制作一个3D打印的空心影子时钟

在日常生活中，一款既实用又富有创意的时钟总能吸引我们的目光。今天为大家介绍一款特别的“空心影子时钟”（Hollow Shadow Clock），它不仅是一个桌面时钟，还能通过内置的高亮LED，将时间投影到墙面或其他表面，打造出超大尺寸的时钟影像，带来别样的视觉体验。

项目亮点

这款时钟的设计灵感来源于创客Shiura的原作，经过改良后，增加了投影功能和智能控制。用户只需按下按钮，时钟的指针不仅会正常转动，还能投射出清晰的时钟面盘。
投影的亮度和颜色都可以通过时钟背后的按钮调节。

此外，它内置了一个web服务器，支持通过web界面设置不同时间段的投影场景，比如早晨唤醒模式或晚间氛围灯，让时钟不仅仅是报时工具，更是家居氛围的营造者。投影大小的调整也非常简单，只需前后移动时钟即可改变投影尺寸。

必备材料与工具

• 3D打印机（或可借用3D打印服务）- 各类电子元件，包括ESP8266开发板、步进电机、LED灯、驱动芯片、按钮、开关、磁铁等（具体型号和购买链接可参考项目原文）- 设计好的3D打印文件（免费提供下载）- PCB板（可选，方便组装）- 常用工具如螺丝刀、焊锡设备、热熔胶等

3D打印文件下载：https://www.printables.com/model/1063081-hollow-shadow-clock

制作步骤概览

3D打印零件

下载设计文件后，使用PETG或PLA材料打印所有部件。打印层高设为0.2mm，且无需支撑结构。为了增加视觉趣味，可以在打印过程中手动更换颜色，制作双色时钟面盘和指针。

磁铁准备与安装

时钟的神奇之处在于时针通过三个磁铁悬浮固定。需要用记号笔标记磁铁极性，确保正确排列后用热熔胶固定在对应的部件凹槽内。

组装时钟面盘

使用M2螺丝将时针与分钟转子连接，保证指针能自由转动。

依次安装前面板、带磁铁的时针转子和后盖，用螺丝固定，完成面盘部分的组装。

安装LED与灯罩

将LED板安装在底座内，穿线后用螺丝固定。

安装3个螺母用于固定3D打印的灯罩锥形部分，灯罩角度可微调以获得最佳投影效果。

电子元件焊接与组装

组装PCB板，焊接驱动芯片、电容、按钮和开关。

PCB设计简化了连接步骤，也可根据附带的线路图自行焊接。

编程与调试

使用Arduino IDE将开源代码上传至ESP8266开发板，代码中可配置WiFi信息，实现网页端远程控制投影时间和场景。

上传后即可测试时钟指针转动和投影功能。
代码可以在GitHub仓库下载：https://github.com/DIY-Machines/Hollow-Shadow-Clock

最后组装

将组装齿轮，连接电机输出和时钟环。

首先，将迷你驱动齿轮滑到其打印轴上，然后将两者一同放入外壳。
锥齿轮有两种安装尺寸，选择合适的尺寸将其紧密地推入蜗杆末端，然后将其推入电机轴。接着，把电机和齿轮一同放入外壳中。

接下来，将装饰性覆盖层用热熔胶粘到时钟盘的分钟指针上。手动旋转两个转子，将时钟调整到当前时间，然后将其放入指定位置。

盖上底座的后盖，并连接 5V 电源。

设备背面的两个按钮用于控制 LED 的亮度和颜色。手动设置会暂时覆盖任何正在运行的日程安排。当新的日程场景启动时，手动设置将自动解除，设备会继续执行自动化日程。

web页面展示

要访问设备，需要在同一网络内的网页浏览器中输入之前记下的 IP 地址。
在这里，你可以： 更新时区。 创建日程安排：输入名称、起止时间、颜色、亮度以及适用日期。你可以创建并管理多个日程，也可以删除不需要的日程。
如果你曾手动控制投影（通过设备背面的按钮），系统会自动显示提示。手动控制会在下一个日程事件开始时或午夜自动解除，设备将恢复按日程运行。
如需调整投影对齐，请使用光锥周围的三个螺丝来校准图像边缘，使其清晰。
作者为我们提供了简易的网页界面。如果你能添加 Matter 兼容的 LED 控制功能，可以在评论中或者作者的GitHub里分享。

结语

这款“空心影子时钟”不仅是一个精准的时计工具，更是科技与艺术的结合。通过3D打印和智能电子技术，普通的桌面时钟变得生动有趣，投影功能更为生活空间增添了科技感和趣味性。