该项目旨在围绕恩智浦LPC845-BRK板构建步进电机时钟。该设计采用 3D 打印和激光切割部件的组合，成本低于 15 美元。
在时钟的时钟操作视频下方：
GitHub存储库包含一个包含物料清单 （BOM） 的 Excel 文件。对于此项目，您需要：
- 恩智浦 MUCXpresso IDE （我已使用V11.0.0）
- 恩智浦LPC845-BRK板
- 2 28BYJ-48 5V 步进电机，带 ULN2003 驱动器
- 2 个钛磁铁（例如 5x2mm）
- 带电池的实时时钟 （DS3231）
- 2 轴承 10x15x4mm
- 2 个霍尔传感器 （AH3572）
- 绞线
- 12 个 M3 螺母和螺栓
- 8 小 （2×10 毫米） 木材
- 收缩包装管
- 焊接站和几根额外的电线用于电源连接
- 胶合板或 PMMA/丙烯酸材料，并可使用激光切割机
- 访问 3D 打印机（我使用带有白色 PLA 材料的 Ultimaker 2）
- 可选：打开SCAD以更换档位
- 可选：3D 建模软件更改 3D 模型（我使用自动Desc的 123 设计）
- 可选：无线充电接收器模块和充电站（有关选项，请参阅文章末尾的链接）
时钟是围绕非常便宜的28BYJ-48步进电机（你可以得到其中5个，包括步进电机驱动器板不到10美元） 设计。
这个想法是使用两个步进电机驱动每个时钟手使用一个简单的齿轮。电机置于反向，以尽量减少空间。带轴的齿轮是 3D 打印的。
它使用 28BYJ-48 5V 步进电机，该电机附带带有 ULN2003 的驱动板：
下面显示了在面包板上使用 LPC845-BRK 的早期原型：
齿轮
齿轮采用OpenSCAD设计：
使用 OpenSCAD，可以针对不同的档位进行参数化和更换。
3D 打印零件
3D 文件在 GitHub 上作为 STL 和 123D 文件提供：
- 分钟内轴和齿轮
- 小时外轴和齿轮
- 分钟和秒时钟手
- 2 步进电机齿轮
- RTC 支架
- 霍尔传感器支架
- 4 垫
- 微控制器板支架
- 内手齿轮的小垫圈
垫片和齿轮零件应 100% 填充打印为此，磁铁被压在两个时钟手中：
激光切割零件采用 Inkscape （.svg） 设计：
或者，零件也可以进行 3D 打印，但需要更长的时间。可以使用不同的材料（胶合板、PMMA/丙烯酸），但通常，胶合板是最便宜的。
5V 电机电源
由于恩智浦LPC845-BRK不会公开引脚行上的5V，因此可以从U3引脚3或C8的正侧获取：
这两个位置都很容易访问，我已使用它从针 3 Vin 的 XC6206：
为每个电机电源创建两个引脚接头：
LPC845-BRK 引脚接头
板配有漂亮的和面包板友好的标题。由于引脚比普通引脚更薄，我建议改用”正常”2.54mm 引脚行。由于 K1 开关离引脚行太近，因此请将其切掉，以便该行可以安装在顶部侧：
布线
布线非常简单。如果需要，可以使用微控制器板上的不同引脚（请参阅下一节）。
GND、磁铁传感器和两个电机连接均位于左侧。RtC 的 Vdd/3.3v 和 I2C 来自右侧：
使用较短的导线连接到 DS3131 （RTC） 模块：
- 黑色： GND
- 红色： 3.3V
- 绿色： SCL
- 黄色： SDA
将 GND 和 3.3V 导线延伸到霍尔传感器，或使用 RTC 模块上的额外引脚连接。模块被放置在其支架中，并在微控制器下方用螺钉连接：
将两个霍尔传感器（GND、3.3V 和信号）焊接到电缆上，用收缩管隔离，并将其放入支架中，如下所示：
两个步进电机驱动器板连接到另一侧：
胶水/将小距离支架放在下部机柜上：
插入轴承后：
下面显示了将轴插入轴承的下侧：
四个距离支架用于将顶部和底部机柜部件一起压合。同时，他们保持侧壁到位，所以不需要胶水。
下图附有顶面：
无线充电
相反，使用 USB 电缆为时钟供电，可以选择将无线充电接收器放置在机柜内。将接收器输出连接到 5V，例如，在步进电机驱动板上。
软件
该软件是使用恩智浦MCUXpresso IDE和SDK编写的。
该项目使用MCULib库，其中包括 FreeRTOS 和硬件、高级驱动程序。该系统具有使用 LPC845-BRK 串行端口的命令行接口。
系统使用 FreeRTOS 运行：
上电时，时钟使用大厅传感器将指针移动到零位置。然后，手的位置每分钟更新一次。
定制
激光切割和 3D 打印的优点是可以定制时钟。下面是一些材料和颜色组合，我尝试。
步进时钟丙烯酸脸白手
步进时钟木白手
步进时钟木银手
步进时钟木材黑手
时钟愉快！