基于Arduino的计时器
制作分体式平面显示器时钟
在机场或火车站，我们经常可以看到那些分体式翻板屏幕，我一直很喜欢它们，并一直想为自己制作一个。因此，我构思了这个项目——一个分体式平面显示器时钟。
材料清单
- 步进电机与电机驱动器：可在Aliexpress/Amazon购买
- Arduino开发板：可在Aliexpress/Amazon购买
- 霍尔效应传感器：可在Aliexpress/Amazon购买
- 607轴承：在当地市场购买
- 3mm*1mm钕磁铁：可在Aliexpress/Amazon购买
- 8mm*3mm钕磁铁：可在Aliexpress/Amazon购买
- 焊台：可在Aliexpress/Amazon购买
- 3D打印机：可在Aliexpress/Amazon购买
步骤1：3D设计
作为3D设计的新手，我使用了Tinkercad来创建这个项目。设计中可能存在一些不完美之处，因为它包含许多运动部件。
步骤2：3D打印
我使用Creality Ender 5进行3D打印，并用不同颜色的丝材打印所有部件。
步骤3：组装
由于这个项目涉及三个分体式翻板显示器，我不会分别为每个显示器展示制作过程。我将只展示一次过程，因为我们需要重复相同的过程，并在翻板数量上做一些小改动。
步骤4：安装步进电机
每个单元都有自己的步进电机。我使用的是28BYJ-48步进电机。安装过程非常简单：只需将电机放置在其指定位置，并用两个螺丝拧紧。
步骤5：安装霍尔传感器
霍尔传感器在这个项目中扮演着至关重要的角色，为Arduino提供必要的数据。它决定了当前屏幕上显示的数字，以及其他功能。
步骤6：安装磁铁
主电机齿轮需要一个3mm*1mm的钕磁铁以实现精确定位。磁铁与霍尔传感器相互作用，使传感器能够检测步进电机的确切位置。
步骤7：制作和安装翻板至曲柄
翻板也是3D打印的，每个显示器都有不同数量和大小的翻板。打印完翻板后，我制作了一个底座来固定两个翻板在正确的位置。然后，我应用了使用Cameo 4绘图仪切割的白色乙烯基数字贴纸。
在所有翻板上应用贴纸后，我将翻板安装到曲柄轴上。
步骤8：定位齿轮
在将曲柄安装到主单元后，下一步是对齐霍尔传感器。步骤如下：
移除中间齿轮。确保显示器显示0，你可以通过旋转翻板到0。对齐主齿轮和霍尔传感器，确保霍尔传感器面向磁铁。安装中间齿轮。
步骤9：显示器组装完成
显示器组装完成，我也准备了其他显示器。组装过程保持不变，只有在曲柄轴和翻板数量上有一些小改动。
步骤10：准备底板
底板也是3D打印的。我在底板和显示器单元上都安装了一些磁铁。你可能认为这是过度设计，但实际上我这样做是因为我想要轻松地移除和安装显示器单元。
步骤11：安装显示器单元
现在我们可以将显示器单元安装到底板上。只需将显示器单元与磁铁对齐，它就会自动落入适当的位置。确保显示器按照正确的顺序放置。
步骤12：制作电路
现在，到了电子部分。对于微控制器，我使用的是Arduino Nano。每个步进电机都需要自己的电机驱动器。我想让这个项目井井有条，所以我决定使用定制的PCB板。这个电路需要以下组件：
- Arduino Nano
- 3个ULN2003集成电路 - 我从原始电机驱动器中移除了它们
- 条形插孔DC插座
步骤13：安装主板和上传代码
现在，只需进行连接并上传代码。之后，将主板安装到其指定位置以完成项目。
步骤14：工作
最终，项目完成，效果相当不错，我对结果感到非常满意。
步骤15：结论
创建这个项目非常有趣，我在构建过程中学到了许多新东西。通过调整代码，可以修复一些漏洞。我将继续致力于这个项目，并计划在未来发布改进版本。
希望你喜欢这个项目，并在构建过程中找到乐趣！如果你有任何问题或需要帮助，欢迎在评论区交流。
作者：Svan.
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