ L, N
– 使用 Arduino IDE 將代碼燒錄到微控制器,并確保電機運轉(zhuǎn)正常。# P6 M# l; S: e) [! V
– 如果時鐘運行非常順暢,可以移除棘爪鉤使時鐘靜音。在這種情況下,為 “SAFETY_MOTION” 值設(shè)置一個較小的數(shù)字(不推薦設(shè)置為 0 )。; v3 K8 [) O/ i
– 使用潤滑劑有助于減少摩擦,但不要使用過多,以防部件粘連。
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* K7 z8 J4 s. Z  Z% }: W- L點擊閱讀原文,更精彩~
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