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为了给大家些创作灵感,今天带来第八届立创电赛优胜奖项目-《基于瑞萨的桌面时钟设计》案例分享!本文作者:瑞萨MCU杯第八届立创电子设计开源大赛选手@w1813,禁止商用,未经许可禁止转载。
1、显示及设置时间、年月日等基础信息(可以手动调整时间,也可以进行网络对时,已实现);
2、支持闹钟设置、倒计时、秒表等功能(由于时间问题,改功能只完成了接口和框架,部分实现缺失,视频会有介绍);
3、支持万年历查看(目前支持到2000年以后日历查看,并可查看距今天数);
4、支持Wifi连接(暂时只支持Wifi名不带中文,后期将升级适配);
5、可查看设备信息;
6、支持小游戏功能(推箱子演示);
7、支持手机远程操作(实现部分,可以进行互发消息,借用三方软件);
8、支持显示天气、温湿度等信息(接口已完成,由于时间紧促,网络获取部分暂未实现,可以仿网络时间获取的方法)。
非首次开源,训练营项目
GPL3.0开源协议
采用瑞萨F7RA2E1A72DFL芯片,涉及电源电路,下载电路,降压电路,锂电池充电电路,室内温湿度采集采用DHT11温湿度传感器,显示模块采用ST7735S 1.77寸TFTLCD(目前验证改规格屏幕使用正常,如使用ST7735R请将MCU输入电压降至3.3V,否则会存在显示不良,其他规格屏幕未实验),通信模块采用ESP-01S无线模块(采用AT方式通信),其余包括六个独立按键、蜂鸣器模块;此外,该板引出全部GPIO引脚及四组3.3V、四组5V供电,除作为桌面时钟外,可以当作一个核心板/开发板使用。以下为各模块的原理图及介绍。
电源输入电路
采用2pin引脚type_c接口,方便焊接,同时增加一个LED,当打开时钟开关时LED会亮起指示。
下载电路
下载电路支持两种下载方式,公用同一个2*4排针,节省空间和资金
稳压电路
采用AMS芯片,将输入电压降到3.3V,进行Wifi供电,同时方便接其他外设
锂电池充放电电路
此处左边采用超薄3P接口的锂电池供电,如采用其他型号接口进行相对应修改即可,中间通过MOS进行供电选择(连接type-c,如果LED2和LED3没有一个常量一个闪烁,有可能MOS损坏,这时请不要在下载模块接5V供电),同时增加一个滑动开关,控制时钟的开关;右侧为锂电池充电电路R12的大小控制充电电流,可以根据实际进行修改,建议不要太大(此处选用的是BOM中多的,主要是省钱)。
BOOT按键
复位按键
LED模块
选用了四个没有连接外设的IO口连接LED,可以用来写LED流水灯基础程序验证芯片运行正常
外设供电
引出四组5V、3.3V供电,方便当开发板/核心板对其他外设供电
触摸引脚
可以支持触摸检测
M3螺丝
请根据自己手里的情况改
引出引脚
此处将所有引脚引出,增加板子的可用性
TFT模块
请尽量使用ST7735S型号的屏幕(已验证)
温湿度传感器
用来检测室温,可以用来和网络获取的温湿度对比
WIFI模块
用来进行外部通信、网络对时,获取温湿度、天气等信息,后续可以尝试连接服务器控制台灯等智能家居
蜂鸣器模块
闹钟响铃
按键模块
采用六个独立按键,在使用时更加方面,对应上下左右确认和取消
主控芯片
主控芯片采用48引脚R7FA2E1A72DFL#AA0芯片,引脚足够使用,另外推荐使用配套的FSP,开发会更加快速、节省时间
下图为全部PCB原理图:
PCB原理图
下图为PCB板:
正面
反面
整体尺寸85*55mm(饭卡大小),十分小巧,同时为了省钱和凑单加入了不少0603封装的器件,如介意可以根据Bom修改。
实物图:
正面(未焊接)
反面(未焊接)
正面(已焊接)
反面(已焊接)
由于前期搞错了电压,导致出现了两根飞线,发布工程已修改,可放心使用,电池采用1500mAh,超长待机。
面板如下:
面板(正面)
面板(反面)
面板采用了学校七十周年的图片(顺便祝学校七十周年生日快乐),正面预留孔是为了触摸引脚,反面是温湿度传感器和蜂鸣器
成品图如下:
正面
反面
主程序流程图
各模块流程图
具体源代码会放在附件里面,如有有问题可以私信或者评论沟通,如代码有用,希望在改造或者有其他好的想法和代码的话也能分享一下
B站视频https://www.bilibili.com/video/BV1nM4y1W7V7/
BOM清单
BOM会上传附件,大部分都是按照便宜买的,有一部分是凑单的0603,可以根据需要进行修改。
PCB板正面
面板反面
此处感谢嘉立创陈工、莫工等在硬件、画板、审核方面的帮助,感谢瑞萨肖工在软件方面的指导,同时感谢嘉立创的优惠券。
已按照要求上传附件
TPS5430DDAR/DC-DC电源芯片 | 1.16 | |
DS18B20+/温度传感器 | 4.43 | |
AD623ARZ-R7/仪表放大器 | 12.55 | |
STM32F030F4P6TR/单片机(MCU/MPU/SOC) | 2.24 | |
ULN2003ADR/达林顿晶体管阵列 | 0.3762 | |
STM32F103C8T6/单片机(MCU/MPU/SOC) | 4.24 | |
STM32F103RCT6/单片机(MCU/MPU/SOC) | 7.03 | |
OP07CDR/精密运放 | 0.4042 | |
STM32G030F6P6TR/单片机(MCU/MPU/SOC) | 2.3 | |
STM8S003F3P6TR/单片机(MCU/MPU/SOC) | 1.0351 |
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