计时器手机夹成本说明和设计过程
前些天计时手机夹在派魔方工作室上架了，因为用的是3D打印生产，价格有点贵达到八十八元一个，下面我就大致说一下这款计时手机夹的成本。
首先3D打印是按照材料重量算价格的，计时手机夹光3D打印材料重八十多克，我对比了很多3D打印的厂家，最终选择了一个质量比较好的，四毛钱一克，一个的价格3D材料费就是三十多块钱。
除了3D打印的材料费，手机夹上还有用到保护垫、磁铁、金属板等附加材料，这些都是需要单独定制的，加起来也有十块钱左右。
除了材料费，还有运费，网购平台活动抽成等等，实际上一个计时器手机夹我只能赚二十多块。而我自己装配一个计时手机夹就要二十多分钟的时间，属实赚个便宜的手工费。
以上说的也只是生产成本，在设计之初的时候设计的改进、各种材料的测试也花了两千块钱左右，申请专利的花费更多。
如果能开模具大量生产，成本会降很多很多，但是开模的费用要好几万块。起初我也找过几个厂家合作生产，但是都碰壁了，毕竟这个东西受众太低了，只有经常练习的魔友才可能会买。
本来这个计时器手机夹也没指望能赚钱（当然我很希望赚钱，没指望是说明知道不赚钱，但还是做了），为了方便能用得上的魔友罢了。可是看到有人在某吧上面乱喷，这些话才不得不说。嫌贵可以不买，骂已经买的魔友，这样的行为属实令人不齿。认识我的魔友都知道我在去年九月车祸腿骨折了，这款手机夹是我在养伤期间零工资设计完善的，倾注了不少的心思，遭受这样的谩骂我很伤心。其他话就不多说了，下面说一下这款计时手机夹的设计思路吧。
这款计时器手机夹实际上经历了五六次大的设计改进，设计灵感来源于第五代史塔克计时器，大家都知道第五代史塔克计时器相较于前四代多了两个大拇指的触摸区域。增加这两个触摸区域是为了让速叠杯比赛的时候拍表更加规范，当然魔方比赛的时候不需要。
有次我在用五代史塔克计时器的时候突发奇想，如果给手机加一个两侧可以拍的托盘，然后用大拇指按手机屏幕计时，不就和五代计时器一样了吗？于是我就用3Dmax根据我的iPhone12mini的尺寸随手建了一个模型，然后找了一家做3D打印的给打了出来。
但是使用的时候却很别扭，拍表的时候大拇指的力度不好掌握，就算不怕咯手，也担心把手机拍坏了不是？但是这次的异想天开并没有到此结束，因为我又想到了另一个东西，那就是这个小玩意，学名叫做“吃鸡神器”。
它模拟了游戏手柄的肩键，不用按屏幕就能触发手机屏幕上的发射子弹的按钮。它的原理是把手指上的生物电通过一根金属线传到一个导电的硅胶触头上，手机屏幕检测到硅胶触头的电平差，会当成是手指的触摸。实际上吃鸡神器不止这么简单，还有更深层次的一些设计，这个后面再说。我的想法是在手机屏幕上也放一个导电硅胶触头，然后用金属丝或者其它导电的东西，把它接到拍表区域不就可以像史塔克计时器那样拍表了吗？
于是我马上测试，我买了一些吸盘式的硅胶触头，然后打开DCtimer的计时页面，把它按到手机屏幕上，然后用手随便捏着一个金属物品触碰这个吃鸡神器顶部的金属触点，发现果然可以启动和停止计时！如果隔着一层电阻大的材料，就不能触发计时。剩下的我不用说大家也明白了，于是“计时器手机夹Mark 1”上线！它用一节导电胶布（里面用细铜丝编织而成）一端粘在手机托上的触摸区域，一端粘在吸盘式的硅胶触头上。这种方式在吸盘第一次吸住屏幕的时候可能触发失败，但是一旦成功，完全可以正常练习用，只要吸盘不松动，基本可以支持几十把三速练习。
Mark 1号计时器手机夹的测试成功激起了我极大的兴趣，我产生了将它优化完美的想法，为此我开始自学Proe（工业设计软件）。好在我有三维软件的基础，而且学习的时候绿豆糕也对我有一定的帮助，简单的制作这样的计时器不是问题。一个星期之后我完成了“计时器手机夹Mark2”的设计！（包括自学软件的时间）在设计Mark 2的时候我主要考虑三个方面，一是触摸区域不能简单的用导电胶布粘出来，为此我选择了某宝上面的一家紫铜片定制的厂家制作了紫铜触摸片（紫铜是常见金属中导电性最好的）；二是要适配不同大小的手机，为此我买了几个手机夹进行研究完成了拉伸手机夹的设计；三是硅胶触头也不能用胶布连接，为此我还定制了厚一点的黄铜片用作连接。
Mark2 3D打印好后我开始测试，结果却令人十分的失望……计时触发失败率非常高，基本不可以使用。我怀疑是黄铜片与触摸区域的紫铜之间的接触不良，但是怎么改都不行。还怀疑是吸盘连接不稳定。而且这时候我还发现一个问题，那就是整个计时器相比较史塔克计时器来说太长了，我用的iPhone 12mini都显得太长，这已经是市面上比较小的手机了，其他手机的话会更长。
为了解决这些问题我重新设计打印了Mark 3。首先是计时器长度的问题，我把触摸区域盖住一部分手机屏幕，这样可以精简计时器两侧的长度。然后Mark 2号接触不良的问题我直接把计时触发点和触摸区域做成一体的，同时把吸盘样式的触头换成了普通的硅胶触头，这样牺牲了接触点的可移动性。最后在计时器的下面设计支撑架夹住手机，这样既可以固定手机，又给上面的触头提供了一个压力。
但是是Mark 3还是失败了，触发DCtimer计时不稳定，有时候能成功，但玩不了几把就触发失败了。手机夹的研发只能到此卡住了。
现在来分析一下目前的情况，Mark1基本能用，Mark2和Mark3都失败了。这两个版本的触摸区域是一块紫铜板，期初我以为是触摸紫铜板导电差的原因，但是紫铜（紫铜就是纯铜单质）已经是常用的金属中导电性能最好的了（电阻率更低的金属是银……）。用手拿着紫铜板触碰硅胶触头能触发计时。我甚至还拆了史塔克计时器，用它上面的触摸片测试，发现成功率还是不高。
正当我百思不得其解的时候偶然发现紫铜板放在硅胶触头上不用手摸竟然也触发了计时，这个时候我才恍然大悟，问题的最终元凶是静电！小学的时候我们就学过摩擦起电，虽然紫铜良好的导电性会把静电给导出去，但总归还是有一些静电残留。灵敏的手机触摸屏检测到了残留的静电，误以为是手指一直在触摸屏幕，因此不能正常触发计时。
史塔克计时器之所以可以防静电是因为它的有专门检测电平变化的传感器IC，它可以判定出静电和生物电的电流大小。当然，这些都是我事后查资料才了解到的（感谢度娘）。
找到了问题所在，Mark4就有了设计方向。首先我参考机械键盘空格键设计了一个按钮，我是真的往里边塞了一个机械轴。
机械轴体可是经过几十年的设计与改良，让人们在打字的时候更加的舒适与爽快，我自己就有一款上千块钱的茶轴机械键盘在用。可惜的是在量尺寸的时候出现了失误，按钮的按压底线高出了1毫米多。不仅如此，因为Mark3的这种支撑设计不能适配不同厚度的手机或者手机壳，Mark4我又改回了拉杆的方式固定手机。但是因为触摸区域超出了一部分，这造成了手机的放置很困难。不能直上直下的放入手机，需要从侧边滑入。总之Mark4彻头彻尾的失败了。
根据Mark4的失败经验，我改进设计了Mark5。把手机夹横向拉伸改成了纵向拉伸，可以适配不同宽度的手机。而且我还给它加上了防滑垫。触摸区域放弃了Mark4结构复杂的长条按钮形状（因为长条形状的按钮需要按压的时候不能单边翘起，需要同起同落的联杆结构），改成了整块触摸板的单边按压。
为了找到一个合适的按压力度，我对轴体的位置经过了几次调试和模拟修改的，中间3D打印了不止一次，最终结果是让拍表成功需要的力度小，但是回弹比较迅速。Mark5的触头不直接接触屏幕，需要一个小力度的按压才能接触到手机屏幕。这个时候不管有没有静电，手上的生物电都会触发APP开始计时准备，松开手拿魔方的一瞬间触头回弹离开屏幕，APP启动计时。还原魔方后拍击触摸板，再次让触头接触屏幕APP停止计时。双手拿开触头也离开屏幕，不会因为静电让手机误触头一直按压屏幕（这也是Mark2和Mark3失败的原因）。
经过测试，Mark5的触发成功率几乎达到百分之一百！但Mark5也有一些小瑕疵，比如回弹会止逆效果不行，回弹后上下抖动显得不干脆。还有如果有一边不用硅胶触头，在拍表的时候响声有点大。计时停止的时候有小概率可能因为手的抖动误触重开计时。说白了就是Mark基础功能够用但使用体验不佳。这些问题都好改，不过是测试各种材料，修改打印模型，这个阶段花的时间和钱最多。
在Mark5的基础上我重新设计了Mark6，也就是目前产品的雏形。左右按压改成了上下按压，同时增加了给手机充电线的出口，可以边充电边使用。弹力由机械轴改成了弹簧，期间测试回弹效果又改了很多次模型和弹簧规格，最终弹力效果可以媲美线性的机械轴。另外是防滑垫里边放了磁铁，这样就可以让两边的计时器手机夹磁吸在一起方便携带。最终Mark6达到了我心中完美的程度。
计时手机夹设计过程就分享到这里了，通过这款产品的设计，我也学习到了很多新的东西，希望大家多多支持计时手机夹！
