制作mini3216电子时钟(一)(转载)

*本帖最后由 diangongshi 于 2011-11-18 17:12 编辑*

本帖最后由 diangongshi 于 2011-11-18 17:12 编辑

精简设计

有网友问我，为什么我的作品都是电子钟。这真是个好问题，我从来没有想过我为什么这么喜欢制作电子时钟，也许我是一个电子时钟爱好者，也许是水平不足做不了别的东西，或者是一些别的原因。但不管怎样，总是制作电子钟确实有些腻了。为了证明一下我不只是会做电子钟，于是我做出了一个非常艰难的决定，自mini3216之后，我不再设计并制作电子时钟了。Mini3216便成为我的时钟终结作品，把我最大的设计能力、最高的技术水平、最严格的美观要求都倾注其中，力求制作一款最高水准的电子时钟。

Mini1608时钟、FT4未来时钟都曾是我的旗舰作品，它们都有自己独特的精简与创新之处。Mini3216作为最后的时钟，自然把精简设计和创新技术做到了我的能力极限。Mini3216有一块32×16的LED点阵屏幕，所有元器件都采用PCB表面贴装，并把它们都放在LED屏幕和PCB之间，外观上看不到任何芯片和电阻，在保证了整体美观的同时，又让整体厚度做到只有LED屏模块加PCB那么薄。从时钟性能上看，mini3216没有采用单片机制作常用的DS1302时钟芯片，因为DS1302芯片需要外接晶振，时钟精度不高。而是采用了一款内置晶振的时钟芯片，精准程度可以达到走时1年的误差在1分钟以内。用户操作方面，没有采用普通的微动开关作为设置按键，而是改用我之前研发的电容式触摸按键，保证轻薄美观，又带来时钟操作的新体验。时钟显示方面我也下了不少功夫，除了自主设计的时钟字体外，流动显示信息的方式也让我耗了不少精力。正常状态下，时间和温度信息交替显示，每30秒钟显示一次日期信息（包括月、日、星期、节日）。所有信息的切换都是流动动画方式的，不会给你“突然”的感觉。触摸菜单按键进入时钟设置界面，时钟设置的方法也独有新意，所有设置内容都是流动显示设置的，操作简单，一看就会。时钟的操作和外观一样简洁，没有花哨的功能，没有繁杂的操作。Mini3216电子时钟带给你更多的是实用和品位。

LED屏驱动方面更是mini3216的一大突破之处。传统的51单片机驱动32×16阵列的LED屏幕时都需要使用行驱动（或列驱动）芯片。32个I/O接口直接驱动点阵屏的像素极限是16×16，而mini3216电子时钟却可以让32个I/O接口直接驱动32×16的点阵LED屏幕成为可能(如图1所示)。这是mini3216最大的技术亮点，后面的文章里我将向大家介绍这一魔术般的驱动方式是如何实现的。现在先让我们保留这份对创新事物的热情与好奇心，进入到mini3216的制作流程。通过丰富、直观的制作图解，轻松完成这一超酷炫的电子时钟吧(Mini3216显示效果视频：http://v.youku.com/v_show/id_XMjE3MjYxMDc2.html)。

功能介绍：
超薄设计，整机厚度只有一片PCB加上LED屏的厚度（如图2所示）
单片机直接驱动所有LED屏，电路DIY制作简单，无需驱动芯片
公历及农历的重要节日提醒功能
4键全电容触摸式按键
32×16LED点阵屏显示，全中文界面
DYS8100高精准时钟芯片，一年内误差小于1分钟
早8点到晚8点整点报时功能
流动、渐变亮度式显示切换，精致UI设计
亮黑色镀金电路板，长久使用不褪色（如图3所示）
超薄多功能连接排线，如无线般美观

图1 单片机直接驱动32×16阵列的LED屏幕，电路DIY制作简单，无需驱动芯片

图2 整机厚度只有一片PCB加上LED屏的厚度

图3 亮黑色镀金电路板，长久使用不褪色，4键全电容触摸式按键

制作过程
因为mini3216全部采用的是贴片元器件，所以制作时需要各位大侠有一定的焊接水平，至少有过焊接贴片元器件的经验。当然你也可以在没有经验的情况下焊接，但是拿这么精致的套件来练手，好像有点可惜哦。我为了追求工艺上的完美，在制作细节上也下了功夫，下面的制作过程是很规范的细节，不按规范制作，可能会影响美观。

制作所需元器件

第1步：焊接单片机
Mini3216选用的单片机型号是STC公司的12C5A60S2，封装是LQFP48，这是目前STC单片机中体积最小、I/O接口最多的单片机之一，正是用了它才达到了mini3216的诸多功能。LQFP48封装只有小指甲盖大小，焊接起来并不容易，除了有实足耐心之外，焊接的方法也很重要，如图4所示。大家可以在网上搜索“LQFP48的焊接方法”，将可以得到如何焊接此封装的教学视频。

图4 单片机焊接前后第2步：焊盘挂锡

第2步：焊盘挂锡
单片机焊好后，余下的元器件就好焊的多了。为了更方便的焊接，我们先把所有要焊的元器件焊盘中的其中一个焊盘加锡。这样做的好处是当我们焊接元器件时，只要左手把元器件放好，右手拿烙铁把焊盘上的锡熔化，之后这个元器件就被固定住了，然后再来调整位置或者焊接其他焊盘时就容易许多了，如图5所示当然，如果你有更好的方法，可以不用我的方法。青菜、胡萝卜各有所爱，谁让今年是兔年呢。

图5 在元器件焊盘中的其中一个焊盘加锡

第3步：焊接排孔
使用军用级排孔是为了方便取下LED屏模块，因为mini3216的所有元器件都是藏在LED屏模块与PCB之间，那么一但电路出现问题，我们就可以取下LED屏模块来修理了。我们只要把军品排孔焊在PCB上，LED屏模块插接在排孔中就行了。注意哦，我们购买的军品排孔每排是40PIN的，需要把它拆成8PIN的（图6），然后把排孔针脚最细的部分剪掉2/3，目的是为了让针脚不从PCB的背面穿出来，以防影响美观。随后把所有排孔放到PCB上，先只把每一段排孔的其中一个针脚加锡焊接，其他针脚暂时不管（图7）。等所有排孔都焊好之后，再仔细、认真地边用烙铁熔化锡边调整一下排孔的位置，一定要保证与PCB的平面垂直。调整完成后再把各段排孔的其他针脚焊接好。这一步的工作非常关键，如果排孔没有和PCB垂直，制作到最后就会发现LED屏模块不能插入到排孔里，到那时再想调整就困难了。

图6 把排孔拆成5段并剪短针脚

图7 把排孔竖直焊接在PCB上

huqunwei · 2012-5-7 10:07:04

太感人

蒙尘子 · 2012-5-14 09:12:09

有源程序吗？

吴辉 · 2012-6-11 13:15:38

好漂亮，以后学会了也做一个

chaoyue446 · 2012-6-11 13:56:27

1653343207.965700 · 2012-6-11 14:36:47

diy de good

电子专业生 · 2012-6-11 16:32:00

杜洋的你是他本人？还是抄袭！

白菜 · 2012-6-11 17:11:23

厉害

zhaobird · 2012-7-11 15:09:50

厉害厉害

xia870788158 · 2012-7-11 16:23:04

dddddddddddddddddddddddddddddddd

fangshengzhou · 2012-8-22 10:05:35

不错，牛逼啊！！

fangshengzhou · 2012-8-22 10:07:45

楼主有爱啊

何林 · 2012-12-26 14:59:07

我就想要那个电路板

wenhai0926 · 2013-5-9 13:00:49

好漂亮啊啊啊啊，牛

2013-6-23 08:40:12

套件能买到？

驭梦 · 2014-9-5 00:30:39

{:1:}

笑对人生哈 · 2016-9-10 09:43:14

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