让时间“滑”着走，这台机械钟我能玩一天

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这是一个特别的数字时钟，它通过滑动网格来显示或隐藏数字的笔段。

每过一分钟，这些滑块就会同步移动，来显示当前的时间。

整个时钟由一块 Arduino Mega 主板驱动，并使用 DS3231 实时时钟模块（RTC）来确保时间的准确性。每个数字都配有两个滑动网格，由小型步进电机负责驱动。

第1步：零件清单

• Arduino Mega 主板
• DS3231 实时时钟模块
• 8个 28BYJ-48 步进电机及配套的 ULN2003 驱动板
• 82厘米 19x19毫米的木条
• 1米 钢丝
• 46颗 4.2 x 14 毫米 大扁头自攻螺丝
• 16套 M4 x 10 圆头螺丝和螺母
• 18颗 M3 x 5 自攻螺丝
• 杜邦线若干
• 带 DC 5.5x2.1mm 插头的5V电源线
• 5V/2A 电源适配器
• 用于 Arduino Mega 的电源

第2步：3D打印零件

需要打印的零件清单：

• A1 - A8 各一个
• B1 和 B2 各三个
• C1 两个
• Digit 四个
• Dot 两个
• Grid 四个
• Gear 八个
• L1 - L4 各一个
• R1 - R3 各一个
• Rackjoin 二十个
• Thinjoin 二十八个
• ArduinoMount (Arduino支架) 一个
• DS3231Mount (DS3231支架) 一个
• ULN2003Mount (ULN2003支架) 两个

作者使用的是 PLA 材料进行打印。

打印参数：层高 0.2毫米，填充率 15%。

为了防止翘边，在打印 A、L 和 R 部件时开启了“Brim”（底层扩边）功能。

整个项目大约用掉了2公斤黑色和350克红色的 PLA 材料。

STL模型文件可以在文末打包下载。

第3步：电路图

第4步：组装

整理好3D打印件。

将 B1 和 B2 板固定到 A1 - A8 的主体框架上，使用大扁头螺丝。

将 C1 板固定到 A1+A5 和 A4+A8 组合件上，使用大扁头螺丝。

用大扁头螺丝安装木条。

用大扁头螺丝将钢丝固定在木条上。调整钢丝的长度，确保时钟能平整地贴在墙上，不会向前倾斜。

将 Digit（数字）、Dot（点）和 Grid（网格）部件粘合在一起。

组装 L1-L4。在 L 形部件上涂一些胶水，然后粘上 Rackjoin 部件。确保它与齿条完全对齐。

粘上 Thinjoin 部件。请务必确保整个齿条是笔直的，这样才能在轨道中顺畅滑动。

对 R1-R3 部件重复以上步骤。

测试滑块在轨道中的滑动情况，确保它们可以顺畅滑动。如果滑动不畅，用砂纸打磨一下。也可以喷一些硅基润滑剂。

用 M4 螺丝安装步进电机。

安装齿轮。

粘合 Arduinomount (Arduino支架)。这个支架一边高一边低——这样安装的 Arduino Mega 主板是倾斜的，方便插拔USB接口。记得把较低的一侧朝向时钟中心。

粘合 ULN2003Mount (ULN2003支架) 和 DS3231Mount (DS3231支架)。

用 M3 小螺丝安装 Arduino Mega 主板和 ULN2003 驱动板。

安装 DS3231 模块（卡扣式安装）。

将电机的电线连接到 ULN2003 驱动板上。

根据源代码中的引脚定义，用杜邦线连接 ULN2003 驱动板和 Arduino Mega 主板。

制作一个电源线束：把所有 ULN2003 驱动板上的 + 引脚连接到 DC 电源线的正极；将 Arduino Mega 主板的 GND 和所有 ULN2003 驱动板上的 - 引脚连接到 DC 电源线的负极。

将 DS3231 模块的 SDA, SCL, 5V 和 GND 引脚连接到 Arduino Mega 主板上对应的 SDA, SCL, 5V 和 GND 引脚。

第5步：软件部分

所需的 Arduino 库：

Accelstepper库：http://airspayce.com/mikem/arduino/AccelStepper/classAccelStepper.html

DS3231库：http://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id=73

如果你想要12小时制显示（真有人会给数字时钟用这种模式吗？），请将代码中的变量 twelve_hour_mode 的值设为 true。

代码文件可以在文末打包下载。

第6步：运行

将组装好的网格滑块装入轨道，并确保齿条与齿轮啮合到位。

接通电源。

搞定！