天文学家手表

1. 首先打开怀表：拧下表冠，取下后盖，取出内部所有原有零件，表玻璃也需拆下。由于表冠和按钮已与内部结构脱离，用一小滴强力胶将表冠粘回表壳，但需确保按钮仍能灵活活动 —— 其引脚将用作开关。
2. 准备好表壳后，打印提供的 STL 文件。表壳延长件我选用了丝质绿色耗材，与原怀表的黄铜材质搭配协调。我使用 0.2 毫米喷嘴打印，0.4 毫米喷嘴也能正常使用。
3. 第二个 STL 文件是内部支架 —— 该零件用于固定所有电子元件，确保其稳固不松动。
4. 建议提前查看后续步骤的图片，了解内部支架在表壳中的安装方式。支架无需螺丝或胶水，轻轻扭转即可卡扣就位；3D 打印的表壳延长件同理，轻微转动就能牢牢锁定，可先尝试安装确认。

1. 行星由耳环配件制成，安装在 0.2 毫米厚的黄铜圆盘上。每个圆盘中心钻有圆形孔洞，可在 2 毫米黄铜管轴上自由旋转。选用铜管而非实心金属杆，是为了更方便地将太阳装饰件固定在中心位置。铜管顶端锉成矩形，另一端切割出 M2 螺纹，通过 M2 螺母和一滴强力胶，即可将铜管牢牢固定。
2. 行星圆盘之间设有分隔圆盘，由 0.1 毫米厚的黄铜片切割而成，直径略小于行星圆盘，中心孔洞为矩形。该孔洞需与铜管的锉平部分紧密贴合，确保分隔圆盘固定不动、不会旋转。
3. 行星圆盘制作步骤：
4. 从黄铜片上切割出圆盘（大部分用 0.2 毫米厚黄铜片，土星圆盘用 0.1 毫米厚黄铜片）；
5. 中心钻 2 毫米孔洞（用于安装轴），边缘附近钻 0.7 毫米孔洞（用于安装行星装饰件）；
6. 将行星装饰件的引脚穿过边缘小孔，滴一滴强力胶固定，然后修剪引脚背面并锉平；
7. 我用喷枪给圆盘喷了蓝色渐变涂层，裸黄铜材质的外观也很美观。
8. 土星圆盘选用 0.1 毫米厚黄铜片制作，因其直接粘在主齿轮上，可增强刚性。参考尺寸：土星圆盘直径 33 毫米。
9. 可使用曲线锯或强力剪刀切割圆盘，我使用的是配备数控雕刻头的 Snapmaker 设备。
10. 行星圆盘上的小型凸片至关重要：只有土星由电机驱动，旋转时土星圆盘的凸片会推动木星圆盘的凸片，木星再推动火星圆盘的凸片，依此类推。这一巧妙设计无需复杂的齿轮机构，就能实现所有行星的联动。

1. 3D 打印附带的齿轮模型。使用 0.2 毫米喷嘴的 FDM 打印机即可，树脂打印机能打印出更清晰的齿形。
2. 将土星圆盘粘在主齿轮上，然后在齿轮中心的大孔洞中粘贴超薄磁铁。
3. 将小齿轮安装到电机轴上（空心侧朝向电机），滴一滴强力胶固定。

接线流程简洁明了，但由于空间紧凑，操作时需格外小心：

1. ESP32-C6 与 STSPIN220 通过电机驱动器配套的 7 针排针连接：
2. 先将 STSPIN220 滑入排针，但不连接 ENABLE 引脚；
3. 按照示意图将 ESP32 开发板也滑入同一排针；
4. 焊接固定 ESP32，翻转两块电路板，移除排针的塑料间隔柱，再焊接固定 STSPIN220；
5. 所有焊接完成后，修剪多余的排针长度。
6. 需拆除 STSPIN220 上 STDB 引脚的上拉电阻，否则会迫使驱动器退出待机模式；取而代之的是，为 STDB 引脚添加外部下拉电阻，确保手表闲置时，电机驱动器处于低功耗待机状态。结合 ESP32 的深度睡眠模式，根据数据手册，总待机电流应在 7-8 微安（μA）范围内。
7. 步进电机通过小型焊盘连接，请勿移除该焊盘 —— 它同时起到连接内部线圈线路的作用，直接将导线焊接到焊盘的触点上即可。若不确定哪些导线属于同一线圈，可用万用表测量焊盘各点之间的电阻：导通的两个点即为同一线圈的引脚。
8. 表壳开关由两个小型黄铜零件组成（如图所示）：
9. 下方黄铜条左端连接干簧管的一端（干簧管安装在矩形槽内），右端位于表壳的弹簧与表壳之间，且连接 3.3V 电源；
10. 上方黄铜片带有一个细金属指，穿过 3D 打印外壳伸出；组装后，其右端位于怀表表冠正前方；
11. 按下表冠时，下方黄铜条的 3.3V 电源会通过表壳和表冠传导至上方黄铜片，将上方黄铜片与 ESP32 背面的 MTDO 引脚用短导线焊接连接。
12. 别忘了按照接线示意图添加两个外部下拉电阻。
13. 最后连接电池：
14. 将电池焊接到 ESP32 背面的电源焊盘上；
15. 将 STSPIN220 的 VMOT 引脚连接到电池正极，这样 ESP32 和电机驱动器都能直接从同一电源取电。
16. 测试建议：为避免电池长期连接，可暂时不安装电池，而是将 VMOT 引脚连接到 ESP32 的 5V 引脚为驱动器供电，这种方式更便于调试，无需担心电池持续供电的问题。

接线完成后，下一步为 ESP32-C6 编程。若此前未使用过 ESP32 开发板，无需担心 —— 只需几分钟即可完成 Arduino 环境配置：

1. 安装 Arduino IDE：从 Arduino 官网下载并安装最新版本的 Arduino IDE。
2. 添加 ESP32 支持：
3. 打开 Arduino IDE，进入 “文件（File）> 首选项（Preferences）”；
4. 在 “附加开发板管理器网址（Additional Board Manager URLs）” 栏中，粘贴 ESP32 包链接：https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json；
5. 点击 “确定（OK）”。
6. 安装 ESP32 开发板包：
7. 进入 “工具（Tools）> 开发板（Board）> 开发板管理器（Board Manager…）”；
8. 搜索 “esp32”，安装 Espressif Systems 提供的最新版本包。
9. 选择开发板：
10. 进入 “工具（Tools）> 开发板（Board）> esp32 > ESP32C6 Dev Module”；
11. 在 “工具（Tools）> 端口（Port）” 中选择正确的端口（通常插入 USB 后会显示）。
12. 上传代码：
13. 从链接下载代码文件，在 Arduino IDE 中打开；
14. 点击 “上传（Upload）” 按钮（右侧箭头图标）；
15. 代码将编译并传输至 ESP32-C6。

上传完成后，手表即可运行。通电后，设备会初始化并等待表壳按钮或 USB 连接的输入指令。

重要提示：

1. 代码运行后，ESP32 最终会进入深度睡眠模式以节省电量。若后续需要上传新代码，需先按下手表的按钮唤醒设备；若手表尚未组装，可通过用导线短暂连接 3.3V 电源与 MTDO 引脚，模拟按钮按下的动作。
2. 若电机旋转方向与视频所示相反，可修改代码第 253 行旋转函数中的 “deg < 0” 为 “deg > 0”。

所有功能测试正常后，即可进行最终组装：

1. 电机需用强力胶固定（目前未找到可拆卸的安装方式）；电池放置在电机旁（无需胶水固定）；干簧管安装在小型矩形孔内（需能检测到土星圆盘上的磁铁）；ESP32 与 STSPIN220 的组合模块安装在上方。
2. 另一侧安装行星圆盘和分隔圆盘：在中心位置滴少量强力胶固定太阳装饰件，同时起到固定各圆盘的作用。为了更好地固定其他圆盘，我在安装太阳装饰件前，先在其底部粘了一个带 0.7 毫米孔洞的 0.2 毫米厚小型黄铜片。
3. 将整个组件装入表壳时，确保黄铜零件位于表盖弹簧与表壳之间，然后扭转组件使其固定；第一步打印的表壳延长件覆盖在电子元件外侧，同样通过扭转固定。
4. 闭合表壳前需进行校准，确保行星位置与表盖的黄道十二宫环对齐：
5. 调整代码第 121 行 “planets [0].touchValue” 的值（第六个数字）；
6. 通过 USB 连接手表，唤醒设备后按 “h” 键查看帮助，按 “d” 键设置日期，按 “p” 键让手表对齐所有行星；
7. 对照在线太阳系模型，相应调整上述数值即可。
8. 代码第 121 行 “planets []” 定义中有一列 “间隙补偿值（slack values）”，理想情况下该值为 0；若分隔圆盘与上方的行星圆盘出现轻微转动，可在此列输入转动角度，以实现补偿。

1. 打开手表时，电机会快速左右转动，表明设备已唤醒；双击按钮，所有行星将旋转至正确位置，景象十分奇妙。
2. 手表需获取当前日期才能准确定位行星（上一步已完成设置，可跳过此步骤），日期设置有两种方式：
3. 通过 USB：连接手表后按 “h” 键查看帮助，按提示操作；
4. 通过按钮：长按按钮 5 秒进入日期输入模式，通过 “敲击” 输入日期的每位数字 —— 短按计数，长按结束当前数字输入。

示例：输入日期 2025 年 1 月 24 日（24-01-2025）：

1. 2 → 短按 2 次，长按 1 次；
2. 4 → 短按 4 次，长按 1 次；
3. 0 → 直接长按 1 次；
4. 1 → 短按 1 次，长按 1 次；
5. 2 → 短按 2 次，长按 1 次；
6. 0 → 直接长按 1 次；
7. 2 → 短按 2 次，长按 1 次；
8. 5 → 短按 5 次，长按 1 次。

若输入错误，停止敲击即可：10 秒后手表将取消日期输入模式，长按按钮 5 秒可重新开始。

1. 手表每天会自动唤醒一次，更新日期；电池耗尽后，会记忆最后一次输入的日期，充电后继续从该日期往下运行。
2. 通过观察地球在黄道十二宫环中的位置，即可判断当前所处的季节 —— 时间的流逝，由行星而非指针来诉说。