今年是比較勤快的一年,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)塵封多年的想法,大數(shù)字鐘、數(shù)字收音機(jī)、衛(wèi)生間排風(fēng)扇控制器、家庭傳感器網(wǎng)絡(luò),以及發(fā)光底座等制作,其中家庭傳感器網(wǎng)絡(luò)是最大的一個(gè),從去年開始,到現(xiàn)在基本完成,是基于Arduino的多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。而大數(shù)字鐘差不多就是今年最后一個(gè)完成的了。這里從最后一個(gè)開始逐一記錄今年的DIY活動(dòng)。
大數(shù)字鐘其實(shí)是完成了主機(jī)板部分,外殼還沒開始設(shè)計(jì),但是已經(jīng)可以正常使用了。這個(gè)制作的想法去年已經(jīng)有了,今年中旬買了6個(gè)1.5寸共陰的數(shù)碼管,算是作為一個(gè)開始。構(gòu)想如下:
1、仍然打算自己制作PCB,不準(zhǔn)備去打板,鑒于手工狀態(tài)下只能做單面的,因此在電路上要下一番功夫,就是說數(shù)碼管連線才用S形的走線方式,這樣才不至于出現(xiàn)大團(tuán)的交叉線,當(dāng)然程序上也要做一番改變了,碼表不再是用常用的軟件能生成了,只能自己一個(gè)一個(gè)的計(jì)算出來。
2、貪圖點(diǎn)方便,用國(guó)產(chǎn)的TM1638數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊,只需要3根數(shù)據(jù)線,能調(diào)整亮度,具有恒流功能,這個(gè)芯片早在前年就已經(jīng)買來,準(zhǔn)備用在鐘控收音機(jī)上了(現(xiàn)在變成了兩個(gè)項(xiàng)目)。不再需要在程序里不停掃描,也不需要接一堆三極管或者74LS593之類芯片來驅(qū)動(dòng)了,線路上簡(jiǎn)單了很多。數(shù)碼管之所以用1.5寸的,因?yàn)榇蟪叽绲臄?shù)碼管筆劃都是多個(gè)LED串聯(lián)而成的,1.5寸的是2串,3.4伏電壓可以驅(qū)動(dòng),再大就是3串4串了,驅(qū)動(dòng)電壓要高于5v,而我的電源是5V的,而且家用的1.5寸的也已經(jīng)夠大了。
3、RTC芯片仍然采用DS1302,原因簡(jiǎn)單:家里還有好幾個(gè)這種芯片還沒消化完,雖然只值塊把錢,竟然也舍不得扔掉。
4、主控用Mega8,原因跟DS1302相同,而且是DIP封裝的,盡管手里還有若干片貼片的M8。
5、RTC后備電源用3.6V的鎳氫電池組,原因還是因?yàn)槭掷镉?個(gè),買了多年一直沒用上。
6、電源具有兩種接口,一種是MIN-USB接口,另一種是從太陽(yáng)能電池接入12V電源,降壓到5V,原本是可以用7805的,但是線性的穩(wěn)壓效率太低,發(fā)熱巨大,所以決定才用LM2596S-ADJ開關(guān)穩(wěn)壓芯片,原因還有一個(gè),也是多年前買了好幾個(gè),從來沒有用過~~。
7、這條是跟其他數(shù)字鐘最不同的,就是上面還搭載了一個(gè)溫濕度計(jì),而且是可以上傳到網(wǎng)絡(luò)上的,用SHT10采集數(shù)據(jù),用24L01發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)主機(jī),然后上傳到網(wǎng)絡(luò),可以在遠(yuǎn)程查看溫濕度數(shù)據(jù)。因?yàn)橛玫搅?4L01,它還具有另外一個(gè)功能:可以從別的節(jié)點(diǎn)接收GPS校時(shí)信號(hào),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校時(shí)功能!!
8、還有零碎的功能:可以隨環(huán)境光亮度,動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)碼管亮度、可以用任意遙控器控制顯示內(nèi)容。
2個(gè)多月前,用面包板驗(yàn)證了S形走線的可行性。
11月11日那天,正式啟動(dòng)了這項(xiàng)制作。 用大的洞洞板搭建了數(shù)碼管部分的電路,主控M8、DS1302、SHT10及按鍵采用外接的開發(fā)板模塊。在這套東西上完成了大部分程序的開發(fā)。這里要說的是24L01的SPI接口沒有才用硬件的接口,而是用的模擬SPI,之所以這樣做,是為了單面PCB的設(shè)計(jì)方便,不至于受困于固定的線路,而是可以根據(jù)走線要求,選擇合適的引腳來用。
在洞洞板上搭建電路后快一個(gè)月的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)撓頭的問題,就是DS1302經(jīng)常無故停振,盡管早就確認(rèn)是因?yàn)檫B接主控和DS1302板直接的連線過長(zhǎng)過亂,引起震蕩不穩(wěn)定,還是采取了很多方法,試圖解決這個(gè)問題,但是最后還是失敗了。
本來打算就這樣亂糟糟的算了,反正離心目中的完美作品還差得遠(yuǎn),12月1日,開始設(shè)計(jì)PCB,板上的TM1638沒有直接焊接在板子上,而是用以前做的TM1638的貼片轉(zhuǎn)DIP板上安裝,這樣避免了用貼片的種種麻煩,畢竟這種芯片不像MCU,可以任意指定管腳功能。經(jīng)過幾天的修改,卻始終沒有把它變成PCB板的動(dòng)力,周末也就是12月6號(hào),心血來潮,決定冒著沒有仔細(xì)核對(duì)線路而造成作品完全失敗的危險(xiǎn),把PCB板做出來!
正面
反面
家里的激光打印機(jī)自從更換了墨盒后,打印線路圖一直很不給力,要么有污漬,要么線路被搞亂,這次做的板尺寸大大超過了以往的板子,所以竟然浪費(fèi)了10來張熱轉(zhuǎn)印紙,最后馬馬虎虎的成功了。本來一直有個(gè)困擾,自己腐蝕覆銅板的時(shí)候,無論做多小的板子,都得花上1個(gè)到2個(gè)小時(shí)的時(shí)間,讓人頭痛不已,今天決定采用水浴加熱的方法,以前也用過,只是溫度不高,怕碳膜脫落,這次 把溫度提高了不少,竟然只花了半小時(shí)不到就腐蝕完成了,看來以前是太小心了!
板子處理好后,檢查線路,補(bǔ)上斷點(diǎn),鉆孔,裝插座,焊接,測(cè)試電源,插上芯片,一路順風(fēng),這次沒有好好的校對(duì)線路,盡然做到了僅漏掉一根VCC線(早期的PCB上是有的,后來不知何故沒了),以及一個(gè)最后加上去的貼片熔絲因?yàn)槌叽鐩]有好好檢查無法焊接上去,只好用線短接了,其他錯(cuò)誤一個(gè)沒有,即使有,也可以用軟件來彌補(bǔ),比如為了走線方便,在PCB上5號(hào)和6號(hào)數(shù)碼管的COM端沒有按順序接到TM1638上,這點(diǎn)是可以通過軟件來修補(bǔ)的,不算問題~~,整個(gè)板子只有一條跳線,干凈利索,在安裝TM1638模塊的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)的兩排插座間距太大了,這真的要?dú)w咎于自己的粗心了,沒有仔細(xì)測(cè)量轉(zhuǎn)接板 的尺寸,而是估計(jì)了一個(gè)就直接設(shè)計(jì)了,打印稿紙的時(shí)候竟也沒校對(duì)出來!
12月7日,無法忍受掰開TM1638轉(zhuǎn)接板引腳,強(qiáng)制按在插座上的別扭狀態(tài),重新設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)接板,乘熱打鐵,又設(shè)計(jì)了按鍵/SHT10板,設(shè)計(jì)的時(shí)候腦海里想得是這個(gè)必須是用雙面板才能實(shí)現(xiàn)的,實(shí)際打印出圖紙的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)其實(shí)用單面板也是可以實(shí)現(xiàn)的!不過想想也算了,以前從沒做過雙面的,這次就當(dāng)是試驗(yàn)了,沒想到制作很成功,兩面孔只相差零點(diǎn)幾個(gè)毫米,基本重合,不爽之處也有,就是下面的引線插針應(yīng)該設(shè)計(jì)在背面的,我卻習(xí)慣成自然設(shè)計(jì)到了正面,不過這個(gè)也算是問題~,板子左邊是3個(gè)按鍵,右邊是一個(gè)SHT10的位置。板子打磨好后,調(diào)試一次性成功!
這是基本完成的作品,整個(gè)做下來,消耗了好幾個(gè)積壓的芯片~~
至于外殼,可能要等下一次心血來潮了~~
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數(shù)字鐘
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有一個(gè)大數(shù)據(jù)文件是xml格式的,請(qǐng)問怎么用MATLAB讀出,
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