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樹(shù)莓派RP2040制作「空心時(shí)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(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
+ j* G5 w# M) J
MAKER: Shiura /譯:趣無(wú)盡(轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)8 p3 O! E0 _1 p3 [, T
「空心時(shí)鐘」第五代是在之前的版本基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面改進(jìn)和精煉的版本。
) o8 Q# _8 ?! q; c這款時(shí)鐘的環(huán)面設(shè)計(jì)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(wú)螺絲頭裸露(僅指針中心除外),設(shè)計(jì)更為精致。USB-C 電源接口巧妙地設(shè)置于底座背面,既實(shí)用又美觀。
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8 A8 u! D3 n2 k9 V2 G7 v. ]/ H' Q3 I7 A" F" U, X7 q5 D

; [- P/ O3 T+ A2 S$ F, |6 W" e* ]; ]. E: w
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新版本引入了棘輪機(jī)制,有效防止了因步進(jìn)電機(jī)動(dòng)力不足而導(dǎo)致的時(shí)鐘走時(shí)不準(zhǔn)或脫步現(xiàn)象,大大提升了時(shí)鐘的可靠性。同時(shí),基于 RP2040 微控制器的晶體振蕩器,時(shí)鐘的準(zhǔn)確度也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。0 c# I3 p. R; t2 ~' T2 y5 j
沿襲前代模型,我們保留了便捷的時(shí)間調(diào)整方式——只需輕輕拉出顯示環(huán)進(jìn)行調(diào)整,再將其插回底座即可。而此次升級(jí)中,顯示環(huán)的固定方式更為穩(wěn)固,使用更加安心。
* ^2 D; H3 f4 V; [在整體設(shè)計(jì)上,我們進(jìn)行了全面革新,充分利用了構(gòu)建板與層線的紋理特性。時(shí)鐘的正面表面巧妙地融入了構(gòu)建板的紋理,展現(xiàn)出獨(dú)特的質(zhì)感與美感。/ z9 C6 a9 P$ E: o) `$ |; X, y8 R
材料清單– 電機(jī):28BYJ-48 減速步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)板(約3美元/套)。, O* y6 w. I$ E- h7 L! ~, P
– 微控制器:RP2040 開(kāi)發(fā)板,PicoBit、RP2040-Zero 或兼容產(chǎn)品。- y; U% V" ~8 c, E: D2 W
– 磁鐵:三個(gè) 8x3mm 釹磁鐵。0 [( U  ~* C: w1 R4 A  J
– 螺絲:2mm 平頭自攻螺絲。3 t* L2 F5 o/ D; _7 k
– 電線、膠水、潤(rùn)滑劑。# s$ C* ?- E: I( _6 o, L1 `+ a
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。
' X7 L) J1 R! n" Y4 B; P( ~0 D( q) p* {. _所有部件均無(wú)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(shí),請(qǐng)?jiān)诟叨葹?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(guò)這種方式為“時(shí)針”上色。, e7 E# R7 |. \8 U+ G' q4 [
“分針-彩色部分”是可選的。除了通過(guò)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(shí)針”和“底座-前部”的正面是接觸構(gòu)建板的表面,因此會(huì)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(dú)打印“分針-彩色部分”。
0 G1 K) M! y* t& Z0 o4 T3D 打印文件請(qǐng)?jiān)谖募䦷?kù)下載:https://make.quwj.com/project/525# Z/ [9 ?  {  ?0 S6 q& m
硬件組裝– 移除 ULN2003 IC:為了留出更多焊接空間,請(qǐng)預(yù)先移除 ULN2003 驅(qū)動(dòng)板上的 IC。% O9 i- P  J9 m: X+ [
– 修剪引腳:建議修剪(切割)ULN2003 驅(qū)動(dòng)板引腳排針的四個(gè)引腳,以便于焊接。5 \: [( I6 W1 s. _

* ]- q  N6 L2 k1 y: `: [( @& b– 焊接引腳:將 D2-D5 引腳直接焊接到驅(qū)動(dòng)板的輸入端。請(qǐng)注意,焊接時(shí)不要觸碰到微控制器上的微小芯片。
3 B% Z/ t8 U) r1 c' H2 X: t* p– 連接電源線和地線:使用電線將 5V 和 GND 連接到驅(qū)動(dòng)板上。
0 Y  H) W3 ^6 }& t- T0 U
0 N( O7 ?# }% i2 d! _+ N* [7 i軟件設(shè)置測(cè)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(jī)能正常旋轉(zhuǎn)。; Y3 Q) U: J9 C6 }
燒錄時(shí)鐘代碼:確認(rèn)測(cè)試無(wú)誤后,再燒錄時(shí)鐘代碼。& ?7 k! ?! s  f$ w$ B
使用預(yù)編譯二進(jìn)制文件:如果你不想安裝 Arduino IDE,我們提供了預(yù)編譯的二進(jìn)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(lái),將.uf2 文件拖放到已掛載的驅(qū)動(dòng)器中。4 z- x8 |, I+ i7 v6 P9 \/ N: {
你可以從文件庫(kù)中下載代碼和庫(kù)文件:; J% W; `6 c& Y1 G2 Q0 h) m* b) b, G
https://make.quwj.com/project/525
( [# J7 r. h/ J請(qǐng)觀看上方提供的組裝指南視頻。( H/ F: F% W* L9 }  @( V& C( \
組裝顯示環(huán)
6 |  O8 {, X0 g0 T2 Q' a
' E- j$ k4 Y0 j; I  R7 w1 D- L安裝時(shí)針:通過(guò)螺絲將時(shí)針固定在顯示環(huán)上,注意不要讓時(shí)針從前面突出。
- D7 t% ~4 {. z安裝磁鐵:在時(shí)針轉(zhuǎn)子中放入兩塊磁鐵。! Y9 @" {0 w& _8 T
% s6 k& C! u# @$ x; d9 c- f/ h
堆疊轉(zhuǎn)子并安裝蓋板:將轉(zhuǎn)子堆疊起來(lái),并從上方放置蓋板。磁鐵槽位于上方。) d$ _: A) K5 n
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 w; C  v( S8 c. R3 w5 F . |9 R: t$ ~6 I- U. `7 [
固定時(shí)針磁鐵:在時(shí)針上插入磁鐵,并使用強(qiáng)力膠固定。請(qǐng)注意,釹磁鐵對(duì)兒童有危險(xiǎn),務(wù)必牢固固定。
# H6 ^- ?1 M) T$ Y8 h 5 g$ Q/ p# A/ O" N: b
底座組裝安裝分針驅(qū)動(dòng)齒輪:將分針驅(qū)動(dòng)齒輪置于軸上,然后使用螺絲安裝棘輪。稍微松開(kāi)螺絲以確保部件可移動(dòng)。# K' G0 n3 x1 |. z6 f' K5 d% e
安裝電機(jī)與驅(qū)動(dòng)板:將電機(jī)軸插入蝸輪中,然后將整個(gè)組件安裝到機(jī)殼上。將驅(qū)動(dòng)板插入預(yù)留槽中。
  P+ I3 T; M9 L : B" Z. O6 r% _- d) o- \, e0 b2 t
整理電纜:將連接板和電機(jī)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。
" Q* w) }# Y+ B7 e7 f' D- S  U. t& H安裝并固定后蓋:安裝后蓋時(shí)注意不要夾到電纜。使用三顆螺絲固定后蓋。
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# C6 `# B& _1 J& g安裝顯示環(huán)并測(cè)試:將顯示環(huán)放置在底座上并進(jìn)行測(cè)試。
7 [+ n( N% w" v6 p- Y6 c/ e( x, E + K( I0 Q7 |: g0 \
詳細(xì)安裝步驟請(qǐng)觀看上方提供的組裝指南視頻。
: q6 H( V' Q1 N( L故障排除– 按照視頻指南組裝所有部件。6 K! I& j0 k  T2 ~$ I
– 確保電機(jī)、齒輪和磁鐵正確安裝并固定。$ g$ H6 T2 n7 \1 @
– 使用 Arduino IDE 將代碼燒錄到微控制器,并確保電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。1 o4 [/ I/ u. g" f" J5 O" H
– 如果時(shí)鐘運(yùn)行非常順暢,可以移除棘爪鉤使時(shí)鐘靜音。在這種情況下,為 “SAFETY_MOTION” 值設(shè)置一個(gè)較小的數(shù)字(不推薦設(shè)置為 0 )。
& j3 I3 @) G3 W: s0 B– 使用潤(rùn)滑劑有助于減少摩擦,但不要使用過(guò)多,以防部件粘連。2 B# S6 A: U4 j

& M. e! H, f% m: E# _$ N' \. w# V   a, Q: J! H" b
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