在 Latte Panda 开发板上运行 DesignSpark Mechanical

我在大学时学习的 CAD 软件包与如今的 CAD 软件包的差别，就相当于 Windows 3.1 与 Windows 10 之间的差别。因此尽管我“以为”自己知道如何用 CAD 作图，我还是在第一步处处碰壁。

YouTube 教程讲得十分详尽，但是这不是我喜欢的学习方式。我更偏爱手把手的指导，最终做出可以看见的成品。

于是我在此写下了这类指导说明 - 如何使用 DesignSpark Mechanical 制作 Pi Zero 外盒。

首先发现 DesignSpark Mechanical (DSM) 不支持 Mac（Raspberry Pi 也不支持）。而我没有运行 Windows 的电脑。

但是，我发现它可以在 Latte Panda (124-4684) 上运行，而这款设备比 Windows 电脑便宜得多，于是我选择尝试这种方法。

在开始使用 CAD 软件包之前：

1. 用最新的 Windows 更新包更新 Latte Panda - 所需时间：大约 1 天。
2. 根据指导说明下载并安装 DesignSpark Mechanical (DSM) - 所需时间：数小时。注意：在重新启动电脑之前，请务必完成第 1 步和第 2 步 - 说明中的确如此要求，然而实际情况却不是这样！
3. 观看 DesignSpark Mechanical 教程 1：用户界面介绍 Youtube 视频（该视频我是用 1.5x 速度观看，但是该系列中的其它教程是用正常速度观看的） - 所需时间：约 6 分钟。该视频有助于了解各图标的位置。注意：现在可以按顺序观看所有教程，但如果是为了制作这款 Pi Zero 外壳，我将在每一步指出相关的教程。

值得注意的事情：

• 有些部分可以走捷径 - 我喜欢这样。
• Ctrl Z 是撤销上一个命令。
• 剪贴板菜单中的剪刀工具是剪切。
• 没有“镜像”工具。 
• 如果轴线变成白色，则表示项目已锁定，您无法移动它。
• 有大量快捷键可用。我没有尽数将其列出。
• 您可以将印刷电路板和组件直接插入 DesignSpark Mechanical 中。RS Components 提供了大量 3D 模型，其中包括用于 Raspberry Pi 3 Model B 的模型，但是没有用于 Pi Zero 的。 
• 从开始到 3D 打印外壳，我大约忙了一周的时间 - 主要是因为我不停地发现未知领域并观看 YouTube 视频，那些视频虽然有趣，但是对我遇到的问题没有帮助。尽管如此，现在我可以很自豪地说，我能在较短的时间内进行基本的尝试。我尝试了一些做法，但是未能成功（详见项目结尾）- 但是我知道它们背后的理论知识！
• Latte Panda 上运行的 DSM 偶尔会卡死。请务必经常保存！
• 有时 DSM 不够直观 - 例如，在物品上打孔可以使用“Pull”（拉动）或“Combine”（组合）。但是互联网上有许多优秀的资源。Google 是非常好用的查找工具。
• Latte Panda 一点也不直观！此外确保 HDMI 电缆完全插入，否则您会以为 Latte Panda 死机了！
• 当 Latte Panda 休眠时，轻触“on”按钮即可唤醒。 
• Latte Panda 上 Cura 的运行速度似乎较慢（与 Macbook 相比）- 但是我想这是应该的！运行基本稳定。

制作底座

1. 观看教程 2 - 草图
2. 打开 DesignSpark Mechanical，然后新建设计（File（文件），New（新建），Design（设计））
3. 点击“Sketch Mode”（草图模式）（Mode（模式）菜单），然后会出现网格（如果没有）。
4. 点击“Plan View”（平面图）（Orient（定向）菜单），然后将显示平面视图（沿 Z 轴俯视）。
5. 点击矩形工具（Sketch（草图）菜单），然后点击轴线的中央（原点）。
6. 最后一点很重要 - 如果未点中，则取消重来！
7. 开始朝轴线的右上方拖拽矩形。点击编辑尺寸，使矩形宽 68 mm，高 33 mm。 
8. 点击“3D Mode”（3D 模式）（Mode（模式）菜单），然后点击“Home”（回位）（Orient（定向）菜单）
9. 点击“Pull”（拉动）工具（Edit（编辑）菜单），然后点击矩形。矩形会变为橙色。将矩形向上拉动，使尺寸变为 2.5 mm。

使边角圆滑

1. 观看教程 3 - 边角
2. 选择“Pull”（拉动）工具（Edit（编辑）菜单），然后右键点击矩形的一条垂直短边。这时将有一系列图标可选。当我第一次在 Latte Panda 上进行此操作时，我打开了一个新的页面，而图标都位于顶端 - 然后我更改了显示器设置，逐步解决了此问题。如果您无法离开新页面，先最小化 DSM 窗口，然后再重新打开。 
3. 选择“Round Edge”（边角圆滑）。
4. 绘制边，设置半径为 3 mm。
5. 旋转盒子（使用 Orient（定向）菜单中的“Spin”（旋转）），然后对其它三根柱子执行相同的操作。

制作定位柱

1. 打开“Sketch Mode”（草图模式）（Mode（模式）），点击矩形，然后点击“Plan View”（平面图）（Orient（定向））。
2. 从原点开始（与底板相同），画一个尺寸为 58 mm（宽）x 23 mm（高）的矩形。 
3. 点击“Select”（选择）（Edit（编辑）），然后双击矩形的一条边，使整个矩形突出显示。
4. 点击右键，然后点击虚线构造图标，绘制构造线。
5. 选择“Move”（移动），然后双击矩形。
6. 选中“移动”（移动）轴线中央的圆球不放，然后将它移至矩形的左下角。
7. 再次双击矩形，然后点击右键，再点击 XYZ 图标。
8. 设置 x = 5 mm，y = 5 mm，z = 2.5 mm

现在，使用圆形工具（Sketch（草图）菜单）在矩形的各个角上画两个圆，半径分别为 5.5 mm 和 2.4 mm。         1. 点击“3D Mode”（3D 模式），然后点击“Plan View”（平面图）。

1. 2. 选中每个小圆的内部，然后选中圆周（使用 ctrl 选中多个对象）- 它们将变为橙色，圆周将变粗。
   
   
   1. 选择“Pull”（拉动）（Edit（编辑）菜单），然后选择“Home View”（回位视图）
   2. 将圆向上拉动 7 mm 生成圆柱。如果拉动方向错误，会在底座上形成孔洞。
   3. 对大圆重复上述操作（不会选中内圆周），向上拉动 2.5 mm。
2. 保存为 STL 并打印。
3. 

保存并打印

我把文件保存为 STL，然后使用 Latte Panda 上的 Cura 进行切割。我使用 3D 打印机 Creality 3D Ender 2 进行打印。底座和盖子均花费了大约 45 分钟的时间。

制作上盖

1. 重复上面的“制作底座”、“使边缘圆滑”和“制作定位柱”中的 1-8 点。
2. 现在，使用圆形工具（Sketch（草图）菜单）在矩形的各个角上画两个圆，半径分别为 5.5mm 和 3mm。
3. 点击“3D Mode”（3D 模式），然后点击“Plan View”（平面图）。
4. 选择“Pull”（拉动）（Edit（编辑）菜单）。选中外圆的内部形成圆环（使用 ctrl 选中多个对象）- 它们会变为橙色。
5. 选择“Home View”（回位视图）
6. 将圆环向上拉动 2.5 mm。 
7. 保存为 STL 并打印。

尝试过但失败的事情（为此浪费了太多时间）：

起初我想制作带盒壁和开孔的完整外壳，如 Youtube 视频 DesignSpark Mechanical 培训教程 9 定位中所示。

注意：盒壁为 3 mm 厚，这意味着 mini HDMI 适配器无法正确插入外壳！

我从 GrabCad.com 下载了 Pi Zero 的 STEP 文件（RS 3D 模型库中没有 Pi Zero 的 3D 模型）。STEP 文件已锁定（只读），但是有可以解锁的变通方案，详见这里。此方案看起来可行。

然后我尝试使用组合工具制作 mini USB 和 mini HDMI 端口的开孔 - 我为此花费了大量时间。DSM 经常崩溃，我无法使它正常工作。我不是删除整个外壳，就是删除了部分侧面和 mini USB 上的引脚位置（详见屏幕截图），而 mini HDMI 根据无法选中/开孔。这可能是因为我使用的 STEP 文件存在几何结构问题。

我还尝试更换组件，但是这一选项变为灰色。

3D 打印故障 - 由于设计或打印机错误：

附加内容：如何制作盒壁（不用于制作 Pi Zero 外盒）

1. 观看教程 3 - 边角
2. 选择“Pull”（拉动）工具（Edit（编辑）菜单），然后右键点击矩形右上方的短边。这时将有一系列图标可选。当我第一次在 Latte Panda 上进行此操作时，我打开了一个新的页面，而图标都位于顶端 - 然后我更改了显示器设置，逐步解决了此问题。如果您无法离开新页面，先最小化 DSM 窗口，然后再重新打开。点击“Copy Edge”（复制边），再点击小小的黄色向下箭头，然后将边向上拖拽。按下空格键，然后在尺寸框中输入 10 mm。这样可生成 2D 盒壁。
3. 点击“Pull”（拉动）工具（Edit（编辑）菜单），再点击刚刚绘制的 2D 盒壁内侧，然后点击小小的黄色向右箭头，将边向右拖拽。按下空格键，然后在尺寸框中输入 3 mm。这样就能生成 3D 盒壁 - 如果只选中盒壁的顶部，则取消重新选中盒壁，而非选中边。边变为黄色，盒壁变为橙色。
4. 重复并制作外盒的其它三面垂直盒壁。