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收起左側

又做了個數(shù)字鐘~

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ID:71235 發(fā)表于 2014-12-27 21:02 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
         這次是個液晶數(shù)字鐘,數(shù)字顯示大小不比早先的LED數(shù)字鐘小,起因還是因為在淘寶上看到這么個可以做數(shù)字鐘的液晶屏~~,還是拖了很久的一個東西,早在1月份就開始動手了,直到10月國慶長假,才狠狠心,發(fā)了個毒誓,發(fā)誓要在這個月基本把它解決掉。
        先說這個屏吧,看樣子是某個健身機器上的顯示屏,有體重,心跳,時間等等顯示內(nèi)容,跟巴掌差不多大,規(guī)劃是下面大數(shù)字用來顯示時間,上面左邊小數(shù)字顯示溫度,帶一位小數(shù)點,右邊只有兩位,沒有帶小數(shù)點,用來顯示濕度值正好,比較濕度顯示再多的位數(shù)也沒用,精度擺在那兒的。
        顯示內(nèi)容確定了,功能也就確定了,就是帶溫濕度顯示的數(shù)字鐘。當時腦袋一熱,放棄使用早已熟透的DS1302,打算改用DS1307,這種IIC接口的日歷芯片,事實證明,真的是個大錯誤,為什么?因為這個芯片只支持5v的電壓,這意味著,我不能直接使用鋰電供電,還得升壓到5v才行,等發(fā)現(xiàn)時有點晚了,好在這個液晶屏也是個5v的,想想就算了,就這么搞下去吧。既然要升壓,又要鋰電供電,打算試試自己搭建充電電路和升壓電路,前些年用鋰電的時候,都是買的成品電路板,自從上次做了個太陽能充電的戶外燈后,就打算以后都自己搞電路了,充電管理芯片選的是 TP4054,升壓電路其實手里早就買了,就是沒機會用,它是BL8053。上一個LED數(shù)字鐘使用了高大上的GPS無線校時,這回打算試試串口校時,同樣也打算自己搭建電路,而不是買成品板,鬼使神差的選擇了PL2303這個USB轉串口芯片,后來在設計電路的時候才發(fā)現(xiàn),這個芯片的外圍有多麻煩了,好在串口校時并不是必須的,即使失敗了也無所謂了,就這么著吧。溫濕度芯片自然還是SHT10,主控還是M8。以上這些個芯片都是貼片版的,決定這次要大量使用貼片元件了。既然要充電和串口通訊,用USB接口是最自然不過的了,在用minUSB還是mircoUSB上由于了一陣子,最后決定用更小更通用的mircoUSB,也算是自我挑戰(zhàn)吧。
        從1月份開始搞起,調(diào)試DS1307就花了很久的時間,做出了這么個原型:
        看到亂作一團的線路,把我的心情搞壞了,竟然就此擱下,搞起了別的,這一擱就是10個月,直到上個月底,才耐住性子開始畫PCB,也不管線路是否完全正確,電路有沒有經(jīng)過驗證,反正能開始做就行了 ,9月底的某天做出了PCB成品:
           可能是選擇的1.6mm的板子,銅箔也要厚點,不多的腐蝕量用了1個小時,以至于某些線不是那么完美了,斷線都出來了,好在問題不大,修補修補就成。

          10月5號,金雞山回來第二天早上,開始動手了。 先從電源部分開始,焊接mircoUSB,成功,TP4054,BL8530,都沒啥問題,接上電池就能啟動充電了,升壓貌似也不對,電壓沒升起來,一檢查,原來BL8530還有不同的電壓等級的,我焊上去的是3.3v的,自然是失敗了,好在手里也有5v的,換上后成功輸出5v電壓。接下來是焊上M8,發(fā)現(xiàn)一通電,電壓就降到了4.5v了,一摸BL8530,滾燙的,難道是升帶負載能力不行?可手冊上說可以輸出50ma的啊,最后發(fā)現(xiàn)是電路板上的電感焊盤太小,焊上電感后,電感引腳就和邊上的敷銅短路了,造成電感失效。剜掉一部分敷銅后,成功。接著是根據(jù)新的電路修改了程序,成功點亮LCD。再焊上DS1307,發(fā)現(xiàn)程序一運行就死機了,顯然是IIC讀取失敗了,檢查程序的注解,其實已經(jīng)說清楚了,設計PCB的時候沒去看,就是要對SCL,SDA進行上拉,然后就是焊上倆上拉電阻,成功運行。再下來是SHT10,這次的問題也是沒有對DATA進行上拉,修補了也就成功了。就這樣磕磕絆絆,到晚上的時候也就能全功能運行了。
          調(diào)通了程序和硬件,接下來要關注的是數(shù)字鐘的一個大問題,就是低功耗。一個拖著電源的數(shù)字鐘是不受人歡迎的,上一個太陽能供電的LED鐘另當別論。測試發(fā)現(xiàn)電池供電電流達到了15ma,也就是說,一節(jié)2000mah的鋰電,只能用200來小時,也就是不到10天的時間,這絕對是不行的,折騰到了半夜0點,才馬馬虎虎解決了部分的問題,就是說使用5v電源是低功耗的大敵,當初選擇使用5v就得接收現(xiàn)在的現(xiàn)實了,3.3v,1m頻率運行下空閑模式就已經(jīng)達到1ma的電流,更別說5v全速運行了,加上升壓轉換的效率損失,只能在程序上想辦法,最后是把所有未用的IO全設成了輸入上拉模式,成功使電流下降到了4.5ma,運行時間長了好幾倍,當然離我設想的不到1ma的目標有點遙遠了。
         10月6日,只剩下串口模塊沒有做好,早上鼓足勁頭,電路都檢查了,直接把芯片和外圍焊上了,可惜不成啊,因為用的是貼片的晶振,設計PCB的時候有點想當然了,沒有找相關資料,造成PCB無法更正,只好找了個直插的12m晶振代替,插入USB后,電腦竟然提示找到硬件,并安裝好了驅動!,離成功一步之遙,最后還是發(fā)現(xiàn)了,M8和PL2303的串口線沒有交叉,通訊失敗。用線重新連接后,電腦校時成功。






         到目前為止,算是80%的完成量,它還有一個小睡的按鈕,還有一個高大上的亞克力拼插外殼!工程休眠期間,我其實做了另外一件事情,就是邊學邊用solidwork設計3d的外殼效果:

最終完成的時候,大概就會是這個樣子~~~

既然調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)了這么多的錯誤,修改PCB設計就是不可避免的,誰叫我買了3塊液晶屏呢~







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