之前在逛论坛时看到很多大佬在搭胆机,首先表示羡慕崇拜。想想自己做一个,不过后来发现还得再学习学习才能做。这里先埋个坑,后面搭棚个胆机开源(日期未定)。
现在先回正题,既然胆机做不了,搭个时钟过过瘾。
先上个一代的时钟绿色版本(已送人)。
侧面
一代时钟使用的是STC89C52制作,具体制作过程跟二代差不多等会详细说明。
全空气搭棚设计,带DC-DC调光设计。
二代直接上实物图!!!!!!!!!!!
二代采用蓝光数字显示灯条,搭配中间的白色秒记灯。带DC-DC调光,同时加入了充电模块。
使用更精准的时钟芯片DS3231M。
下面是制作过程和原理讲解,资料全开源。其实主要靠手工,感觉大家一眼就能看出我的设计。
上原理图
相信大家一看原理图直接就懂了,所以我下面就简单说说本人设计过程的一些愚见。
雾状灯LED显示部分使用的矩阵控制,别问我为啥用矩阵问就是增加工作量。(逻辑图在附录文件)
逻辑图
阳极使用NPN三极管推一下电流,因为经过实测STC15单片机在扫屏状态下,I/O口流过单个LED的电流过小。
说人话就是不够亮,还有两个用来秒闪的单片机也是直接用三极管驱动输出。这里为什么不直接使用I/O控制,因为需要统一电源进行调光控制。
上制作图
用热缩管直接包住雾状灯。
热风机(吹风筒也行)吹好放着凉快,注意用剪刀修剪的时候别伤着LED。
修剪洞洞板,这是在某宝某信上买的8*2好像是。
剪好就放上处理好的雾状灯摆看。
直接焊好引脚留着大用,注意灯要调整好别歪影响观感。
按逻辑图焊接,单个数字共阳(四个数字),这样提醒就是摆好数字后将单个数字(总共4个数字)的阳极全部连在一起。
阴极是按四个数字同位置连接(7个位置),因为单个数字阳极已经连在一起单个数字剩下7个阴极,每个位置不同。将相邻的阴极位置相连横向相连如下图,七个阴极相同位置4个。不懂的可以细看逻辑图。
连接单片机做基准点,大概确定位置同时对齐调整。
将各个阳极和阴极先进行位置比对,然后焊接。
洞洞板边角料,焊个DS3231,双面胶贴芯片上。
单片机焊接LED
焊点大个的上拉电阻(好看带感),DS3231的SCL和SDA需要进行外部上拉。
焊好这部分都能直接进行代码调试了。核心已经操作完毕。
操作好核心后就到了电源部分的设计了。
电源部分,用的是MP2395降压芯片,可控低压,控制输出范围0.8V-15V。输入使用USB电源提供5V,通过控制FB反馈电阻配置直接控制输出电压,下图有公式。
这里我配置的R1-72K,R2-光敏电阻(室内灯光下18K,强光500,黑暗环境130K)
经过配置可输出的电压为最高4V电压左右(室内灯光下),最低可达1V以下电压(黑暗环境)。
这里我是直接使用以前做好的电源板,当然还有许多DC调光的方案,同时使用的电源模块各不相同。
值得注意的是对电压幅度的调配,需要实际调试才能找到最合适的亮度,可留空增加电阻进行亮度调节。
PCB板,架构就是最普通的BUCK拓扑。
一个小模块巨难焊,实在是身边没有大一点焊盘的DC-DC模块,同时不想买只能折腾自己。
安装完电源,下一步是充电模块。
这里使用的是某宝某信上买的,TP4056 1A锂电池充电板模块 Type-C USB接口充电保护二合一。
后期焊接忘记拍照见谅,只能给特写。
电池用铜线固定住,实际测量电池满电输出4.1V足够DS3231正常运行。(充电模块和电池仅提供DS3231电源)
接口-这里用的某宝上的Type-C USB接口
上转孔机和胶水直接操作底座(某宝购买玻璃罩8*10,可根据自己设计时钟大小订购)
钻孔完毕后胶水补充,记得先放入焊好线的USB口。
等风干。
凝固后效果
固定时尽量往下点,别顶着玻璃罩。
调光操作
先上电
居然亮了NICE
试试DC-DC调光,因为之前已经调了半天的亮度,所以可定没问题。
先拍几张
整体还行挺满意的。
代码调试,细心的小伙伴已经发现上面的显示似乎有点问题,
其实没啥问题就是我弄了一手骚的用的古阿拉伯数字显示。
也不知到对不对反正就是瞎搞,这样搞的目的就是只有我自己能看得懂。
下面是正常的数字显示
上逻辑图
因为使用的两个排口分别设计阴极和阳极,所以很方便使用数组设计
扫屏函数使用的也是常用的操作函数这里具体参考连接看附录。(相信大佬比我讲的更透彻)
代码部分主要是对DS3231的操作使用,还有对显示LED的扫屏控制。
所以十分简单,DS3231的驱动代码我是直接移植以前STM32写的驱动。
在下载的时候遇到了一个小问题,就是因为线的问题程序可以进行应答而不能下载擦除,
上网问了大佬才懂用9600波特率下载,操作完就解决问题了,还有附上做的简陋转接板。
设计时USB固定在木制底板,只能外部使用转接进行下载,当然也可以直接焊在引脚上下载程序后盖上罩子。
但是我喜欢盖上罩子调试。
最后再上几张效果图
以上就是全部内容了,新人作品欢迎大家提出宝贵意见。
附录(代码+原理图+逻辑图+参考手册)