描述

最近我制作了一個立方體時鐘，無論時鐘本身處于什么方向，它都以相同的方向顯示時間。這是受到Lexon Flip Travel Reversible LCD 鬧鐘的啟發。我當時的另一個想法是折疊鐘。

設計

這個時鐘是根據我手頭已有的組件設計的；主要是兩個 0.8 英寸 4 位 7 段時鐘顯示器。由于時鐘分為兩部分，因此使用兩個 4 位 7 段顯示驅動器 (TM1650) 比使用單個 MAX7219 8 位 7 段顯示驅動器更有意義。

大多數電子設備位于底部或左側。時間由一個實時時鐘芯片（DS1307）控制，它有自己的電池，以便在主電源斷開時不會丟失任何時間。

底部示意圖。

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頂部或右側部分包含一個水銀開關，可確定頂部是向后折疊還是打開。

頂部示意圖

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設定時間

使用三個按鈕配置時鐘。它們是 SET、UP 和 DOWN。SET 按鈕依次閃爍 HOURS、MINUTES 和 SECONDS 值。當數值閃爍時，UP 和 DOWN 按鈕將分別增加或減少數值。任何更改都會寫回 RTC。

您可以設置時鐘自行折疊或完全打開的時間。

3D打印

包括 STL 文件。將這些帶到 3D 打印店，或者如果您有自己的打印機，請通過切片軟件運行它們。我使用了 0.2 毫米的層高。

鉸鏈銷是一根 1.75 毫米長的燈絲。我發現鉸鏈開始時很緊，但在打開和關閉多次后松開了。

鉸鏈銷是一根 1.75 毫米長的燈絲。

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印刷電路板

為了最大限度地減少所需空間，該板已設計為盡可能使用表面貼裝器件 (SMD)。此外，這些板的設計尺寸與 0.8 英寸 4 位 7 段顯示器的尺寸相同。

在設計電路板時，我沒有將段引腳映射到相應的顯示引腳，而是保持布局盡可能簡單并在軟件中進行調整。

底板 - 大部分元件使用 SMD 元件

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頂板

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如果您希望將電路板商業化，或者您可以像我一樣自己制作，Eagle 文件已包含在內。我使用了碳粉方法。

組裝 - 步驟 1

首先添加 SMD 組件。我發現在焊接 SMD 元件時使用焊膏比使用卷盤中的焊料更容易。暫時關閉電池座。

如果您使用的是單面板，請添加鏈接

添加 SMD 組件和鏈接 - 底板

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添加 SMD 組件和鏈接 - 頂板

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組裝 - 第 2 步

將UPDI編程排針、鏈接排針和JST電源插座添加到底板。

將排針和電源插座添加到底板

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將鏈接針頭添加到頂板。

將排針添加到頂板

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注意：我通常在我的連接器上涂抹一點油漆，以顯示可能對它們進行的任何連接的正確方向。

組裝 - 第 3 步

將水銀開關和顯示器添加到頂板上。（確保不要將顯示器倒置焊接！）

將水銀開關和顯示器添加到頂板

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組裝 - 第 4 步

現在排針已就位，您可以添加電池座。

在為 RTC 添加 32.768Khz 手表晶體之前，將其包裹在一些 Kapton 膠帶中，然后將其焊接到電路板的銅面上。這將確保它不會短路下面的任何軌道。

將按鈕頂部粘到 17mm 6x6mm 輕觸開關上。注意不要讓膠水順著軸流進開關。先從中間的開關開始焊接。

將電池座、水晶和開關添加到底板

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組裝 - 步驟 5

將顯示器添加到底板。（確保不要將顯示器倒置焊接！）

將顯示器添加到底板

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組裝 - 步驟 6

將電路板放入 3D 打印的外殼中。添加直流電源插座并將其連接到 JST 插頭。接下來通過鉸鏈下方的插槽將 5 路帶狀鏈路電纜饋入并將其插入電路板。

將電路板添加到機箱并連接電源和鏈接電纜

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編程后，使用熱膠將電路板固定在外殼中。

使用熱膠將電路板固定在外殼中

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對 ATtiny1614 進行編程

ATtiny1614 是新一代 ATtiny 微處理器的一部分。與 ATtiny85 等早期系列不同，新品種使用 RESET 引腳對 CPU 進行編程。要對其進行編程，您需要一個 UPDI 程序員。我用 Arduino Nano 做了一個。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的構建說明。它還包含將 megaTinyCore 板添加到 IDE 的說明。

連接UPDI程序員并上傳sketch

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連接 UPDI 編程器

在 IDE 中安裝板后，從“工具”菜單中選擇它。

選擇板、芯片(ATtiny1614)、時鐘速度(20MHz) 和Arduino Nano 連接的COM 端口。

Programmer 需要設置為jtag2updi (megaTinyCore) 。

打開草圖并將其上傳到 ATtiny1614。

結論

我對這個時鐘的主要問題是連接這兩個部分的電纜。它確實需要是您可能在 CD-ROM 驅動器上找到的那些彎曲的印刷電纜之一。問題是得到一個合適的長度并擁有正確的插座，以便可以插入。

總體而言，這是一個有趣的項目，在設計代碼時提出了一些挑戰。