冰箱磁钟

我一直对不寻常的钟着迷。这是我最新的发明之一，它使用冰箱字母数字来显示时间。

这些数字置于一块薄的白色有机玻璃上，该薄型具有层压在背面的薄板。每个数字中有小磁体，导致数量在未移动时将数量固定在金属板上。

数字移动使用CoreXY机制，移动一个数字后面的马车，然后它接合两个磁铁吸引磁铁上的数字，并允许数字跟着马车的运动。一旦到达目的地，车厢的磁铁就断开了，由于有机玻璃背后有一层薄薄的金属板，所以这个数字将保持不变。

用品：

• 1 x robotdyn samd21 m0-mini
• 1个Adafruit PCF8523 RTC1
• 1 x Kingprint CNC护罩步进电机护罩
• 2 x A4988电机驱动器
• 2×usongshine步进电机42bygh
• 1个伺服电机
• 2×GT2同步带皮带轮，16齿，宽5毫米
• 2×GT2惰轮，5mm孔，无齿
• 2×带滚轮的杠杆微动开关
• 6×GT2惰轮，5mm孔，20齿
• 1×GT2正时皮带，8m5
• 54×6x2mm拉丝镍冰箱磁铁
• 2×10x3mm拉丝镍冰箱磁铁
• 2×8mm×600mm导杆
• 2×8mm x 500mm导杆
• 1×LM7805，5V稳压器
• 1×12V，10A电源
• 1 x 1/16“厚白色有机玻璃，21”x19“
• 1 x36ga金属板，20“x18”
• 1 x3/4“胶合板，24”x24“
• 杂项硬件

该框架由3/4“胶合板，1/16”白色丙烯酸安装成胶合板的开口。

开口是16“x20”，边缘围绕着17“x21”x1 / 16“rabbet，因此丙烯酸薄板与胶合板的表面齐平。我用凝胶超级胶水将丙烯酸粘合到胶合板上。

我使用了一个CNC路由器来削减胶合板，但它可以用拼图和路由器完成。因为CNC路由器在我的情况下留下圆角（1/8“），我使用了激光雕刻器来切割丙烯酸匹配。

我设计和3D打印了固定电机和齿轮所需的所有部件，以获得核心机制。我使用PETG材料，但PLA应该正常工作。

共有11个部分，9个独特的。这些文件可以在Thingiverse.。

• 步进电机座X 2
• 角托架x 2
• 上车架
• 下机架
• 磁铁托架
• 磁铁座
• 螺丝
• 齿轮
• 微动开关支架

我3D打印了钟上所有的数字。分钟和小时有10位数（0-9），十分钟有6位数（0-5），十小时有1位数（1）。这些印刷品使用不同的PLA颜色来增加多样性。

有关如何找到Corexy Design Works的详细信息corexy.com

建造磁性载体
磁铁载体是时钟的背面是什么，它位于给定的数量后面，并且载体上的磁体降低以在载体和数量之间进行磁连接。然后可以将数量移动到新位置，并且载体上的磁体升高以脱离并将数字留在它的新位置。

Sidenote：我最初计划使用电磁铁来参与和脱离数字。出于某种原因，我在设计过程中抛弃了这一想法。我不记得为什么。我打算测试电磁铁，最终可能会在将来更换这一运输。

磁铁是用螺丝和伺服升降的。螺钉的螺纹非常粗糙，因此半圈螺钉将使磁铁升高约4毫米，这足以断开与数字的连接。

组装CoreXY组件

1. 第一步是连接Beta步进电机支架（底部电机）。我把它放在支架的边缘与胶合板的边缘齐平。
2. 将惰轮添加到上下机架和角托架上。
3. 将下托架滑到导杆上，然后连接角托架。
4. I 3D打印了一个对准工具，以确保下导杆平行于胶合板的边缘。我用它来确定拧下角落支架的位置。
5. 加上垂直导杆，磁铁载体，然后重复上述步骤，用于上载体和α电动机。
6. 为了对齐上导杆，我拿了一块胶合板，在一端放了一个螺丝。然后我调整了螺丝，使它刚好碰到电机端的连杆。然后我把它滑到另一端，拧入角导轨。
7. 安装步进电机和驱动齿轮
8. 穿线时序带并连接到磁铁载体

CoreXY需要在每次电源循环后进行自我校准，以了解坐标0,0的位置。它向左上（0,0）移动，直到触发两个指示初始位置的微动开关。这些开关的位置不是关键位置，它们只需要靠近拐角放置，以便上托架和磁性托架在归位循环期间按下开关。

示意图显示了M0 mini、RTC和CNC屏蔽之间的必要连接。步进电机插入CNC护罩。

进入步进电机的CNC屏蔽电源来自12V，10A电源。该12V还通过LM7805电压调节器来供给，可用于为M0-MINI和RTC供电。

X和Y零点微动开关直接连接到M0迷你板。

我很难找到36号钢的大板，所以我用了10“x4”板，可从多个来源。为了把它们贴在亚克力上，我使用了3M聚酯双面薄膜胶带，1/2“宽，沿着接缝放置。这使得钢材表面光滑。

软件由多个模块组成

• RTC接口
• 使用定时器和中断完成电机加速/减速
• 用于移动到给定坐标集的CoreXY功能
• 时钟-这决定了如何将数字从原来的位置移到时钟位置再移回来。

所有源代码都可以在Github上找到

https://github.com/moose408/refrigerator_magnet_clock.

每个号码有两个6x2mm的磁铁粘在后面。这些是用凝胶强力胶粘在一起的。
所有磁铁朝向同一方向是很重要的。我确定磁铁的北极是朝上的。不管哪个磁极朝上，它只需要与CoreXY载体上的磁铁相反，这样数字就会被载体吸引。

数字的初始放置在时钟第一次运行时完成。CoreXY支架移动到靠近面中间的空位置，并与磁铁接合。

用户将数字与载体相对，并告诉软件是多少号码以及它是一分钟，几十分钟，小时或几十个小时数。然后，该软件将在其主位置存储数字。重复这一点，直到放置了所有27个数字。

此时，可以启动时钟，软件将移动相应的数字以显示时间。

注意：此初始化只能进行一次。一旦这些数字处于正确的位置，软件就知道它们在哪里，即使有一个电源循环。