● 表针、绕线都固定在滑动块上,表针不应变形,要始终保持在与表盘距离适当的特定角度上。
● 一开始我只是用万能胶把绕线和纸板做成的指针粘到滑动块上。
● 纸板做成的指针制作简单,但是却不易保持形状----它会逐渐自动展开,这样就容易和另一个指针在重合位置时“撞车”。
● 因此我又制作了一些新的指针,粘上了一些细铁丝,这样指针的形状就能固定住了,然后再用从衣服上拆下的塑料粘扣把它们粘到滑动块上。
● 用塑料粘扣固定绕线和铁丝非常牢固,固定好之后,再轻轻地把铁丝掰到合适的角度上就OK了。
在最开头我就列出了对线性时钟的几个要求:
低功耗---最好不用电源,仅靠电池就能使用:没有达到这个目标。现在的这个方案使用了一个arduino板和两个步进电机。如果只用电池的话,arduino板上的微处理器尚可坚持些时日,但是再加上两个电机的话,我估计能坚持一周就不错了。虽然现在这个版本没达到设想要求,但是也能够接受,因为我突然意识到即便是用电源供电也不一定非要从墙上引出根难看的黑线来。线性时钟的电源线完全可以选用漂亮的纤维编织套管包装,或是用像音箱线一类的扁平电源线。目前的情况看用电池供电还是个梦想,但是我相信这个设想可以在一个不是微处理器和电机组合的版本中实现。
造价低——要在普通零售商店的价格范围内实现!至少我这么认为。为了回复一个读者的问题,我计算了一下使用简化电路时(非集成的分立元件电路)的成本,共计是40美元。如果批量购进配件的话,这个成本还可以更低。而且时钟的制作并不复杂,所以人工成本也不高。40美元的成本中不包括外壳,因为不同材质和外观的外壳价格也不尽相同,将外壳考虑进去时成本可能更高一些。如果成本按60美元计算,那批发价格可以到 120美元,零售价格更可高达200美元以上。听起来很诱人呦。如果我们取消中间环节,进行直销,又能降低部分成本。
水平、垂直皆可使用——实现!该时钟在任何状态下都没有靠重力工作的部件,滑动块和指针都很轻,所以时钟在水平和垂直方向都能使用。
指针不走时不能有噪音----实现!如果电机持续发出嗡嗡嗡的声音,那么这个声音如果被时钟外壳或墙壁放大会形成恼人的噪音。但是线性时钟指针运动的空闲中电机不通电,因此也就不会有持续的噪音了。但是当指针跳动时滑动块还是会发出咔咔的声音,不过我想用些毛毡应该能减小噪音。
重量轻——无需特殊的架子或钩子就能固定到墙上:实现!试验证明,把塑料的窗帘导轨升级到铝制的做法似乎是做了个无用功,导轨变得更重但是却没起到什么作用。但即便是换成铝制的导轨,墙上的挂钩也能承担起它的重量。加上个木质外壳也不用过分担心超重,因为相对于悬挂,我更倾向于将线性时钟摆放在某个地方(比如壁炉或书架上)。
满足多数人审美观点——要有多种样式、颜色和材料供选择:实现。之所以提这样的要求是因为我不想制作出来的时钟看起来怪里怪气,或是和普通家庭的格调迥异。我始终认为我做的时钟必须要有方便制作外壳的轮廓,而不能有突出的轴或是钟摆,否则为了给这些突出物留空间,我就不得不破坏时钟的外表了。看着这制作成功的时钟,我很高兴,在我给大家讲它的制作过程时,它已经在我的桌子上滴滴答答的走了一周了。
不过要想制作成产品,还需要进行一些改进:
● 用带齿的链环或是珠状链环来代替两根绕线。这样驱动轮的直径就不会变化(因为它们不会层层堆积)。另外绕线在长期的运行中可能会变长,变松,这个问题可以尝试用短点的弹簧或是松紧带来解决。
● 使用独立元件组成的电机驱动电路来代替Adafruit的motorshield板。motorshield功能非常强大,但是用在这里显得大材小用。 可以使用几片L293芯片和一些三极管组成一个更加简单的电路,再搭配一个功能相对简单的arduino板,这样成本能降低不少。
● 在时钟的起点位置安装一个指针位置检测器,在指针每次到达起点时用来自动调整指针的位置。
● 选择更好的时钟内部计时方法。其实有很多方法都能实现这个目的,我感觉可以用石英钟上的计时芯片来进行改进。
这些都是今后要改进的方向。有些是为了提高产品的质量,有些是为了控制成本。毫无疑问,一个成本过高的产品即使十分完美也是没有商业价值的。
感谢童鞋们能耐着性子读完我这篇冗长的制作介绍。我很乐意听到有人想试着自行DIY,希望上面这些介绍能对你有一些帮助。即使你没有按照我所设计的过程制作,也可以从这篇文章里找到已经被我尝试过的方法,我希望你也能享受DIY本身带来的无穷乐趣。