樹(shù)莓派RP2040制作「空心時(shí)鐘」

這款時(shí)鐘的環(huán)面設計更為纖薄且整潔（僅7毫米），并配有刻度標記。其外觀(guān)幾乎無(wú)螺絲頭裸露（僅指針中心除外），設計更為精致。USB-C 電源接口巧妙地設置于底座背面，既實(shí)用又美觀(guān)。

新版本引入了棘輪機制，有效防止了因步進(jìn)電機動(dòng)力不足而導致的時(shí)鐘走時(shí)不準或脫步現象，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)鐘的準確度也實(shí)現了質(zhì)的飛躍。

沿襲前代模型，我們保留了便捷的時(shí)間調整方式——只需輕輕拉出顯示環(huán)進(jìn)行調整，再將其插回底座即可。而此次升級中，顯示環(huán)的固定方式更為穩固，使用更加安心。

在整體設計上，我們進(jìn)行了全面革新，充分利用了構建板與層線(xiàn)的紋理特性。時(shí)鐘的正面表面巧妙地融入了構建板的紋理，展現出獨特的質(zhì)感與美感。

– 電機：28BYJ-48 減速步進(jìn)電機及驅動(dòng)板（約3美元/套）。
– 微控制器：RP2040 開(kāi)發(fā)板，PicoBit、RP2040-Zero 或兼容產(chǎn)品。
– 磁鐵：三個(gè) 8x3mm 釹磁鐵。
– 螺絲：2mm 平頭自攻螺絲。
– 電線(xiàn)、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。

所有部件均無(wú)需額外支撐結構。為“轉子外殼-前部”的刻度環(huán)賦予不同顏色時(shí)，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(guò)這種方式為“時(shí)針”上色。

“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“轉子外殼-前部”、“時(shí)針”和“底座-前部”的正面是接觸構建板的表面，因此會(huì )呈現出構建板的紋理。因此，為了保持紋理的一致性，建議單獨打印“分針-彩色部分”。

3D 打印文件請在文件庫下載：https://make.quwj.com/project/525

– 移除 ULN2003 IC：為了留出更多焊接空間，請預先移除 ULN2003 驅動(dòng)板上的 IC。
– 修剪引腳：建議修剪（切割）ULN2003 驅動(dòng)板引腳排針的四個(gè)引腳，以便于焊接。

– 焊接引腳：將 D2-D5 引腳直接焊接到驅動(dòng)板的輸入端。請注意，焊接時(shí)不要觸碰到微控制器上的微小芯片。
– 連接電源線(xiàn)和地線(xiàn)：使用電線(xiàn)將 5V 和 GND 連接到驅動(dòng)板上。

測試代碼：使用 Arduino IDE 將 test-code.ino 文件燒錄到你的微控制器中，并確認電機能正常旋轉。
燒錄時(shí)鐘代碼：確認測試無(wú)誤后，再燒錄時(shí)鐘代碼。
使用預編譯二進(jìn)制文件：如果你不想安裝 Arduino IDE，我們提供了預編譯的二進(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動(dòng)器中。

你可以從文件庫中下載代碼和庫文件：
https://make.quwj.com/project/525

請觀(guān)看上方提供的組裝指南視頻。

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。
安裝磁鐵：在時(shí)針轉子中放入兩塊磁鐵。

堆疊轉子并安裝蓋板：將轉子堆疊起來(lái)，并從上方放置蓋板。磁鐵槽位于上方。
翻轉并固定后蓋：翻轉顯示環(huán)，安裝后蓋，并使用兩顆螺絲固定。

固定時(shí)針磁鐵：在時(shí)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。

安裝分針驅動(dòng)齒輪：將分針驅動(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)。
安裝電機與驅動(dòng)板：將電機軸插入蝸輪中，然后將整個(gè)組件安裝到機殼上。將驅動(dòng)板插入預留槽中。

整理電纜：將連接板和電機的電纜扭轉，并將電纜頂端插入板后方的空閑空間。后蓋留有電纜通道。
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。

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。

詳細安裝步驟請觀(guān)看上方提供的組裝指南視頻。

– 按照視頻指南組裝所有部件。
– 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，并確保電機運轉正常。
– 如果時(shí)鐘運行非常順暢，可以移除棘爪鉤使時(shí)鐘靜音。在這種情況下，為 “SAFETY_MOTION” 值設置一個(gè)較小的數字（不推薦設置為 0 ）。
– 使用潤滑劑有助于減少摩擦，但不要使用過(guò)多，以防部件粘連。