ساعت توخالی مغناطیسی با پرینتر سه‌بعدی و میکروکنترلر

1. همه قطعات رو دقیقا با همون زاویه و حالتی که توی فایل‌ها قرار داده شده پرینت کن.
2. خبر خوب اینه که هیچ‌کدوم از قطعات نیازی به ساپورت (Support) ندارن.
3. عقربه ساعت‌شمار رو با تراکم (Infill) 15 درصد یا کمتر پرینت کن تا حسابی سبک باشه و موتور راحت بچرخوندش.
4. برای اینکه نشانگرهای حلقه جلویی رنگ متفاوتی داشته باشن، می‌تونی تو ارتفاع 0.6 میلی‌متری رنگ فیلامنت رو عوض کنی. همین ترفند رو می‌تونی برای عقربه‌ها هم پیاده کنی.
5. پرینت قطعه عقربه دقیقه به‌صورت رنگی کاملا اختیاریه. می‌تونی اون رو جداگانه پرینت کنی و بعدا روش بچسبونی تا بافت سطح رویی ساعت کاملا یکدست بمونه.

فایل‌های طراحی این ساعت به مرور زمان آپدیت شدن تا بهترین عملکرد رو داشته باشن. مثلا بخش جلویی و پشتی پایه برای اتصال محکم‌تر کابل تایپ سی بهینه‌سازی شده و فضای قرارگیری میکروکنترلر و درایور موتور هم کمی بزرگ‌تر شده تا قطعات راحت‌تر جا برن.

حتی اگه از نسخه‌های بزرگ‌تر درایور استپر موتور استفاده می‌کنی، جای نگرانی نیست؛ یه فایل جداگانه برای اون در نظر گرفته شده تا بدون مشکل بتونی بورد رو داخل پایه جا بدی.

برای راحتی بیشتر تو روند مونتاژ، شیار مربوط به میکروکنترلر و درایور حدود 1.6 میلی‌متر بازتر طراحی شده تا همه سیم‌ها به خوبی جا بشن.

بخش سخت‌افزار

• اول از همه آیسی روی بورد درایور موتور (ULN2003) رو جدا کن تا فضای بیشتری برای لحیم‌کاری داشته باشیم.
• بهتره چهار تا پین هدر روی بورد درایور رو با سیم‌چین کوتاه کنی تا لحیم‌کاری خیلی راحت‌تر بشه.
• پین‌های میکروکنترلر رو مستقیم به ورودی درایور لحیم کن. حواست باشه نوک هویه به قطعات ریز روی میکروکنترلر برخورد نکنه.
• سیم‌های تغذیه (5 ولت و GND) رو هم با دقت به بورد درایور متصل کن.
• اگه از بورد Seeed Studio XIAO ESP32C6 استفاده می‌کنی، باید اون رو برعکس لحیم کنی. یه کاور پشتی مخصوص هم برای همین مدل طراحی شده.
• از مدل‌های دیگه میکروکنترلر هم می‌تونی استفاده کنی، فقط یادت باشه که باید پین‌ها رو داخل کد برنامه تغییر بدی.

بخش نرم‌افزار

• اول کد تست رو روی میکروکنترلر آپلود کن تا مطمئن بشی موتور درست و تو جهت مناسب می‌چرخه.
• بعد از تست موفقیت‌آمیز، کد اصلی ساعت رو روی بورد فلش کن.
• اگه حوصله نصب نرم‌افزار آردوینو رو نداری، می‌تونی از فایل‌های کامپایل‌شده (با فرمت uf2) استفاده کنی. دکمه BOOT روی بورد رو نگه دار، کابل رو وصل کن و فایل رو مثل یه فلش مموری داخل درایو بورد کپی کن.

+3

پیشنهاد می‌کنم اول یه نگاه دقیق به عکس‌های این مرحله بندازی تا متوجه بشی هر قطعه قراره دقیقا کجا قرار بگیره.

حلقه نمایش زمان

• عقربه ساعت‌شمار رو با یه پیچ سر جاش محکم کن. دقت کن که پیچ از سمت جلو بیرون نزنه.
• دو تا آهنربا رو داخل روتور ساعت‌شمار قرار بده.
• روتورها رو روی هم بذار و کاور رو از بالا روشون قرار بده. شیارهای آهنربا باید سمت بالا باشن.
• حلقه رو برگردون، کاور پشتی رو سر جاش تنظیم کن و با دو تا پیچ ببندش.
• آهنربای عقربه رو هم با چسب قطره‌ای بچسبون. چون آهنربای نئودیمیوم برای بچه‌ها خطرناکه، مطمئن شو که خیلی محکم چسبیده باشه.

پایه ساعت

• چرخ‌دنده محرک دقیقه رو روی محور قرار بده و بعد ضامن (Ratchet) رو با پیچ ببند. پیچ رو یکم شل کن تا قطعات بتونن آزادانه حرکت کنن.
• محور موتور رو داخل چرخ‌دنده حلزونی (Worm gear) قرار بده و روی قاب نصبش کن. بورد درایور رو هم تو شیار مخصوصش جا بزن.
• کابلی که بورد و موتور رو به هم وصل می‌کنه رو کمی بپیچون تا جمع‌وجور بشه.
• بخش اضافی کابل رو تو فضای خالی پشت بورد قایم کن؛ کاور پشتی دقیقا برای همین کار فضا داره.
• کاور پشتی رو بذار سر جاش و خیلی مراقب باش که کابل‌ها لای قاب گیر نکنن.
• با سه تا پیچ کاور پشت رو محکم کن.
• در نهایت حلقه نمایش رو روی پایه قرار بده و ساعتت رو تست کن.

نکات عیب‌یابی

• استفاده از کمی اسپری روغن سیلیکون به کاهش اصطکاک کمک می‌کنه، اما زیاده‌روی نکن چون ممکنه قطعات به هم بچسبن.
• اگه دیدی ساعت هر بار دو دقیقه می‌پره جلو، باید مقدار متغیر SAFETY_MOTION رو توی کد برنامه کمتر کنی.
• اگه حرکت چرخ‌دنده‌ها خیلی نرم و عالیه، می‌تونی بازوی ضامن رو کلا حذف کنی تا ساعتت کاملا بی‌صدا کار کنه.

این ساعت توخالی جذاب فقط یه قاب پلاستیکی ساده نیست، بلکه بر اساس چند تا ایده مهندسی خیلی خلاقانه شکل گرفته که باعث می‌شه این‌قدر بی‌نقص کار کنه.

• چیدمان T شکل آهنرباها باعث شده هم حلقه و هم عقربه‌ها به شدت باریک بشن و موقعیت عقربه کاملا ثابت بمونه.
• استفاده از چرخ‌دنده‌های حلزونی و مخروطی توی پایه، یه ایده عالی برای فشرده‌سازی و کوچیک کردن ابعاد کلی ساعت بوده.
• قابلیت جدا شدن حلقه از پایه باعث شده تنظیم زمان بدون نیاز به هیچ دکمه یا پیچ اضافه‌ای، تو سریع‌ترین زمان ممکن انجام بشه.

دنیای پروژه‌های متن‌باز و ساختنی‌ها همیشه پر از ایده‌های نابی هست که ترکیبشون با پرینتر سه‌بعدی می‌تونه به خلق چنین آثار زیبایی منجر بشه. این پروژه هم یکی از همون نمونه‌های موفقیه که نشون می‌ده چطور می‌شه با کمترین قطعات و یکم خلاقیت مکانیکی، یه محصول دکوری و کاربردی فوق‌العاده ساخت.

• همیشه می‌تونی با تغییر رنگ فیلامنت‌ها، ظاهر ساعت رو با دکوراسیون اتاقت هماهنگ کنی.
• اگه تو برنامه‌نویسی مهارت داری، می‌تونی افکت‌های حرکتی جدیدی به استپر موتور اضافه کنی.
• استفاده از روغن‌های روان‌کننده پلاستیک، عمر چرخ‌دنده‌ها رو به شدت بالا می‌بره.
• فراموش نکن که تمیز کردن لایه‌های پرینت با کاتر، تأثیر زیادی تو حرکت نرم و بی‌صدای ساعت داره.

امیدوارم از ساخت این ساعت توخالی مدرن حسابی لذت برده باشی. ما تو آیسی‌مدار همیشه تلاشمون اینه که پروژه‌هایی رو براتون آماده کنیم که هم مهارت‌های فنیتون رو به چالش بکشه و هم خروجی کار یه وسیله جذاب و قابل افتخار باشه. حتما این ساعت رو بساز، ازش عکس بگیر و تجربه‌ت رو با بقیه به اشتراک بذار. موفق باشی!

• یادت نره قبل از چسباندن قطعات نهایی، یک بار کل مکانیزم رو تست کنی.
• از سیم‌های خیلی ضخیم استفاده نکن تا قاب پشتی راحت بسته بشه.
• آهنرباها رو با دقت و در قطب‌های درست قرار بده تا جاذبه مغناطیسی حفظ بشه.
• برای تمیز کردن لبه‌های پرینت‌شده حتما وقت بذار تا ظاهر ساعتت حرفه‌ای‌تر بشه.