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又做了個(gè)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(gè)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?yàn)樵谔詫毶峡吹竭@么個(gè)可以做數(shù)字鐘的液晶屏~~,還是拖了很久的一個(gè)東西,早在1月份就開始動(dòng)手了,直到10月國慶長假,才狠狠心,發(fā)了個(gè)毒誓,發(fā)誓要在這個(gè)月基本把它解決掉。
        先說這個(gè)屏吧,看樣子是某個(gè)健身機(jī)器上的顯示屏,有體重,心跳,時(shí)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(shí)間,上面左邊小數(shù)字顯示溫度,帶一位小數(shù)點(diǎn),右邊只有兩位,沒有帶小數(shù)點(diǎn),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(dāng)時(shí)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(shí)證明,真的是個(gè)大錯(cuò)誤,為什么?因?yàn)檫@個(gè)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(shí)有點(diǎn)晚了,好在這個(gè)液晶屏也是個(gè)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(shí)候,都是買的成品電路板,自從上次做了個(gè)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(shí)手里早就買了,就是沒機(jī)會(huì)用,它是BL8053。上一個(gè)LED數(shù)字鐘使用了高大上的GPS無線校時(shí),這回打算試試串口校時(shí),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(gè)USB轉(zhuǎn)串口芯片,后來在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候才發(fā)現(xiàn),這個(gè)芯片的外圍有多麻煩了,好在串口校時(shí)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(gè)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(shí)間,做出了這么個(gè)原型:
        看到亂作一團(tuán)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(gè)月,直到上個(gè)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(yàn)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(diǎn),不多的腐蝕量用了1個(gè)小時(shí),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(bǔ)修補(bǔ)就成。

          10月5號(hào),金雞山回來第二天早上,開始動(dòng)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(dòng)充電了,升壓貌似也不對(duì),電壓沒升起來,一檢查,原來BL8530還有不同的電壓等級(jí)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(fù)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(diǎn)亮LCD。再焊上DS1307,發(fā)現(xiàn)程序一運(yùn)行就死機(jī)了,顯然是IIC讀取失敗了,檢查程序的注解,其實(shí)已經(jīng)說清楚了,設(shè)計(jì)PCB的時(shí)候沒去看,就是要對(duì)SCL,SDA進(jìn)行上拉,然后就是焊上倆上拉電阻,成功運(yùn)行。再下來是SHT10,這次的問題也是沒有對(duì)DATA進(jìn)行上拉,修補(bǔ)了也就成功了。就這樣磕磕絆絆,到晚上的時(shí)候也就能全功能運(yùn)行了。
          調(diào)通了程序和硬件,接下來要關(guān)注的是數(shù)字鐘的一個(gè)大問題,就是低功耗。一個(gè)拖著電源的數(shù)字鐘是不受人歡迎的,上一個(gè)太陽能供電的LED鐘另當(dāng)別論。測試發(fā)現(xiàn)電池供電電流達(dá)到了15ma,也就是說,一節(jié)2000mah的鋰電,只能用200來小時(shí),也就是不到10天的時(shí)間,這絕對(duì)是不行的,折騰到了半夜0點(diǎn),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(dāng)初選擇使用5v就得接收現(xiàn)在的現(xiàn)實(shí)了,3.3v,1m頻率運(yùn)行下空閑模式就已經(jīng)達(dá)到1ma的電流,更別說5v全速運(yùn)行了,加上升壓轉(zhuǎn)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(shè)成了輸入上拉模式,成功使電流下降到了4.5ma,運(yùn)行時(shí)間長了好幾倍,當(dāng)然離我設(shè)想的不到1ma的目標(biāo)有點(diǎn)遙遠(yuǎn)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?yàn)橛玫氖琴N片的晶振,設(shè)計(jì)PCB的時(shí)候有點(diǎn)想當(dāng)然了,沒有找相關(guān)資料,造成PCB無法更正,只好找了個(gè)直插的12m晶振代替,插入U(xiǎn)SB后,電腦竟然提示找到硬件,并安裝好了驅(qū)動(dòng)!,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(shí)成功。






         到目前為止,算是80%的完成量,它還有一個(gè)小睡的按鈕,還有一個(gè)高大上的亞克力拼插外殼!工程休眠期間,我其實(shí)做了另外一件事情,就是邊學(xué)邊用solidwork設(shè)計(jì)3d的外殼效果:

最終完成的時(shí)候,大概就會(huì)是這個(gè)樣子~~~

既然調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)了這么多的錯(cuò)誤,修改PCB設(shè)計(jì)就是不可避免的,誰叫我買了3塊液晶屏呢~







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