“古董”自动校正模拟时钟 3D打印
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https://youtu.be/XDOLTDkg-n0
“古董自动校正模拟时钟”是我设计的模拟风格时钟，类似...于我祖母多年前拥有的时钟。她的钟有一个木制外壳，配有黄铜硬件和内部结构。这款时钟有一个 3D 打印外壳，使用木材和铜 PLA 作为钟表外壳、细节和内部结构，黑色 PLA 作为钟表指针。她的钟使用弹簧驱动的发条机构，这款时钟使用 Adafruit Feather ESP 32、步进电机和步进电机控制器以每分钟一次的速度驱动钟表指针。
时钟软件旨在在通电或重置时“归位”时钟（例如，将钟表指针旋转到 12:00 位置），使用簧片开关和磁铁检测归位。然后使用众多 NTP 时钟服务器之一来保持时间，软件将钟表指针旋转到正确的时间。软件每小时轮询一次 NTP 时钟服务器，并将从 NTP 服务器收到的时间写入 ESP32 实时时钟。在 12:00（中午和午夜），如果时钟慢（NTP 时间检测到 12:00，但簧片开关未激活），软件会将时钟快进到 12:00 位置（簧片开关激活），然后恢复正常运行。
像往常一样，我可能忘记了一两个文件，或者谁知道还有什么，所以如果您有任何问题，请随时提问，因为我确实会犯很多错误。
使用 Autodesk Fusion 360 设计，使用 Cura 3.5.1 切片，并在 Ultimaker 2+ Extended 和 Ultimaker 3 Extended 上以 PLA 打印。
我购买了以下零件：
1) 一个 Adafruit Feather ESP32（Adafruit）。
2) 一组用于 Feather ESP32 的 Ad...afruit “细长”母插座接头（Adafruit）。
3) 一个步进电机、控制器和电缆（TIMESETL 5pcs DC 5V 步进电机 28BYJ-48 + 5pcs ULN2003 驱动板，在线）。
4) 一个簧片开关（ORD2210V/20-25 AT，Mouser.com。这些非常易碎，所以我买了 10 个）。
5) 四个 4mm x 10mm 的带帽螺钉（当地五金店）。
6) 四个 4mm 螺母（当地五金店）。
7) 九个 3mm x 1.5mm 钕磁铁（当地业余爱好商店）。
8) 一条 USB 转 ESP32 USB 电缆（Adafruit）。
9) 一块锂电池（3.7vdc，1200mah，Adafruit）。电池是可选的，请参阅接线。
我以 0.15mm 的层高打印了所有 3D 打印部件，螺栓和支架填充率为 50%，其余部件填充率为 20%，无支撑。3D 打印部件包括：
1) 一个“轴齿轮，分钟到小时.stl”。
2) 一个“Back.stl”。
3) 两个“螺栓，4mm.stl”。
4) 七个“螺栓，6mm x 8mm.stl”。
5) 一个“螺栓，支架，开关，Reed.stl”。
6) 一个“盖子.stl”。
7) 一个“门把手.stl”。
8) 一个“门.stl”。
9) 一个“框架.stl”。
10) 一个“Front, Dual Extruding.3mf”或“Front.stl”。
11) 一个“Gear, Hours.stl”。
12) 一个“Gear, Minutes To Hours.stl”。
13) 一个“Gear, Minutes.stl”。
14) 一个“Hand, Hour.stl”。
15) 一个“Hand, Minute.stl”。
16) 一个“Holder, Switch, Reed.stl”。
17) 一个“Rear, Dual Extruding.3mf”或“Rear.stl”。
18) 四个“Spacer, Frame to PC Boards.stl”。
19) 三个“Standoff, Front to Rear.stl”。
20) 四个“Standoff, Frame to Rear.stl”。
组装前，对所有零件进行试装和修整、锉磨、打磨等，以确保移动表面平稳移动，非移动表面紧密贴合。根据您选择的颜色、打印机型号和打印机设置，可能需要或多或少地进行修剪、锉削和/或打磨。仔细锉削与构建板接触的所有边缘，尤其是齿轮齿内和周围，以确保所有构建板“渗出物”都被清除，并且所有边缘都光滑。我使用小型珠宝锉刀和足够的耐心来执行此步骤。此模型使用 4mm、6mm 和 8mm 螺纹部件，因此丝锥和模具套件可能有助于清洁螺纹部件。
将簧片开关安装在簧片开关支架中。
关于簧片开关的一些注意事项：
1) 它们非常脆弱。
2) 它们非常脆弱。
3) 它们非常脆弱。
好吧，你明白了。我在这个设计中使用了簧片开关，因为它们不需要电源，而且，我从以前的项目中剩下了一些。弯曲簧片开关电线时，务必使用尖嘴钳弯曲它们以握住弯曲的电线。切勿在玻璃上弯曲电线，因为这会损坏簧片开关。
首先将簧片开关滑入“Holder, Switch, Reed.stl”中，直到如图所示。使用尖嘴钳握住簧片开关电线，然后如图所示将电线向上弯曲并越过簧片开关支架。对剩余的簧片开关电线重复此过程。
将此组件放在安全的地方，直到接线。
组装 Feather ESP32。
使用“细长”母插座连接器组装 Feather ESP32，如下所述：https://learn.adafruit.com/adafruit-huzzah32-esp32-feather/assembly。
将 ESP32 连接到步进电机控制器和簧片开关。
为了将 ESP32 连接到步进电机控制器，我使用四个 4mm x 10mm 的带帽螺钉和螺母将两块电路板松散地连接在一起，焊接面朝上，连接到“Frame.stl”的齿轮侧（注意，每块电路板只有两个带帽螺钉、垫片和螺母），然后：
1) 在 ESP32 引脚 14 和步进板引脚 IN4 之间焊接一根电线。
2) 在 ESP32 引脚 32 和步进板引脚 IN3 之间焊接一根电线。
3) 在 ESP32 引脚 15 和步进板引脚 IN2 之间焊接一根电线。
4) 在 ESP32 引脚 33 和步进板引脚 IN1 之间焊接一根电线。
5) 在 ESP32 引脚 GND 和步进板引脚“-”之间焊接一根电线。
6) 在 ESP32 引脚“BAT”（用于电池备份）或“USB”（非电池使用）与步进引脚“+”之间焊接一根导线。
7) 在 ESP32 引脚 27 与簧片开关的一根导线之间焊接一根导线。
8) 在 ESP32 引脚 GND 与簧片开关的剩余导线之间焊接一根导线。
9) 使用厚氰基丙烯酸酯将导线粘在簧片开关支架的侧面以提供应力消除。
组装并测试时钟框架。
将 ESP32 和步进电机控制器板都连接到“Frame.stl”的非齿轮侧，组件侧朝上，使用四个 4mm x 10mm 的带帽螺钉、四个“Spacer, Frame to PC Boards.stl”和四个 4mm 螺母，如图所示（注意每个板只有两个带帽螺钉、垫片和螺母）。
使用两个“Bolt, 4mm.stl”将步进电机连接到框架组件，然后小心地将步进电机轴旋转到垂直位置，如图所示。
将“Gear, Minutes.stl”完全按到步进电机轴上，如图所示。
将“Gear, Minutes To Hours.stl”放置在框架组件上的位置，使垂直槽如图所示，然后用“Axle Gear, Minutes To Hours.stl”固定到位。不要拧得太紧。
将三个钕磁铁堆叠在一起，然后将它们按到“Gear, Hours.stl”平面上的位置，如图所示。
将簧片开关组件放置在框架组件的槽上，然后用“Bolt, Holder, Switch, Reed.stl”固定到位，如图所示。
将多余的步进电机电线缠绕在步进电机上，然后将步进电机连接器插入步进电机控制器板上的连接器。
将小时齿轮组件放到分钟齿轮上，注意槽的对齐。
完成后，所有齿轮槽都应垂直，即时钟 12:00 的位置。
接下来，通过 USB 和电池（如果您将时钟连接到 USB 和电池）或仅通过 USB（如果您将时钟连接到 USB）为电路板供电，将文件“Clock.ino”加载到 Arduino 环境中，然后执行以下操作：
1) 将源代码常量“HOME_SWITCH_CALIBRATE”更改为“true”。
2) 将源代码变量“chSSID”更改为您的 wifi 路由器 SSID。
3) 将源代码变量“chPassword”更改为您的 wifi 路由器密码。
4) 将代码下载到时钟。
5) 下载后，时钟分钟齿轮应逆时针旋转 90 度，然后顺时针移动，直到簧片开关激活。
如果时钟没有在 12:00 停止：
1) 如果时钟早了，请旋转或滑动簧片开关支架，使其远离小时齿轮磁铁的旋转。
2) 如果时钟晚了，请旋转或滑动簧片开关支架，使其朝向小时齿轮磁铁的旋转。
3) 按下 ESP32 上的重置按钮。
4) 如果时钟在 12:00 停止，则说明您已完成，但如果没有，请返回步骤 1。
将簧片开关支架正确放置后，使用一小点厚氰基丙烯酸酯胶将簧片开关支架固定到位。
最后：
1) 将源代码常量“HOME_SWITCH_CALIBRATE”更改为“false”。
2) 将源代码常量“TIME_ZONE”设置为您的时区（UTC 与我的时区的偏移量为 -5）。
3) 将代码下载到时钟。
4) 切断电源。
将时钟框架连接到时钟后部。
将三个钕磁铁压入“Rear, Dual Extruction.stl”或“Rear.stl”。确保所有磁铁的方向相同。
将四个“Standoff, Frame to Rear.stl”拧入后部组件，如图所示。
将框架组件放置在四个支架上，然后用四个“螺栓，6mm x 8mm.stl”固定到位。
组装时钟正面。
将三个“Standoff, Front to Rear.stl”穿入“Front, Dual Extrument.stl”或“Front.stl”。
“Cover.stl”是可选的，如果您决定打印它，请将其按入前面周围的插槽中。
组装并连接门。
将剩余的三个钕磁铁按入“Door.stl”中的孔中，确保它们与后部组件中的磁铁磁性对齐。
将“Door, Knob.stl”穿入门组件，如图所示。
将 USB 电缆连接到 ESP32，然后将其从后部引出，如图所示。
将门组件放在后部组件上，如图所示。
最终组装。
如果您要使用电池，请将其插入 ESP32 电池连接器，然后按图示放置，并小心地将前部组件滑到后部组件上。小心不要弄坏簧片开关。
使用三个“螺栓，6mm x 8mm.stl”将前部组件固定到后部组件上，如图所示。
将时针完全按到小时齿轮上。
将分针完全按到分钟齿轮上。
给时钟通电。时钟将开始顺时针旋转到 12:00 位置，然后通过最短路径旋转到 NTP 指示的时间。
这就是我打印和组装“'古董'自动校正模拟时钟”的方式。
希望你喜欢它！
设计师
Greg Zumwalt3D 模型描述
古董风格的模拟自动校正时钟。https://youtu.be/XDOLTDkg-n0
“古董自动校正模拟时钟”是我设计的模拟风格时钟，类似...于我祖母多年前拥有的时钟。她的钟有一个木制外壳，配有黄铜硬件和内部结构。这款时钟有一个 3D 打印外壳，使用木材和铜 PLA 作为钟表外壳、细节和内部结构，黑色 PLA 作为钟表指针。她的钟使用弹簧驱动的发条机构，这款时钟使用 Adafruit Feather ESP 32、步进电机和步进电机控制器以每分钟一次的速度驱动钟表指针。
时钟软件旨在在通电或重置时“归位”时钟（例如，将钟表指针旋转到 12:00 位置），使用簧片开关和磁铁检测归位。然后使用众多 NTP 时钟服务器之一来保持时间，软件将钟表指针旋转到正确的时间。软件每小时轮询一次 NTP 时钟服务器，并将从 NTP 服务器收到的时间写入 ESP32 实时时钟。在 12:00（中午和午夜），如果时钟慢（NTP 时间检测到 12:00，但簧片开关未激活），软件会将时钟快进到 12:00 位置（簧片开关激活），然后恢复正常运行。
像往常一样，我可能忘记了一两个文件，或者谁知道还有什么，所以如果您有任何问题，请随时提问，因为我确实会犯很多错误。
使用 Autodesk Fusion 360 设计，使用 Cura 3.5.1 切片，并在 Ultimaker 2+ Extended 和 Ultimaker 3 Extended 上以 PLA 打印。
3D模型打印参数
购买、打印并准备零件。我购买了以下零件：
1) 一个 Adafruit Feather ESP32（Adafruit）。
2) 一组用于 Feather ESP32 的 Ad...afruit “细长”母插座接头（Adafruit）。
3) 一个步进电机、控制器和电缆（TIMESETL 5pcs DC 5V 步进电机 28BYJ-48 + 5pcs ULN2003 驱动板，在线）。
4) 一个簧片开关（ORD2210V/20-25 AT，Mouser.com。这些非常易碎，所以我买了 10 个）。
5) 四个 4mm x 10mm 的带帽螺钉（当地五金店）。
6) 四个 4mm 螺母（当地五金店）。
7) 九个 3mm x 1.5mm 钕磁铁（当地业余爱好商店）。
8) 一条 USB 转 ESP32 USB 电缆（Adafruit）。
9) 一块锂电池（3.7vdc，1200mah，Adafruit）。电池是可选的，请参阅接线。
我以 0.15mm 的层高打印了所有 3D 打印部件，螺栓和支架填充率为 50%，其余部件填充率为 20%，无支撑。3D 打印部件包括：
1) 一个“轴齿轮，分钟到小时.stl”。
2) 一个“Back.stl”。
3) 两个“螺栓，4mm.stl”。
4) 七个“螺栓，6mm x 8mm.stl”。
5) 一个“螺栓，支架，开关，Reed.stl”。
6) 一个“盖子.stl”。
7) 一个“门把手.stl”。
8) 一个“门.stl”。
9) 一个“框架.stl”。
10) 一个“Front, Dual Extruding.3mf”或“Front.stl”。
11) 一个“Gear, Hours.stl”。
12) 一个“Gear, Minutes To Hours.stl”。
13) 一个“Gear, Minutes.stl”。
14) 一个“Hand, Hour.stl”。
15) 一个“Hand, Minute.stl”。
16) 一个“Holder, Switch, Reed.stl”。
17) 一个“Rear, Dual Extruding.3mf”或“Rear.stl”。
18) 四个“Spacer, Frame to PC Boards.stl”。
19) 三个“Standoff, Front to Rear.stl”。
20) 四个“Standoff, Frame to Rear.stl”。
组装前，对所有零件进行试装和修整、锉磨、打磨等，以确保移动表面平稳移动，非移动表面紧密贴合。根据您选择的颜色、打印机型号和打印机设置，可能需要或多或少地进行修剪、锉削和/或打磨。仔细锉削与构建板接触的所有边缘，尤其是齿轮齿内和周围，以确保所有构建板“渗出物”都被清除，并且所有边缘都光滑。我使用小型珠宝锉刀和足够的耐心来执行此步骤。此模型使用 4mm、6mm 和 8mm 螺纹部件，因此丝锥和模具套件可能有助于清洁螺纹部件。
将簧片开关安装在簧片开关支架中。
关于簧片开关的一些注意事项：
1) 它们非常脆弱。
2) 它们非常脆弱。
3) 它们非常脆弱。
好吧，你明白了。我在这个设计中使用了簧片开关，因为它们不需要电源，而且，我从以前的项目中剩下了一些。弯曲簧片开关电线时，务必使用尖嘴钳弯曲它们以握住弯曲的电线。切勿在玻璃上弯曲电线，因为这会损坏簧片开关。
首先将簧片开关滑入“Holder, Switch, Reed.stl”中，直到如图所示。使用尖嘴钳握住簧片开关电线，然后如图所示将电线向上弯曲并越过簧片开关支架。对剩余的簧片开关电线重复此过程。
将此组件放在安全的地方，直到接线。
组装 Feather ESP32。
使用“细长”母插座连接器组装 Feather ESP32，如下所述：https://learn.adafruit.com/adafruit-huzzah32-esp32-feather/assembly。
将 ESP32 连接到步进电机控制器和簧片开关。
为了将 ESP32 连接到步进电机控制器，我使用四个 4mm x 10mm 的带帽螺钉和螺母将两块电路板松散地连接在一起，焊接面朝上，连接到“Frame.stl”的齿轮侧（注意，每块电路板只有两个带帽螺钉、垫片和螺母），然后：
1) 在 ESP32 引脚 14 和步进板引脚 IN4 之间焊接一根电线。
2) 在 ESP32 引脚 32 和步进板引脚 IN3 之间焊接一根电线。
3) 在 ESP32 引脚 15 和步进板引脚 IN2 之间焊接一根电线。
4) 在 ESP32 引脚 33 和步进板引脚 IN1 之间焊接一根电线。
5) 在 ESP32 引脚 GND 和步进板引脚“-”之间焊接一根电线。
6) 在 ESP32 引脚“BAT”（用于电池备份）或“USB”（非电池使用）与步进引脚“+”之间焊接一根导线。
7) 在 ESP32 引脚 27 与簧片开关的一根导线之间焊接一根导线。
8) 在 ESP32 引脚 GND 与簧片开关的剩余导线之间焊接一根导线。
9) 使用厚氰基丙烯酸酯将导线粘在簧片开关支架的侧面以提供应力消除。
组装并测试时钟框架。
将 ESP32 和步进电机控制器板都连接到“Frame.stl”的非齿轮侧，组件侧朝上，使用四个 4mm x 10mm 的带帽螺钉、四个“Spacer, Frame to PC Boards.stl”和四个 4mm 螺母，如图所示（注意每个板只有两个带帽螺钉、垫片和螺母）。
使用两个“Bolt, 4mm.stl”将步进电机连接到框架组件，然后小心地将步进电机轴旋转到垂直位置，如图所示。
将“Gear, Minutes.stl”完全按到步进电机轴上，如图所示。
将“Gear, Minutes To Hours.stl”放置在框架组件上的位置，使垂直槽如图所示，然后用“Axle Gear, Minutes To Hours.stl”固定到位。不要拧得太紧。
将三个钕磁铁堆叠在一起，然后将它们按到“Gear, Hours.stl”平面上的位置，如图所示。
将簧片开关组件放置在框架组件的槽上，然后用“Bolt, Holder, Switch, Reed.stl”固定到位，如图所示。
将多余的步进电机电线缠绕在步进电机上，然后将步进电机连接器插入步进电机控制器板上的连接器。
将小时齿轮组件放到分钟齿轮上，注意槽的对齐。
完成后，所有齿轮槽都应垂直，即时钟 12:00 的位置。
接下来，通过 USB 和电池（如果您将时钟连接到 USB 和电池）或仅通过 USB（如果您将时钟连接到 USB）为电路板供电，将文件“Clock.ino”加载到 Arduino 环境中，然后执行以下操作：
1) 将源代码常量“HOME_SWITCH_CALIBRATE”更改为“true”。
2) 将源代码变量“chSSID”更改为您的 wifi 路由器 SSID。
3) 将源代码变量“chPassword”更改为您的 wifi 路由器密码。
4) 将代码下载到时钟。
5) 下载后，时钟分钟齿轮应逆时针旋转 90 度，然后顺时针移动，直到簧片开关激活。
如果时钟没有在 12:00 停止：
1) 如果时钟早了，请旋转或滑动簧片开关支架，使其远离小时齿轮磁铁的旋转。
2) 如果时钟晚了，请旋转或滑动簧片开关支架，使其朝向小时齿轮磁铁的旋转。
3) 按下 ESP32 上的重置按钮。
4) 如果时钟在 12:00 停止，则说明您已完成，但如果没有，请返回步骤 1。
将簧片开关支架正确放置后，使用一小点厚氰基丙烯酸酯胶将簧片开关支架固定到位。
最后：
1) 将源代码常量“HOME_SWITCH_CALIBRATE”更改为“false”。
2) 将源代码常量“TIME_ZONE”设置为您的时区（UTC 与我的时区的偏移量为 -5）。
3) 将代码下载到时钟。
4) 切断电源。
将时钟框架连接到时钟后部。
将三个钕磁铁压入“Rear, Dual Extruction.stl”或“Rear.stl”。确保所有磁铁的方向相同。
将四个“Standoff, Frame to Rear.stl”拧入后部组件，如图所示。
将框架组件放置在四个支架上，然后用四个“螺栓，6mm x 8mm.stl”固定到位。
组装时钟正面。
将三个“Standoff, Front to Rear.stl”穿入“Front, Dual Extrument.stl”或“Front.stl”。
“Cover.stl”是可选的，如果您决定打印它，请将其按入前面周围的插槽中。
组装并连接门。
将剩余的三个钕磁铁按入“Door.stl”中的孔中，确保它们与后部组件中的磁铁磁性对齐。
将“Door, Knob.stl”穿入门组件，如图所示。
将 USB 电缆连接到 ESP32，然后将其从后部引出，如图所示。
将门组件放在后部组件上，如图所示。
最终组装。
如果您要使用电池，请将其插入 ESP32 电池连接器，然后按图示放置，并小心地将前部组件滑到后部组件上。小心不要弄坏簧片开关。
使用三个“螺栓，6mm x 8mm.stl”将前部组件固定到后部组件上，如图所示。
将时针完全按到小时齿轮上。
将分针完全按到分钟齿轮上。
给时钟通电。时钟将开始顺时针旋转到 12:00 位置，然后通过最短路径旋转到 NTP 指示的时间。
这就是我打印和组装“'古董'自动校正模拟时钟”的方式。
希望你喜欢它！
