心形手表開源硬件

描述

介紹

想必每個業(yè)余無線電操作員，甚至只是普通人，都見過電子 LED 心臟項目。它們通常有2個品種：

1）最簡單的是根據(jù)555系列的晶體管或定時器上的多諧振蕩器的類型制作的。它們并不昂貴，效果也坦率地說馬馬虎虎:) 但它們適合初學(xué)者構(gòu)建。

2）軟件在微控制器上制作更復(fù)雜。當(dāng)然，在這個版本中，項目的總成本更高，但機會也更多。您可以編寫各種漂亮的效果，而不僅僅是像第一個選項那樣將一組 LED 切換到另一組并返回。

但是，第一個和第二個選項通常都是作為 2 月 14 日情人節(jié)送給愛人或愛人的禮物而開發(fā)的。當(dāng)然，在大多數(shù)情況下，這種禮物會在短時間內(nèi)直接包含在假期本身以及假期本身之后的一段時間。這就是我的想法，如果我們以絲網(wǎng)印刷的形式制作一個心形手表，并在其中另外放一顆心，但這次在紅色 LED 上更小。說——完成！發(fā)生的事情由你來判斷。

這樣的電子項目不僅非常適合作為情人節(jié)禮物，而且在日常生活中也很有用。設(shè)備依次顯示當(dāng)前時間和溫度，嗯，怎么可能沒有心臟的動畫，比如每一秒它都能流暢地亮起并逐漸熄滅，但這只是其中一個選項，你可以做到不斷發(fā)光，您可以在下面選擇其他選項。

LED 心臟的動畫將始終提醒您的重要他人，并在任何地方（無論是在家中還是在辦公室）都給人以愉悅的情緒。

PCB設(shè)計流程

我在 Altium Designer 15 程序中像往常一樣開發(fā)印刷電路板，我對此完全滿意。結(jié)果證明，印刷電路板是 2 層的，沒有任何問題。尺寸 90 x 85 毫米。容易焊接，無線電元件比較大，比如都是SMD 0805，LED大5mm，集成電路都是焊好的，這里沒有BGA之類的東西。我在PCBWay訂購了印刷電路板的生產(chǎn)。

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鏈接到 PCBWay 上的此項目以訂購 pcb

使用已安裝的組件，它看起來像這樣：

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順便說一句，電池的插座是從 PC 主板上焊接的，只是稍微彎曲了結(jié)論。沒有辦法在速賣通上多花錢，但讓結(jié)論堅持下去也是一個馬馬虎虎的想法，從正面看起來不太好，所以我就這樣做了。

功能：

• - 顯示當(dāng)前時間。
• - 溫度顯示。
• - 溫度測量范圍：-55...+125 克。S。
• - 測量精度：±0.5 克。S. 在 -10...+85 克的范圍內(nèi)。S。
• - 顯示離散度：0.1 克。S。
• - 顯示信息的替代模式。可定制。
• - 夜間模式。可定制。
• - 在設(shè)定的時間降低夜間模式下顯示屏的亮度，有可能完全禁用顯示屏和心臟。
• - 白天模式下的 7 級顯示亮度。
• - 對心臟的影響分為 2 組。它們正在被配置。
• 第 1 組 - 每秒顯示的效果。
• 第 2 組 - 效果顯示在 1...60 分鐘的時間間隔內(nèi)
• - 菜單。第 4 個按鈕的控制。《菜單》、《上》、《下》、《回車》。
• - 將設(shè)置保存在非易失性 EEPROM 存儲器中。
• - 能夠重置為默認設(shè)置。

短視頻：

硬件和軟件描述

時鐘由 TSSOP-20 外殼中的 8 位 STM8S103F3P6 微控制器生成。帶有共陰極的 7 段 4 位顯示器顯示信息。顯示器由 Titan Microelectronics TM1628 公司的專用微芯片控制。它通過硬件 SPI 接口與微控制器通信。數(shù)據(jù)從 PC6 端口發(fā)送，時鐘脈沖從 PC5 發(fā)送，選通脈沖從 PC4 發(fā)送。將數(shù)據(jù)輸出到顯示器的所有工作都由該芯片承擔(dān)，也就是說，您不需要使用中斷來提供動態(tài)指示。僅在必要時，我們將數(shù)據(jù)發(fā)送到 LED 驅(qū)動器并執(zhí)行其他操作。

SOP-16 外殼中的 DS3231 芯片用作實時時鐘 (RTC)。該芯片具有稱為 SQW 的“神奇”輸出，每秒產(chǎn)生一個正極性脈沖。

這個MC有一個PC3（TLI）端口-Top Level Interrupt（處理中斷的最高優(yōu)先級）一樣，SQW信號在這個端口上結(jié)束。也就是說，RTC的脈沖一來，它就說STM8 嘿，兄弟？扔掉所有東西，一秒鐘已經(jīng)過去了:)，讓我們快速進入中斷處理程序并設(shè)置標(biāo)志！在這個中斷的處理程序中，一個特殊的標(biāo)志被設(shè)置為1，我稱之為Flag1Sec，在程序的主循環(huán)中，這個標(biāo)志被檢查，當(dāng)它為1時，從RTC讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)它是必要的，它會顯示在顯示器上，然后標(biāo)志將立即重置為 0。之后，微控制器將在中斷處理程序中持續(xù)檢查標(biāo)志是否在 1 秒后設(shè)置，整個過程將無限重復(fù)，也就是說，時鐘打開時。為什么要把事情復(fù)雜化？恕我直言，只有您需要的一切。

心臟是在 14 和紅色 5mm 略帶啞光的 LED 上實現(xiàn)的 :) 我在上一份工作中得到了它們，它們是從舊電腦的不必要的前面板中借來的。他們定期在那里自然地顯示硬盤活動。我建議你使用啞光，太亮可能會刺眼-但這并不準(zhǔn)確:)），亮度一般從1... 100％調(diào)整。所以這是一個撤退。我們繼續(xù)。

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它們控制 2-a 移位 8 位串行寄存器 74HC595 的 LED，所有這些都根據(jù)相同的硬件 SPI 工作。定時器 2 上的硬件 PWM 通過亮度控制信號幫助心臟，即通道 3，其輸出到端口 PA3 是微控制器的第 10 引腳。N 溝道場效應(yīng)晶體管 VT1 - FDN337N 上的 LED 鍵。

MC 由 16 MHz 的內(nèi)置 HSI 發(fā)生器提供時鐘，程序延遲在 TIM4 定時器上實現(xiàn)，無需使用中斷。該程序是在 ST Visual Develop v4 開發(fā)環(huán)境.3.12 和 Cosmic 編譯器中用 C 語言編寫的。我盡可能地嘗試直接寫入寄存器而不使用任何庫。

數(shù)據(jù)以交替模式顯示在顯示屏上。例如，10 秒。顯示時間，然后顯示 3 秒。溫度很好，從頭再來。顯示多久只有你自己決定。它在一個特殊的簡單菜單中進行配置，您還可以在其中啟用/禁用心臟效果，以及配置其他選項。

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溫度傳感器連接到 PD2 端口。作為溫度傳感器，使用了著名的民間數(shù)字DS18B20，工作在1WIRE總線上。為了讀數(shù)的可靠性，它必須放在表殼外面。測試時，我立即將它焊接到電路板上，我的上帝：））我注意到時鐘工作的時間越長，溫度平均增加 1-2 攝氏度就越大。對于印刷電路板，來自它的接線焊接到電路板背面的接觸墊上。我沒有做任何連接器，如果你愿意，你可以將任何連接器放在手表本身的外殼上并焊接到板上，原則上沒有問題。

4個按鈕主要用于調(diào)整菜單中的選項，你需要根據(jù)你的身體大小選擇它們的高度才能看起來不錯。您可以購買不同高度的按鈕，例如在速賣通上，現(xiàn)在這不是問題。

肖特基二極管 VD1 作為反極性保護。

整個結(jié)構(gòu)由穩(wěn)定的+5V 電源供電，負載電流至少為500mA（取決于設(shè)置的亮度）。編程器連接到板背面的接觸墊，以通過 SWIM 接口填充固件，所有接觸都經(jīng)過簽名，哪條線焊接在哪里不會有問題。

值得一提的重要一點是夜間顯示屏的最低亮度。事實是夜間的亮度被迫處于最低限度并且不能減少，但似乎它要求更多:)

因此，我建議所有將重復(fù)這個項目的人。考慮使用著色膜對顯示器進行輕微調(diào)色的選項，我不能說，您需要嘗試不同的選項。同樣，一切都純粹是個人的，您需要選擇/測試。但是，這一切都與顯示屏微亮?xí)r有關(guān)，如果您在菜單中選擇完全關(guān)閉顯示屏的選項，則無需為此煩惱。

不幸的是，這里的菜單描述并不完全適合，但這不是問題，您可以通過訪問我的網(wǎng)站或instagram來熟悉它。

文章是俄語的，所以請使用谷歌翻譯。

下載程序：

注意力！小心連接編程線，萬一出錯，設(shè)備可能會出現(xiàn)故障！您需要使用 STVP-ST Visual Programmer 程序下載固件。下載固件后立即進入“OPTION BYTE”選項卡，您需要將AFR3配置為替代功能，從下拉列表中選擇Port C3 Alternate Function = TLI。這是非常重要的，沒有這個選項什么都行不通！選擇后，點擊頂部芯片的紅色箭頭圖標(biāo)并將其上傳到微控制器。斷開編程器與電路板的連接。下載浪漫時鐘溫度計軟件后，您就可以使用默認設(shè)置了。