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ASSEMBLY MANUAL

🔬 ESP32-S3 桌上型顯微鏡 — 圖文組裝說明書

IKEA 風格六步驟:升降機構、拔鏡手術、DVP 束線到 OPI PSRAM 燒錄,總工時約 2 小時

⏱️ 總工時:約 2 小時(不含列印) 🎯 難度:★★★★☆ 中高階 🔧 工具:烙鐵、萬用表、兩把薄尖嘴鉗、無塵布、束帶

🧰 零件與工具確認

① ESP32-S3-DevKitC-1-N16R8 ×1 ② OV2640 DVP 模組(排針轉接)×1 ③ M12 6mm 望遠鏡筒 ×1 ④ LED 燈環 12 顆+擴散片 ×1 ⑤ AO3400+1kΩ ×1 ⑥ 微動按鈕(單拍)×1 ⑦ M3×300 牙桿+T 螺母+150mm 擠型 ×1 組 ⑧ 列印件:滑架、相機艙、燈環圈、底座、手輪 🔧 烙鐵、萬用表、尖嘴鉗×2、無塵布、502 🔧 排線夾/束線帶(DVP 束線用)
💡 本機最脆弱的一步是拔鏡(步驟 2)。手抖族群可以直接買「免工具卡口座」版 OV2640,多 40 元買個安心。
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列印件與升降機構預組

⏱️ 25 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
底座(配重槽) M3 牙桿 150mm 擠型 滑架螺母埋件+方導軌 手輪(輻條紋) 相機艙
  1. M3 螺母熱埋進滑架埋件孔(烙鐵頭壓入 2 秒),冷卻後牙桿試旋十圈:順滑無咬死才算過;咬死用砂紙條沿導軌全行程磨順。
  2. 底座灌配重:硬幣/六角螺帽陣列+熱熔,搖晃無聲響;立柱鎖底座,整體推不歪。
  3. 手輪與牙桿端頭點 502 定位,乾透前保持垂直。
⚠️ 導軌間隙是 PETG 之殤:0.25mm 是設計值,天熱變 0.20 會咬、天冷變 0.30 會晃。試組當下室溫就是你的實際工況。
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OV2640 拔鏡手術

⏱️ 15 分鐘🎯 難度 ★★★★☆
感測器(禁觸區) 鏡筒(逆時針退出) 無塵布只擦邊緣
  1. 模組夾穩(泡棉夾持防壓 FPC),兩把薄尖嘴鉗夾鏡筒法蘭缺口對角交替輕轉,半圈一停。
  2. 鏡筒退出後感測器裸露:全程朝上、不吹氣(口水比灰更糟),有塵用洗耳球吹。
  3. 馬上裝回鏡頭試拍一張驗傷:畫面邊緣無月牙狀刮痕=感測器平安。
⚠️ 感測器表面是鏡片不是鏡子,刮傷不可逆。拔鏡失敗的模組 120 元——手抖就買免工具卡口座版,這是本機唯一「錢能解決的尊嚴」。
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DVP 14 線束線

⏱️ 40 分鐘🎯 難度 ★★★☆☆
紅 ×1:XCLK 藍 ×2:SIOD/SIOC 綠 ×3:同步群 黑 ×8:D0–D7依腳位表順序排 束線帶綁一束全長 ≤ 15cm
  1. 14 支杜邦線依顏色規則剪 12cm,先拍照後焊接——這 14 支線是你未來所有的回憶。
  2. 焊到相機轉接板:一次焊一支、焊完拉直相鄰兩支;虛焊看焊點是否圓潤有光澤。
  3. 束線帶綁成扁平帶(不要圓辮),預留穿過相機艙的彎曲半徑;與升壓/燈環線分邊走。
💡 焊接順序建議:先電源地(3V3/GND)→ 時脈控制(XCLK/SCCB)→ 同期 → 資料八線。中途隨時可以上電做 SCCB 探測,早點發現接錯。
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燈環焊接與擴散

⏱️ 20 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
內圈貼鋁箔(反射罩) 霧面擴散片卡外圈 AO3400 G→1k→G14
  1. 燈環穿過燈環圈、內壁貼廚房鋁箔(亮面朝內),卡上擴散片對光測試:光斑均勻無燈珠輪廓。
  2. AO3400:S 焊 GND、D 焊燈環負端、G 串 1kΩ 拉線待接 GPIO14;燈環正端回 5V。
  3. 相機艙入滑架試鎖,燈環圈卡進相機艙下緣,鏡筒孔居中無遮擋。
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整機組裝與配重平衡

⏱️ 25 分鐘🎯 難度 ★★☆☆☆
14 線束走立柱背後 配重在底座四角
  1. 相機艙鎖上滑架(留半圈鎖附力方便對高),主板入底座艙,14 線束沿立柱背後走、每 5cm 束點。
  2. 燈環線、按鈕線、USB-C 電源線從底座側孔出入;按鈕鎖底座正面觸手位。
  3. 傾倒測試:相機伸到最遠,手指輕推立柱頂端——會倒就是配重不足,四角加硬幣直到「推得動、倒不了」。
⚠️ 調焦手輪轉到底前留兩圈餘量,硬頂到底會把滑架頂脫軌。韌體裡沒有軟限位,你的手就是韌體。
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燒錄(OPI PSRAM!)與對焦验收

⏱️ 20 分鐘🎯 難度 ★☆☆☆☆
LIVE http://ip 見畫面 燈橋拉桿 0→100 呼吸無閃 10元 側邊製程字可讀=及格
  1. Board Manager:開發板「ESP32S3 Dev Module」、PSRAM 選「OPI PSRAM」(這一欄是新手第一大坑)、上傳後 Serial 看 IP。
  2. 手機同網瀏覽器開 IP:即時畫面出現;拉燈橋拉桿,燈環呼吸式變光、手機慢動作攝影無紋波。
  3. 10 元硬幣立著放載物台,轉手輪對焦讀側邊製程字;讀不到就是鏡筒沒鎖正或解析設定沒生效(Serial 查 frame_size)。
💡 把 IP 存成手機桌面捷徑,並開 http://s3-micro.local(mDNS)。以後要給小孩看螞蟻,是「按一下就開」而不是「先等一下我接電腦」。