1 – 引言
首先讓我們看下這個項目要考慮到的問題:
接下來的幾頁都是如何建造一個開源的手表!(這個版本是最初版本,是以之後的内容會有所更改來改進設計!)
這個項目非常耗時,既需要耐心又需要堅定的決心完成細緻的焊接項目(小電線是不是非常有趣呢?)
這張圖檔是完成版的手表

2 – 零配件和工具
Misc 的其他部件:
3D列印部件
<a href="http://files.cnblogs.com/files/k1two2/parts.zip" target="_blank">配件包下載下傳</a>
工具
3 – 高層硬體
手表的核心由3個小型闆子組成:1個microduino核+,1個Bluegiga ble112 晶片,和1個電壓調節器。
我選擇microduino core核+是因為它的大小、在修改周期到8m赫茲時可以在3.3v裝置上運作、以及它有比其他Arduino 核心更大的記憶體/IO。我目前的闆子是ATmega644PA晶片。這是64K或者4K RAM的閃存,還有2K EEPROM。這提供了很大的代碼空間,還可以運作一個Sharp記憶體顯示(是以我還可以利用它做其他事情,因為它很省電)我會在未來移動到ATmega1284P晶片,128K記憶體,16K RAM,和4K eeprom。他們都有一些額外的I/O引腳,暫時我們還不需要使用他們進行擴充。
最後,我添加了一個穩壓器提供來自Le電池的3.3v信号。它可能不是100%必須的,但是使用它會更加安全,還可以保護内部硬體不受任何電壓尖峰的損傷。
闆子覆寫在一個3D列印出來的内部架構上。
一旦這三個闆子相連,microduino主要通過一個SoftwareSerial端口和Ble112.2的輸入按鈕進行通信,這些闆子使用軟體上拉電阻接通電影,但是第三個按鈕使用一個額外的下拉電阻,并且是一個硬體中斷引腳。這将讓Arduino被置于睡眠狀态,由任何一個BLE112或者輸入按鈕喚醒。
螢幕通過預定義硬體SPI引腳連接配接到microduino,提供最快速的圖形更新。2個LED被隐藏用于debug和提醒子產品。最後還有一個小的振動馬達。一個簡單的半導體電路提供所需的電流,因為發動機不能直接通過引腳被驅動。
4 – 建構邏輯
這部分内容是最難的、最仔細微妙的。要有足夠的耐心,不能急于求成。你的部件很容易被燒掉,床架一個隐藏焊接jump會花費一個小時來追查。使用微線材進行連接配接。導線是單芯,很容易就會破損。我建議用強力膠把焊接點粘起來進行保護,減少電線彎曲帶來的破損,尤其是焊接連接配接點。
從上面看這個闆子的邏輯
從下面看這個闆子的邏輯
步驟1)預焊接BLE112晶片:
你需要焊接。一旦你把BLE112放在這個架構裡,它就很難焊接,是以如果你之前就焊接好,它就會稍微簡單一點。確定你隻使用了一點焊接,并且沒有任何短路(使用萬用表确認);
步驟2)放置黏合3個闆子到3D列印的架構裡:
盡量少用膠水。你可能不得不轉一下他們,如果你膠水用多了,就很難轉了。我建議隻在角落用膠水。還要確定你的膠水沒覆寫晶片(尤其是在BLE112晶片上)然後確定架構裡沒有空間讓導線夠的到BLE112晶片。如果你的3D列印品質不好,你可能需要使用烙鐵來"騰出更多空間"。如果你需要這麼做,一定要小心。塑膠非常包,熱量一過它就彎了。
步驟3)把BLE112連接配接到Microduino:
BLE112晶片指南
你還想讓導線運作盡可能流暢。目标是防止導線受熱。用烙鐵在架構中搞出小凹槽,讓導線通過。對于接地或者3v3電源的導線來說,用膠水把這些地方連起來,但是要暫停焊接,直到你有另一根導線要連同一個引腳。
步驟四)把BLE112連接配接到程式:
接地、複位和3v3電源頁都需要程式設計器并且可以被共享。(從程式設計器引腳接地到microduino接地,連接配接3v3電源到microduino引腳3v3(也是你連接配接BLE112晶片到電源的地方),然後連接配接microduino最近的BLE引腳到程式設計器引腳)。
你可以通過把5個陰極跳線粘在一起,然後把他們削短來妥善處理他們(看圖)。
步驟5)測試:
使用預先寫好的文檔進行測試(你需要這個庫)。
步驟6)連接配接電源和 Microduino程式碼頭:
Microduino程式碼頭
外部程式碼頭可以讓你寫入microduino。這種連接配接是非常直接簡單的:
一旦你實作了這些連接配接,使V輸出和電壓穩壓器的接地帶到3v3 vin和microduino的接地。這步應該會讓你接通電源并程式設計microduino!
步驟7)增加3個按鈕:
手表右側這2個按鈕依靠内部上拉電阻以盡量減少額外硬體。當他們關閉時,這兩個按鈕簡單的和兩個輸入按鈕引腳接地。
第三個按鈕會被用來中斷microduino的任何睡眠模式,并使用一個外部的下拉10K歐姆電阻。
基于按鈕的中斷連接配接3.3v到引腳6.
上面的按鈕接地到引腳14,下面的連接配接到引腳15.
現在你應該有了一個完整的邏輯架構!你可以下載下傳基本的代碼進行測試,因為它現在功能都有了就是沒有螢幕。你應該可以測試基本的連接配接到iOS裝置的功能。
5 – 建構背面
背面是電源、振動發電機和充電接口:
我強烈建議把正面和背面塑在一起,并使用他們來幫助黏合螺絲螺母。電機需要一些額外的邏輯來驅動。當我設定它時,我有0.1uF的電容、二極管和33歐姆電阻和發電機相連,還有半導體和1K歐姆電阻隐藏在手邊正面的下方。
電源/充電接口詳情
接電源非常簡單。連接配接紅色的電源線(V+)到中間的開關。連接配接電源的黑色(接地)的導線到充電接口的接地引腳來控制AND把它連接配接到另一個導線(這個導線稍後會連接配接到邏輯架構)。現在把充電端口旁邊的開關引腳連接配接到充電器的電壓引腳上。然後連接配接另一個開關引腳到一個導線(稍後會連接配接到邏輯架構)。在這步裡,我在背面使用了4跟導線。1根用于電源,1根接地,另一個和正面的半導體相連,還有一個會被用來連接配接電壓穩定器的電壓輸出引腳。
6 – 建構正面
正面放了一個螢幕、LED和半導體邏輯
在放置螢幕前,你需要使用dremel切割器切斷下面兩個螢幕安裝點。你一定要非常小心,因為如果你切錯了或者破壞了平布的玻璃,那後果不堪設想,螢幕就不能用了。
手表背面細節:
你可以在這裡看到2個LED亮片(包括電阻)和半導體/電阻邏輯。還有一點需要注意修剪螢幕安裝點。在你確定螢幕都搞定了之後使用用少量的強力膠。在我的這個版本裡,我使用了3D塑膠列印,是以LED亮片非常好的發揮了作用。如果你是用的是純色,你就得為每個LED鑽一個小孔了。
如果把2個LED接地連到了一條導線,你會省了很多煩惱,然後把那個接地連接配接到半導體。最後連接配接OLED螢幕的接地。小心螢幕上用的膠水。如果你在玻璃正面使用了強力膠,你基本上就擦不下去了,然後這個地方會變得非常礙眼。
7 – 裝配
3個主要部分
螢幕正面、LED和半導體邏輯
現在是時間把三樣東西結合在一起啦!用細導線把這些粘起來,導線要足夠長讓它可以折疊。這是 watch_padding.stl 檔案,它可以讓你在邏輯架構上擴充螢幕。我在第一個版本中給導線留下了很多空間(這種做法會讓螢幕裡邏輯電路闆高3mm。如果你做的很精确的話,這個高度可能會降下來。每個毫米會讓手表側面更低。)
螢幕被連接配接到了 microduino:
你還需要連接配接半導體輸入到microduino的數字引腳17,2個LED電源線到數字引腳22和23。
連接配接背面:
假設你所有都做對了,你應該就能開啟它了!
最終結果!
8 – 表帶
增加表帶
首先,在背面使用粗砂紙。這會讓膠水粘的更好。在我的塑膠殼上上了曾清漆,我還想讓它附着的更好。我對準表帶,用幾滴強力膠固定。然後混合兩部分的環氧樹脂把它固定到表帶下方,然後登它變硬。
然後,我在表帶的上層又增加了一層環氧樹脂,讓它完全定型。最後,我增加了兩個塑膠的支撐作為額外加強。
9 – 軟體
2014年5月7日,我把基本代碼移植到GitHub上。這個版本的代碼比較粗糙,但是裡面包含了基本知識并且可以運作。在未來幾周裡,我還要對這些進行擴充。
因為不是每個人都是蘋果的開發者,是以我會盡快釋出其他應用程式,讓非蘋果使用者玩兒!
我還在努力開發Android版本。
所需的其他的庫: