这个时钟在8位VFD时钟的基础上制作
前一代V1版本虽然制作简单,但是VFD模块+控制板的组合看起来也比较臃肿不美观,而且DS3231MZ价格已经上去了,之前优信7快多买的,现在几十块钱了。
[x] V2.0版本 画原理图
VFD驱动电路:
8-MD-06INK这个屏数据手册里灯丝用直流供电,灯丝给2.7V电压对地抬升2V,我实测灯丝电压不抬升也可以正常消影显示。我选择了SGM6601YTN5G/TR做高压供电 24V的升压,灯丝以及屏内驱动芯片都用ME6211C33M5G-N LDO的3.3V供给,灯丝2.7V电用1N5819WS(SL)+电阻分去大约0.6V电压,放在接地的一端可以把灯丝电压抬升0.6V,用PMOS控制通断。
主控选择STC8G1K17-38I-QFN20,因为手里有、IO数量够用、Flash大小看着应该也够了、够小
时钟芯片选择了国产的SD3078
电容选择:LDO输入选择了100uF 输出22uF,因为负责灯丝供电选择大点的保证供电稳定。24V升压输入选择22uF为了保证输入供电稳定,输出电容考选择耐压50V的,虑到输出电流很小选择了4.7uf
排布PCB时为了布线美观把硬件SPI IIC通信用的引脚都换了,SPI IIC用软件模拟
[x] 画PCB
排布元器件的同时修改原理图中不同功能所使用单片机IO号来美观布线
因为空间局促,把大封装的侧按键换成了小封装的
[x] 打板测试
我没注意SD3078的封装是SOIC8 5.3的封装,用了SOP8的
没注意看VFD屏的数据手册,屏的TSB引脚没接地导致屏工作异常
最大亮度下整个电路平均工作电流175mA左右,供电5V 170mv纹波,升压的24V 150mv纹波,LDO 输出70mv纹波。打开VFD灯丝供电、24V升压时 3.3V 5V输入端电压波动几乎没有
调整了一些元器件位置
[x] 移植前代的程序
[x] 把使用DS3231MZ部分修改位SD3078
SD3078具有充电功能,可以对可充电备用电池进行充电,上电复位默认关闭,使用一次性备用电池可以不进行充电设置
[x] 修改按键驱动功能
[x] 把CH552读写内部Flash换为STC内部Flash
[ ] 增加闹钟功能
取消增加闹钟功能,因为STC8G1K17Flash不够用再加上闹钟用手机更为方便,这个时钟更多的只是作为个摆件
<aside> 💡 使用两片透明1.8mm厚度亚克力板做前后面板,用M2-7mm双通铜柱做前面板固定,M2-6+3mm单通铜柱固定后面板。
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[x] V2.1改版,把CR1220一次性电池换成ML621可充电电池,在ML621周围摆6个SK6812-1515灯珠作点缀
[x] 修改PCB并打板测试
SK6812-1515灯珠没钢片的情况下铁板烧经常虚焊
<aside> 💡 后面板把M2-6+3mm单通铜柱改为M2-5+3mm,前后面板用双通M2 7mm铜柱 + M2-5+3mm + M2圆头内六角螺丝固定
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把16.4k的程序缩减到13.3k
[x] V2.2改版,把3.3V供电的ME6211C33M5G-N换成M3406-ADJ,纹波7mv左右。
[x] 写了环状SK6812呼吸灯程序并加入了设置菜单
[x] 增加了滚动动画方向设置
<aside> 💡 V2.1版本3.3V供电有0.429W左右超了ME6211C33M5G-N正常工作的0.3W,在室温30℃下已经烫手了,如果室温35℃将不利于稳定工作。修改后的时钟最大亮度下整个电路平均工作电流从175mA左右降低到了154mA左右,蜂鸣器响的时候瞬间电流有400多mA,关显示待机电流8mA左右(单片机没休眠)。
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[x] 修复bug:关闭呼吸灯后重新上电会静态显示绿色,在此基础上开启倒计时会静态显示红色,退出倒计时提醒动画也还是静态显示红色
[x] 修复bug:开启呼吸灯的时候进入设置没亮红灯