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　　● 電路部分主要由一塊Arduino板和一塊Adafruit Motorshield板組成。通常電機和Arduino板不宜使用同一個電源供電，但是在這個DIY中電機的功率很小，只需要很小的電壓就能驅動。所以我就插了根跳線，讓arduino板的電源同時給Motorshield供電。

　　● 接下來又做了幾根4針腳的延長線，因為我的步進電機恰好有幾個那樣的接口，只是接口上的線稍細了些。

　　● 我對步進電機了解也不太深，只能大致給童鞋們說一說基本原理：步進電機中都有兩個線圈，對兩個線圈輸入一定頻率和極性的脈沖信號，就能驅動轉子向指定方向旋轉。在我所用的步進電機上，這兩個線圈是相互獨立的，所以電機上引出了四根線。關于這種型號步進電機的詳細介紹可以查閱 下面 這篇文章。

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　　● 兩根線連接到一個線圈上，另外兩根連到另一個線圈。借助萬用表確定怎樣正確連線。然后一個線圈的兩根線連到Motorshield板的1、2輸出端上，另一線圈連到4 、5輸出端。這里要注意線的極性，不要接反。

　　● 測試程序時無需等待，可以直接把程序中millisPerSecond的值改為200，它的轉速就會變成原來的5倍。你也可以改變步長，步長變化會改變每個周期電機移動的步數。

　　程序中有三個內部時間定義，由三個整型變量組成：currentSeconds, currentMinutes 和 currentHours。這三個時間在程序開始前預置，并隨著程序運行自動累加。

　　程序的主循環語句記錄開始時間，然后連續檢測時間是否超過1000毫秒。如果超過的話，內部時鐘時間加1(doTick())，然后觸發子程序使時鐘上的指針移動(renderTime())。

　　doTick()子程序負責累加時間，由秒到分鐘，由分鐘到小時，并且在必要時重置時間。

　　renderTime()子程序的作用是把累加的時間轉換成時鐘面板上的時分秒的位置，更準確的說就是步進電機轉動的步數。這個程序能判斷指針當前位置，(啟動時設定在00:00的位置，也就是時鐘最左邊的位置)，通過指針當前位置和初始位置的比較來決定步進電機的運動方向。

　　使用Arduino的內部計時器有時會不太可靠。這個問題有很多解決方法, Arduino主頁 中也介紹了一些讓計時更準確的方法，也可以使用時間函數庫?？紤]到這僅僅是一臺測試機，我采用了一種比較簡略的解決方案(這貌似是我想偷懶時的一貫借口哦)。

　　因為我使用的是Adafruit公司的Motorshield板，所以便用AFMotor函數庫來驅動電機。如果你通過其他電路驅動步進電機，也可以選用Arduino步進電機函數庫中的其他一些子程序來加快編程。如果你下載了我的程序，記得文件必須保存為.pde后綴，文件名可以自己修改。

　　你所選的步進電機不一定和我用的相同，為了使程序適用于不同的電機要進行修改，主要有以下幾處：

　　1、改變電機聲明變量的參數

　　AF_Stepper hourHand(20, 1); // hours

　　AF_Stepper minuteHand(20, 2); // minutes

　　第一行，改變數值20可以設定電機旋轉一圈移動的步數。一般可設置為200(就是每步1.8度)。如果你沒有所用電機的參數資料，那就只能通過實驗來檢測了，我相信你肯定能夠設法得到這個數據。

　　2、改變stepsPerClock的參數

　　int stepsPerClock = 592;

　　這一步可能比較復雜，因為這個數據取決于線性時鐘的長度，電機每轉一圈的步數以及繞線輪的直徑，需要利用公式計算出來。我只計算了電機移動100步時滑動塊的移動距離，通過它就能方便的算出滑動塊移動整個時鐘長度時，電機需要移動多少步。這里注意應在時鐘兩端留出余量，防止滑動塊從時鐘兩端滑落。

　　3、調整當前時間：

　　這個版本的程序中設置初始時間不太方便，下一版本中會進行修改，使我們能用Arduino板上的按鈕來改變時間。

　　int currentSeconds = 0;

　　int currentMinutes = 55;

　　int currentHours = 11;

　　如果按照上面的值設定，時鐘啟動時指針會指向11點55分。有不少改進方法使設置初始時間更加智能，但是在原型中這個程序已經夠用了。

　　我通常設置的初始時間比當前時刻晚一分鐘，這樣就留出了往arduino板上燒寫程序的時間，刷新完程序等到恰好一分鐘時再按下復位按鈕。時鐘剛啟動時，分針可能會有些錯位，偏離整分鐘的位置，不用擔心，用手調整到準確位置就可以了。

　　4、調整時間速度

　　通過下面這一行代碼可以改變計時的速度。在測試時我把計時速度調整為實際的5倍。

　　int const millisPerSecond = 200;

　　上面這段代碼設定每秒鐘為200毫秒，而實際應該是1000毫秒，因此若想調回實際時間時，只要把200再改為1000即可。

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　　● 我最開始設想的時鐘使用彈簧作驅動，用石英機芯作時鐘信號源，再通過電磁鐵和齒輪傳動鏈來帶動表針移動。

　　● 線性時鐘的原型完工后，我開始考慮如何改進。它想走進千家萬戶的話就必須要能適應多種環境，所以我就想制作一個更實用的改進版來對部件進行測試。

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　　● 在改進版本中，我將一段兩米長的鋁制滑軌鋸成兩段，代替原來的pvc滑軌。我原本以為鋁制的滑軌更牢固，因此時鐘就能做的更長?？墒窃跍y試中，情況并非如此，鋁制滑軌帶來的改進并不明顯。原因是鋁制滑軌并非在所有部分都那么光滑，尤其端部十分粗糙，因為硬度高，想打磨光滑也很困難。如果最后還要對時鐘進行包裝的話，那金屬滑軌就更沒有什么明顯的好處了。

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　　● 從卷簾上找一條珠鏈----因為時鐘長一米，所以要把它連成一米長的圓環---也就是說，所找的珠鏈至少要有兩米才行，這樣才可能連成這個鏈環。

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　　● 可是有個問題，卷簾上只有一個珠鏈輪，所以我測繪了它，并和兩個支架和一些安裝在導軌上的滑動塊一同進行3D打印。

　　● 我在http://www.shapeways.com 上把設計圖3D打印成實體零件，下面就是這些零件的STL文件，我相信它們會對你有幫助的。

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　　● 剛開始我還用輕木做了兩個滑輪。它們雖然可以工作，但是邊緣做不圓滑，所以就放棄了。

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　　● 這些設計似乎看上去很棒，樣子很漂亮，表面也十分光滑。但正如我猜的那樣，它們有個缺陷，那就是太重，那兩個小電機根本奈何不了它們。如果電機的轉矩能再大一點兒那就是絕配，所以雖然這想法十分簡潔，現在我也只能放棄。

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