从硬件到软件全面设计一个智能时钟，要的就是创意

`` 本帖最后由 xs13296877718 于 2016-3-10 20:57 编辑

      开头放张成品图提升逼格
    加qq群一起交流，群里会分享一些时钟的资料和程序。

精心制作的视频，时钟功能还是视频演示的比较实在帖子不好说

[media]http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ4OTE4NTk3Mg==.html[/media]

   本人一直以来十分钟情于diy时钟，在学校时候就做过数码管万年历。当时由于程序设计的差劲居然稀里糊涂的采用串口键盘调时。每次调个时间到处找键盘。纯数字的逻辑门的也折腾过很久，做出来的电路复杂的要命，现在想起来觉得当时真烧包。出来工作后还是‘钟情不减’整天被那些智能产品熏陶的，什么东西加个蓝牙装个APP就是智能产品。于是乎就像做个不一样的时钟， 不一样的时钟，不一样的时钟！重要是事说三遍。
    我是一个地道的上班族朝九晚五，住的地方也是小单间。没有阳光不开灯都感受不到白天还是黑夜。既然要做个不一样的时钟，所以我打算把智能照明这个概念融入进时钟。首先它得有以下功能【1】我一进房间就能声控或者人体感应开启照明模式，灯会渐渐变亮（日光灯等半天才能亮）。【2】315无线扩展人体感应控制手机蓝牙app控制（够炫酷吧，想怎么玩都可以）【3】可以设置0-255分钟自动待机，上班去了就会自己灭屏，达到省电的作用还可以延长灯的寿命，符合最近巴黎气候大会的宗旨绿色环保！【4】遥控操作要简洁，时钟设置界面要略显科技感
    说了这么多，先给大家看看我的系统原理方框图。


   看过系统方框原理图相信大家对我这个产品有了一些认识了吧，模块有点多哈。大家别急，下面我就给你们介绍下我这个产品的构成。本次DIY采用的主控是stc最新系列的单片机，功能十分强大：比如pwm调光，串口蓝牙通讯，定时时钟等等。315模块可以扩展人体感应控制。蓝牙模块可以实现手机app控制。显示是重点，采用的是5毫米外径0.06瓦色温6000-6500k正白光草帽LED。16*64分辨率视觉上给人很大的冲击感，可以说是整体配置尽显豪华！     经过几天的原理图设计，电路大致定型了。单片机用STC15W4K61S4-LQFP44宏晶系列最新推出的单片机，【1】电压范围宽【2】寄存器功能丰富【3】rc时钟精准，不用外接晶振【4】io口输出电流大。io口扩展用的74hc595输出硬件结构简单，可以数据线一直级联。充电ic用的tp4057超高效率升压。315接收芯片用的syn5200，距离远数据稳定。锂电池充电保护用DWO1。led驱动芯片用的8205a双mos管，驱动电流大。声控电路芯片用的LM321单运放，电流检测也用的是LM321放大信号。USB转串口用CH304。元件选材就介绍到这了。（瞎bb了这么多）
   接下来也就开始设计PCB了，16*64led显示如果设计在一块板子上那就需要开一块好大的板，这样肯定不行打板费太高，钱包吃不消。思前想后决定采用16*16led列阵方式摆放，由四块点阵显示板使用插针拼接成16*64。主控板只需要一块，其它三块主控板只需要装驱动芯片。板厚用1.6mm，采用白油覆盖看起来比较帅。几天后板子发去打样了！元件也在淘宝上一一选购，买了五六家终于凑齐了，真是累呀！
【一】 经过七天的等待板子终于到了，接快递的心情很是激动啊。元件这几天也都到齐了，接下来展示下pcb！   
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1.1：pcb AD顶层


1.2：pcb 3D正面

1.3：PCB 3D反面

1.4：PCB 3D侧面

1.5：16*16点阵板正面

1.6：16*16点阵反面

1.7：主控板正面


1.8：主控板反面

【二】接下来就要开始制作了。先焊led灯，吼吼吼烙铁敲起来！
2.1：高贵的草帽LED买的质量很好的！

2.2：先插一排焊一排，全插完到时候不好伸烙铁焊接。

2.3：焊接好了灯，要一个个压平才完美。

2.4：焊接好插针，来个特写。



2.4：按照上面的方法把四块显示板焊接好了，真是个大工程{:10:}

【三】接下来就是焊接主控板了，由于制作的太投入忘了拍照了，就直接给大家看看焊接好了的样子吧！
3.1：蓝牙模块暂时还没买，先不装！洗板水正好没有了，所以没有洗白白。


3.2：高清无码近照



3.3：接下来把其它三块驱动板焊接好。驱动板用的就在主板只需要装595和8205和一些电阻就行，这样设计的好处就是可以不用在单独设计驱动板。



3.4：艺术照来一张


3.5：从主板开始依次拼接，组成一块完整控制板。



【四】把灯板插在控制板上，量下三围长宽高400*100*18mm。还算苗条，主要是主板与灯板的接插座比较高，下次找找有没有比较矮的，毕竟现在东西都想着越做越薄。我们也得向这方面看齐！
4.1：完全拼装好了整体展示下







4.2：密密麻麻的LED看起来很有感觉，整块拼接起来基本没什么缝隙。


【五】到目前为止整个产品的装配就完成了。        接下来就要通电测试了，仔细检查几遍。（好怕BOOM）测试下电压都正常，【一】开机音乐声响起♫。。♬。♫。。。♬，好像哪里不对，声音的节奏完全乱了{:10:}，最后发现蜂鸣器电路几个电阻顺序焊错了。小问题分分钟解决！【二】用遥控试下红外，发现没反应。声控，光控也有问题，一一检测从新烧录程序红外和声控正常了。光敏电阻一个调灵敏度电阻用小了，导致感应亮度被调至最低。【三】试下315无线遥控发现也有问题，用逻辑分析仪抓取315接收模块输出的信号。发现启动的时间和程序里设置的时间对不上。只有改程序了！（出现的问题还真是多，怪我咯）
【六】现在给大家展示下我这产品的的功能界面。
6.1：开机界面，本来有个动画效果的速度快了没拍到，这就是手慢无的一个例子。


6.2：正常时间显示模式，根据周围场景亮度调节显示亮度，在强光下也能看的清。还可以切换倒显模式。支持重力感应上下颠倒时钟可以自行切换。








6.3：功能选项界面，按界面对应的数字进去，或者按左右键切换界面。











6.4：闹钟设置界面，界面下有四个功能一种功能有开和关，不知道这个功能流程设置的是否合理？










6.5：照明模式，调成最亮当的上半个日光灯，功率只有5瓦左右。插针接触不良有的地方有点暗。



到这帖子就结束了，谢谢大家花时间去看这个帖子。我也是第一次发帖，希望和大家多多交流共同成长！东西哪些地方不足，你们都可以提建议，为的就是让这个时钟更完美实用真正能融入到我们的生活之中。下个版本我打算加载wifi模块，在开发个app控制。功能也会相对优化，你们有什么好的建议也可以和我说。







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