用Arduino自制一个只有表针，没有表盘的“空心时钟”
本帖最后由 RRoy 于 2022-6-1 16:15 编辑祝大家端午节快乐！
这周我们来一起看看如何用Arduino自制一个只有表针，没有表盘的“空心时钟”。
看起来还是挺炫酷的，再放几张网友们参照教程做的图欣赏一下：
https://share.laoda.de/directlink/2/df/Hollow_Clock_3_-_3D_printed.mp4
▲ 视频演示材料
准备
[*]步进电机28BYJ-48和驱动板包括
[*]用于控制步进电机的微控制器（比如Arduino nano）
[*]2mm x 10mm自攻螺钉 * 8
[*]润滑脂（高粘性）
这个时钟可以用大多数常见的200 x 200mm打印机打印，除了装饰部分（index.stl，203 x 203mm）。
文章最后还有一个缩小小的版本（85%）。
文中所有的涉及的STL文件可以到文末下载。
第1步：打印零件
[*]打印零件
[*]有些零件需要支撑
[*]好好去毛刺，特别是几个非常小的齿轮（时钟中心的蜗轮和小齿轮）
相关STL文件可以到文末下载。
第2步：组装蜗杆传动系统
[*]用烙铁进行塑料焊接，对于连接gear.stl、axis.stl和worm-gear.stl相互之间是很有用的。
[*]你也可以使用一些安全的胶水，如双组分环氧胶。
[*]在中央齿轮中注入一点油脂。不仅可以减少摩擦，而且可以减少齿隙。
[*]中央齿轮的齿隙对时钟的精确性影响很大。h-gear1.1x.stl比原来的h-gear.stl要大一点，以抑制齿隙。中央齿轮的齿隙对时钟的精确性影响很大。从两个候选中选择更好的小齿轮。h-gear1.1x.stl比原来的h-gear.stl大一点。
第3步：组装电机驱动器
[*]如果2毫米自攻螺钉的头部比步进电机的孔小，请使用垫圈或换更大的螺钉。
第4步：啮合分钟旋转器和时钟的主体
[*]为了避免齿轮脱落，我们可以翻转机身一侧（上图中的绿色部分)，然后把顶部的钩子钩住。
[*]需要使用三颗自攻螺钉安装分钟盖。
第5步：安装时针
[*]注意使用自攻螺丝安装时针的时候不要拧太紧了，当你调整时钟时，它应该是会滑动的
[*]固定好其他部分
第6步：准备电路
[*]将Nano的端口4、5、6和7连接到步进电机驱动器
[*]连接VCC（+5V）和GND
如果你想把整个电路封闭起来放到盒子里，可以打印零件做个盒子（相关文件放在文末）。
然后用两个2毫米的自攻螺钉来组装起来。
第7步：程序
https://share.laoda.de/directlink/2/df/Flash_program_to_an_Arduino.mp4
将代码闪到Arduino上。把代码上传到Arduino IDE 上。
如果你的电机跑错了方向，请修改代码中的数字顺序：
int port = {4, 5, 6, 7};
改为
int port = {7, 6, 5, 4};
这上面的数字和Arduino Nano的针脚有关（D4-D7）。
完整代码如下：
// Please tune the following value if the clock gains or loses.
// Theoretically, standard of this value is 60000.
#define MILLIS_PER_MIN 60000 // milliseconds per a minute
// Motor and clock parameters
// 4096 * 110 / 8 = 56320
#define STEPS_PER_ROTATION 56320 // steps for a full turn of minute rotor
// wait for a single step of stepper
int delaytime = 2;
// ports used to control the stepper motor
// if your motor rotate to the opposite direction,
// change the order as {4, 5, 6, 7};
int port = {4, 5, 6, 7};
// sequence of stepper motor control
int seq = {
{LOW, HIGH, HIGH,LOW},
{LOW,LOW, HIGH,LOW},
{LOW,LOW, HIGH, HIGH},
{LOW,LOW,LOW, HIGH},
{ HIGH,LOW,LOW, HIGH},
{ HIGH,LOW,LOW,LOW},
{ HIGH, HIGH,LOW,LOW},
{LOW, HIGH,LOW,LOW}
};
void rotate(int step) {
static int phase = 0;
int i, j;
int delta = (step > 0) ? 1 : 7;
int dt = 20;
step = (step > 0) ? step : -step;
for(j = 0; j < step; j++) {
phase = (phase + delta) % 8;
for(i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(port, seq);
}
delay(dt);
if(dt > delaytime) dt--;
}
// power cut
for(i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(port, LOW);
}
}
void setup() {
pinMode(port, OUTPUT);
pinMode(port, OUTPUT);
pinMode(port, OUTPUT);
pinMode(port, OUTPUT);
rotate(-20); // for approach run
rotate(20); // approach run without heavy load
rotate(STEPS_PER_ROTATION / 60);
}
void loop() {
static long prev_min = 0, prev_pos = 0;
long min;
static long pos;
min = millis() / MILLIS_PER_MIN;
if(prev_min == min) {
return;
}
prev_min = min;
pos = (STEPS_PER_ROTATION * min) / 60;
rotate(-20); // for approach run
rotate(20); // approach run without heavy load
rotate(pos - prev_pos);
prev_pos = pos;
}
第8步：测试和调整
[*]由于齿轮组有一定的齿隙，因此时针的位置会在左右两边出现偏差。为了解决这个问题，可以在那里插入一些柔软的材料，比如毛毡或海绵，来提供一点摩擦。
[*]在指针上涂上油漆可以提高能见度。颜料型涂料比染料型油墨好，后者会有毛细现象扩散。
你还可以在https://www.thingiverse.com/thing:5142739 的评论中找到一些有用的信息。
第9步：调整时间
[*]用Nano的复位按钮把时间设置提前一分钟
[*]在电机旋转时，再用复位按钮进行精调
[*]时针可以直接用手调整（靠摩擦）
第10步：较小版本（可选）
[*]对于较小的3D打印机（如Prusa mini，180x180cm），作者还准备了85%的缩放版本。
STL文件同样打包好了放在下面的链接里。
原文链接：https://www.instructables.com/Hollow-Clock-3/
原项目作者: shiura
译文首发：DF创客社区
开源项目，转载请务必注明项目出处与原作者信息
优秀
优秀 赞哦 赞赞赞赞赞 厉害厉害！ wow心动了 TuTu 发表于 2022-6-20 14:48
wow心动了
{:5_122:} 优秀！！ 这个不错 厉害，学会了 颜值满分
派大星ym 发表于 2022-8-1 13:01
颜值满分
666666666666666 6666666666 好看 学习
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