樹莓派RP2040制作「空心時鐘」

電子設(shè)計聯(lián)盟

MAKER: Shiura ／譯：趣無盡（轉(zhuǎn)載請注明出處）
$ r0 i2 }3 W% u5 e「空心時鐘」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。
- G) ^( T0 T" a& y* r+ |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。



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新版本引入了棘輪機制，有效防止了因步進(jìn)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。
7 F& h# \, V* C! v1 @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(jìn)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。
3 \2 _/ Z+ S; G& }( ^2 X在整體設(shè)計上，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。
材料清單– 電機：28BYJ-48 減速步進(jìn)電機及驅(qū)動板（約3美元/套）。
0 o! l( R6 n- H. A/ a– 微控制器：RP2040 開發(fā)板，PicoBit、RP2040-Zero 或兼容產(chǎn)品。
* h) u% O, Y" V– 磁鐵：三個 8x3mm 釹磁鐵。
: ^# ~4 [& q4 q! N6 H, r( L( A# ~– 螺絲：2mm 平頭自攻螺絲。
– 電線、膠水、潤滑劑。
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。
3 X$ Y" j5 H" F# E* ~4 T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。
  k7 V7 @" y5 F1 L2 S% r& |# W4 g5 q“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”。
' r0 D& |0 f- y6 l9 Z( Q3D 打印文件請在文件庫下載：https://make.quwj.com/project/525
# S+ t6 z! o3 d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。
– 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。
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– 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。
– 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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* {( q( t: {1 V1 x2 j! i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)。
燒錄時鐘代碼：確認(rèn)測試無誤后，再燒錄時鐘代碼。
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，將.uf2 文件拖放到已掛載的驅(qū)動器中。
/ V1 t3 d( |- b6 w0 h你可以從文件庫中下載代碼和庫文件：
https://make.quwj.com/project/525
  K9 I6 ]8 j2 K* T# ~2 J請觀看上方提供的組裝指南視頻。
- d, Q. J! N* n8 a( d& p組裝顯示環(huán)

" l' w; A+ D2 C8 _3 g/ v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。
$ S0 o2 i# Z, B4 E: A5 d( H- u安裝磁鐵：在時針轉(zhuǎn)子中放入兩塊磁鐵。
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2 d. A: r; F# z+ B( e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。
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。
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1 t0 w  E1 ]! Z7 s1 ?8 c9 r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。

2 `& `, c0 u( |# F( 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。
( p& E2 N# u4 O$ {- L: ]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。

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。
9 Z9 J6 [' W( u" |9 w+ ?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。
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: \/ D1 I8 ~$ O安裝顯示環(huán)并測試：將顯示環(huán)放置在底座上并進(jìn)行測試。

3 p, Q( i* |( n詳細(xì)安裝步驟請觀看上方提供的組裝指南視頻。
0 U2 m6 S' b' T0 x+ J故障排除– 按照視頻指南組裝所有部件。
2 ~  g9 I/ B0 r– 確保電機、齒輪和磁鐵正確安裝并固定。
– 使用 Arduino IDE 將代碼燒錄到微控制器，并確保電機運轉(zhuǎn)正常。
/ M( d$ P! N6 a– 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 ）。
% Y( C5 g3 Q# M" x– 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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