制作一个有趣的时钟hollow-clock

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title: 制作一个有趣的时钟hollow-clock
date: 2023-03-28 15:16:54
categories:
tags:

• 嵌入式
• diy

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在搜集创意时钟项目时，发现一个有意思的项目——Hollow Clock 4。对，这已经是作者的第4代产品了，使用微型步进电机制作了一个中空时钟。完成后是这个样子：


有两个演示视频：

另一个是木质版本的：

真的很有创意。接下来进入制作过程。

Hollow Clock 4

材料

• 8mm(直径) × 3mm(厚度) 强磁铁 × 3
• M2螺丝若干，不同长度都买一些，有盒装多规格的
• 28BYJ-48步进电机 × 1
• 28BYJ-48步进电机驱动板 × 1
• arduino nano × 1

步骤1 打印零件

木质版的可以使用CNC加工，我们以3D打印版来制作。

如果自己有3d打印机，可以看下打印尺寸能否满足。没有打印机或尺寸大的零件可以选择嘉立创旗下三维猴。

3d打印零件模型和arduino程序已经打包放在百度网盘👇

链接: https://pan.baidu.com/s/1b0F8Ls6Kzt5sTOBcIKl_yA?pwd=mfr5 提取码: mfr5 复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦

需要注意以下几点：

• 选择打印服务时注意核对模型尺寸。
• "case-side-hole.stl"和"case-rear-hole.stl"二者选其一即可，前者是为了把包括arduino nano和电机驱动板在内的所有电路都放在里边，如果要使用其他类型的控制器和驱动板，可以选择后者。
• "washer1.stl"和"washer2.stl"是可选的调节间隙的垫片。

步骤2 电路

因为底座部分空间非常有限，又有两块板子要放，所以在上图可以看到其实是把驱动板的排针掰弯了，然后直接焊到arduino上。

要测试电路连接，可以把"stepper-test.ino"下载到arduino里。

步骤3 组装底座驱动单元

• 清除零件上的毛刺，这样旋转才能顺滑。
• 组装前要确认所有轴都可以正常旋转。
• 如果锥齿配合太松，通过"washer1.stl"和"washer2.stl"垫圈调整间隙。

步骤4 组装上部显示单元

• 同样需要去除零件上的毛刺
• 堆叠好全部旋转零件
• 用螺丝将时针和分针固定在一起，要能各自顺滑转动
• 把磁铁装入，并确认好方向，让时针能够跟驱动齿轮相吸对齐
• 确认各个旋转零件都能顺滑转动

完成

将顶部显示单元和底座驱动单元装在一起，给arduino下载"hollow4.ino"程序。如果这个程序不能正常工作，可以再试试"hollow-8phase.ino"这个程序。这两个程序驱动步进电机的时序不太一样，制作时可能因为种种原因导致时钟驱动机构摩擦力不一样，可以根据实际情况选择使用哪个程序。

可选

"hour-hand-5mm-shorter.stl"优化了时针的区分度，可以更明显的分辨时针和分针。因为时针更短了，所以磁铁吸力相应变弱，但正常情况仍然可以对齐。

Troubleshooting

• 如果锥齿太松，用垫片调整间隙。

• 如果方轴太松，用"bevel-gear-small-hole.stl"，这个是0间隙版本。或者垫些东西。

• 有评论反馈说下载程序后电机旋转方向是反的，尝试以下修改：

  int port[4] = {5, 4, 3, 2};
  

  改为

  int port[4] = {2, 3, 4, 5};
  

• 如果运行不稳定，可以先检查下电源。

• 时钟过快或过慢，可以调整MILLIS_PER_MIN的值，理论上应该是60000，越小的值转动越快。

One More Thing

下一步将以这个为基础进行一轮改进。

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