
现在我们身边到处都是钟表,从电脑、手机到手表和墙上的挂钟,大多是传统的指针式或数字显示的款式。不过我们可以换个花样,自己动手做一个文字时钟(Word Clock),用文字来显示时间,而不是数字。网上买一个这样的时钟价格不低,自己做不仅更有成就感,还能学到不少东西!
这篇教程会分享我制作文字时钟的过程,并提供一些建议,帮助你更快完成自己的版本。这是我参加CREST Gold奖项目的一部分。
注意:你可以随意使用我提供的所有文件、程序和图片,不需要注明出处,就当是开源项目吧!
*如果你有任何问题,欢迎留言问我!
所需用品
- LED灯带(144个LED)
- 微控制器(我用了Micro:bit)
- Micro USB数据线
- 多股导线
- 电烙铁
- 3毫米胶合板
- 3毫米透明亚克力板
- A4纸一张
- 330欧姆电阻
- 100微法电容
- 4颗40毫米M4螺丝(嗯,好多“4”!)
- 4个M4螺母
第一步:设计木质相框

这个文字时钟由11层3毫米厚的胶合板和一层3毫米厚的透明亚克力组成。
从前往后,各层排列如下:
- 字体面板
- 亚克力层
- LED间隔层(普通)
- LED间隔层(普通)
- LED间隔层(侧面开孔)
- LED间隔层(侧面开孔)
- LED背板
- 框架 - LED开口
- 框架 - LED开口和走线口
- 框架 - 走线口
- 框架 - 普通
- 后盖板
我用的是2D Design软件设计图纸,然后用激光切割机加工。所有文件都可以在我的网盘中找到:
(链接已删除)
激光切割会在胶合板边缘留下一些黑色烧痕。为了让前面板更干净美观,可以把设计水平翻转后再切割,这样切出来正面会比较干净。当然也可以喷漆处理,比如把整个时钟喷成黑色。
第二步:焊接电路



好啦,材料都准备好了,接下来就是焊接部分了。
我用的LED灯带是这种型号的,请确保选用WS2812B系列的,这样可以单独控制每个LED。
电路图如上所示。你需要把LED灯带剪成12段,每段12个LED,然后串联起来——没错,这需要大量焊接工作!我就是在焊接的时候听了几个小时喜欢的播客节目 :)
接着要把灯带连接到导线和其他电子元件上,最后接到微控制器。如果你买的微控制器不贵,而且打算永久装在时钟里,建议直接把电阻焊上去。
我推荐找一根粗一点的Micro USB线剪开,最好是一根充电线而不是数据线,这样里面只有两根线:地线和电源线。记得把两端的绝缘皮剥掉露出金属部分。
我的做法是在小电路板上焊接四个节点:电线两端、电容以及LED灯带的电源和地线。这样如果出问题也更容易更换零件,而且整体看起来更整洁。如果你也这么做,建议像照片那样用胶带固定一下,这样焊接更安全。
关于LED灯带的更多信息,我参考过一个网站,挺有帮助的。
第三步:建造

螺丝和孔之间没有间隙,也就是说可能需要用点力气拧进去,但这样结构会更稳固。
首先,把LED灯带穿过背板的小孔,让它贴在背板上。接着把整个背板翻过来,让电路部分朝上。用胶带把元件固定在LED背板背面,注意不要重叠,避免短路。
完成后,依次把其他几层叠上去,同时把主电缆穿过去。再翻一次面,小心地调整LED灯带的位置并放上间隔层。如果你愿意,可以用胶带把灯带固定住,因为它们通常自带背胶。一直叠到亚克力层之前,在最后一块间隔层和亚克力之间放一张白纸,大小刚好能塞进去就行。用普通的打印纸就可以,它可以帮助灯光更均匀地散开。最后放上剩下的两层,把螺丝插进四角的孔里,确认所有层都对齐,可能需要用力拧到底。拧完四个角之后,把整个结构翻过来,取下底板,再把螺母拧上。
现在你应该已经组装好了整个结构,只剩底板没装了。下一步就是写代码啦!
*关于扩散灯光的方法,我试过很多种,比如磨砂亚克力、各种花哨的设计甚至烘焙纸,但最终发现还是普通的白纸最简单有效!
步骤 4:编程

快完成了!
我是用Micro:bit MakeCode编辑器写的JavaScript代码。我的代码已经开源,可以在下面地址查看:
https://github.com/sourishs17/main-word-clock-code
https://github.com/SourishS17/word-clock-support
MakeCode编辑器地址:
https://makecode.microbit.org/
如果你想导入并修改代码,请参考GitHub页面中的“Edit this project”部分说明。
代码里有很多注释,方便你理解它是怎么工作的!
你可以随意修改、重新设计或者直接使用。
要把它下载到Micro:bit上,只要把Micro:bit连到电脑,点击MakeCode里的下载按钮,把生成的.hex文件拖到Micro:bit里就可以了。完成后拔掉USB线,再把时钟内部的Micro USB线接上。
等代码上传完成,把螺丝卸下来,再把后盖装回去就大功告成了!
*备注:代码还在优化中,但目前的功能已经很完整了。
步骤 5:额外内容!

现在你的时钟已经可以正常运行了,不妨想想还能怎么玩?尽情发挥创意吧!
这里有几个灵感供你参考:
- 试试彩色纸作为扩散材料
- 改改代码看能不能加新功能
- 在代码里设计一个生日动画
- 换一种材料代替木头,比如塑料或金属
- 试着为电子元件设计一块PCB板
- 试试用Arduino或树莓派等其他微控制器
- 其实这块LED矩阵本质上就是一个屏幕,你可以把它当作像素点来设计小游戏哦
- 更新:我已经成功在上面写了贪吃蛇游戏!
- 演示视频
- 时钟代码
- 控制器代码
希望你喜欢我的项目,也祝你顺利完成自己的文字时钟!
感谢看到最后!
还木有评论哦,快来抢沙发吧~