之前在逛論壇時看到很多大佬在搭膽機,首先表示羨慕崇拜。想想自己做一個,不過后來發(fā)現(xiàn)還得再學習學習才能做。這里先埋個坑,后面搭棚個膽機開源(日期未定)。
現(xiàn)在先回正題,既然膽機做不了,搭個時鐘過過癮。
先上個一代的時鐘綠色版本(已送人)。
側面
一代時鐘使用的是STC89C52制作,具體制作過程跟二代差不多等會詳細說明。
全空氣搭棚設計,帶DC-DC調光設計。
二代直接上實物圖!!!!!!!!!!!
二代采用藍光數(shù)字顯示燈條,搭配中間的白色秒記燈。帶DC-DC調光,同時加入了充電模塊。
使用更精準的時鐘芯片DS3231M。
下面是制作過程和原理講解,資料全開源。其實主要靠手工,感覺大家一眼就能看出我的設計。
上原理圖
相信大家一看原理圖直接就懂了,所以我下面就簡單說說本人設計過程的一些愚見。
霧狀燈LED顯示部分使用的矩陣控制,別問我為啥用矩陣問就是增加工作量。(邏輯圖在附錄文件)
邏輯圖
陽極使用NPN三極管推一下電流,因為經(jīng)過實測STC15單片機在掃屏狀態(tài)下,I/O口流過單個LED的電流過小。
說人話就是不夠亮,還有兩個用來秒閃的單片機也是直接用三極管驅動輸出。這里為什么不直接使用I/O控制,因為需要統(tǒng)一電源進行調光控制。
上制作圖
用熱縮管直接包住霧狀燈。
熱風機(吹風筒也行)吹好放著涼快,注意用剪刀修剪的時候別傷著LED。
修剪洞洞板,這是在某寶某信上買的8*2好像是。
剪好就放上處理好的霧狀燈擺看。
直接焊好引腳留著大用,注意燈要調整好別歪影響觀感。
按邏輯圖焊接,單個數(shù)字共陽(四個數(shù)字),這樣提醒就是擺好數(shù)字后將單個數(shù)字(總共4個數(shù)字)的陽極全部連在一起。
陰極是按四個數(shù)字同位置連接(7個位置),因為單個數(shù)字陽極已經(jīng)連在一起單個數(shù)字剩下7個陰極,每個位置不同。將相鄰的陰極位置相連橫向相連如下圖,七個陰極相同位置4個。不懂的可以細看邏輯圖。
連接單片機做基準點,大概確定位置同時對齊調整。
將各個陽極和陰極先進行位置比對,然后焊接。
洞洞板邊角料,焊個DS3231,雙面膠貼芯片上。
單片機焊接LED
焊點大個的上拉電阻(好看帶感),DS3231的SCL和SDA需要進行外部上拉。
焊好這部分都能直接進行代碼調試了。核心已經(jīng)操作完畢。
操作好核心后就到了電源部分的設計了。
電源部分,用的是MP2395降壓芯片,可控低壓,控制輸出范圍0.8V-15V。輸入使用USB電源提供5V,通過控制FB反饋電阻配置直接控制輸出電壓,下圖有公式。
這里我配置的R1-72K,R2-光敏電阻(室內燈光下18K,強光500,黑暗環(huán)境130K)
經(jīng)過配置可輸出的電壓為最高4V電壓左右(室內燈光下),最低可達1V以下電壓(黑暗環(huán)境)。
這里我是直接使用以前做好的電源板,當然還有許多DC調光的方案,同時使用的電源模塊各不相同。
值得注意的是對電壓幅度的調配,需要實際調試才能找到最合適的亮度,可留空增加電阻進行亮度調節(jié)。
PCB板,架構就是最普通的BUCK拓撲。
一個小模塊巨難焊,實在是身邊沒有大一點焊盤的DC-DC模塊,同時不想買只能折騰自己。
安裝完電源,下一步是充電模塊。
這里使用的是某寶某信上買的,TP4056 1A鋰電池充電板模塊 Type-C USB接口充電保護二合一。
后期焊接忘記拍照見諒,只能給特寫。
電池用銅線固定住,實際測量電池滿電輸出4.1V足夠DS3231正常運行。(充電模塊和電池僅提供DS3231電源)
接口-這里用的某寶上的Type-C USB接口
上轉孔機和膠水直接操作底座(某寶購買玻璃罩8*10,可根據(jù)自己設計時鐘大小訂購)
鉆孔完畢后膠水補充,記得先放入焊好線的USB口。
等風干。
凝固后效果
固定時盡量往下點,別頂著玻璃罩。
調光操作
先上電
居然亮了NICE
試試DC-DC調光,因為之前已經(jīng)調了半天的亮度,所以可定沒問題。
先拍幾張
整體還行挺滿意的。
代碼調試,細心的小伙伴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上面的顯示似乎有點問題,
其實沒啥問題就是我弄了一手騷的用的古阿拉伯數(shù)字顯示。
也不知到對不對反正就是瞎搞,這樣搞的目的就是只有我自己能看得懂。
下面是正常的數(shù)字顯示
上邏輯圖
因為使用的兩個排口分別設計陰極和陽極,所以很方便使用數(shù)組設計
掃屏函數(shù)使用的也是常用的操作函數(shù)這里具體參考連接看附錄。(相信大佬比我講的更透徹)
代碼部分主要是對DS3231的操作使用,還有對顯示LED的掃屏控制。
所以十分簡單,DS3231的驅動代碼我是直接移植以前STM32寫的驅動。
在下載的時候遇到了一個小問題,就是因為線的問題程序可以進行應答而不能下載擦除,
上網(wǎng)問了大佬才懂用9600波特率下載,操作完就解決問題了,還有附上做的簡陋轉接板。
設計時USB固定在木制底板,只能外部使用轉接進行下載,當然也可以直接焊在引腳上下載程序后蓋上罩子。
但是我喜歡蓋上罩子調試。
最后再上幾張效果圖
以上就是全部內容了,新人作品歡迎大家提出寶貴意見。
附錄(代碼+原理圖+邏輯圖+參考手冊)