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[C51]用51单片机驱动指针电压表做的时钟(开源) [复制链接]

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离线aqxgm
 

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— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2017-05-05) —


还有哪位兄弟记得这个玩意?
当时被毒到了,一直就想山寨一个玩玩。但空闲的时间总是太紧缺,从开始到完成断断续续地做了好久,总算完成了,发到这里与大家共享一下。


先来一张制作完成的图片,受加工条件和材料的限制,尽了最大的努力后才勉强做成了现在的样子。

DIY过程
1、原理还是很简单的,就是用单片机读取实时时钟芯片产生的时间数据,并根据时间数据调制成对应的电压,通过指针电压表显示出来就行了。
但是要用时间来产生可控的电压,会用到D/A(数字-模拟转换),但家里没有D/A芯片,就一直没有动手。直到偶然发现STC手册上有用PMW(脉冲宽度调制)做D/A的说明,就简单地搭了实验电路试了一下,觉得可行就匆忙“开工”了。时钟芯片选用了单片机爱好者常用的DS1302,表头是2个5V量程的指针电压表,主控用的是STC12C2052AD,正好2路PWM对应小时和分钟。
STC12C2052AD单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速A/D转换,20脚封装。


DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.0V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。使用3V的备用电池可以在主电源断电的时候继续走时。


时间的调整使用EC11旋转编码器,也就是常说的“飞梭”,可以左右旋转可按下,这么一个玩意配合程序就能实现小时、分钟的调节功能了。

2、制作PCB
根据选用的元器件绘制出电路图,画出PCB来。软件是Altium Designer。




  热转印制板、焊接完成后的模样。受条件所限没有制作阻焊层,焊锡不太受约束焊点不好看,不如打样的板子养眼。

3、重新绘制表盘


原来是5V的电压表,为了改成小时和分钟,需要重新绘制表盘。
上网搜了下发现干这个活CAD最拿手,可惜一点基础也木有,为了画这个玩意看了2天的视频教程+百度,才总算勉强画好。普通打印纸打印的,为防潮在上面贴了一层塑料膜。双面胶粘到原来的表盘上,自我感觉做得还算不错。
    



4、外壳和组装
手里最合适的就是以前弄的这个塑料盒了,大小还合适,就是黑不溜秋的不好看。
  




正面小电钻+挫刀开好表头的孔,好在塑料材质较软,手工制作也不算吃力,不过精度就很难保证了。装好EC11编码器和电源插座,再找合适位置放了2个LED(调节小时和分钟的指示)就行了。
楼下还有


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只看该作者 1楼 发表于: 05-03

5、程序和调试
DS1302以前玩过,复制粘贴后简单修改一下就行。EC11的解码来自互联网。PWM相关的寄存器参照STC手册就行了。


用实验板试一下


调零:单片机PWM输出0,调整电压表的调零螺丝让指针指在0的位置。
调高端:表头里的色环电阻换成了3296可调电阻,PWM输出高,调节3296电阻让指针指向满刻度
调线性:想要指针指在9点整的位置,输入理论值后发现会指到9点10分左右,只好逐个刻度在程序里面调整,这应该叫做“线性补偿”吧!



    


      
就在项目准备完工的时候发现了重大的BUG,每更换一个不同电源,指针指示的位置都有很大的误差,毕竟每个5V的适配器输出的电压不会完全相同,0.1V的差距都会造成指针位置的不同。只好用洞洞板做了个5V的稳压模块来补救一下,这样显示就稳定了,但输入电压就不能使用常见的手机充电器了,找了个9V的路由适配器当电源。




准备组装了





6、如何操作?
正常的时间显示状态下,编码器不起作用,LED全灭。
按下编码器,红色LED亮起,表示为小时调节模式,左右旋转调整到正确的位置。再次按下编码器,红色LED熄灭,绿色LED点亮,进入分钟设置状态,同样左右旋转调整到当前的分钟数,每加减一分钟,就把秒归零。这样在标准时间为X时X分0秒时调一下就达到了分秒同时对好的目的。再按一下,LED全灭,回到正常显示状态。
附上操作视频:
美图镇楼


后记:就是这么一个简单的时钟,磕磕碰碰的做了好久。摆在桌上看着还像那么回事。但折腾的意义大过实用价值,看个时间还得反应一会儿才能明白,有时候还会看错。但是DIY就是这样,从想象到完成,这个曲折的过程还是挺美好的。


                                
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qrut 专家 +1 很有创意的制作~ 05-18
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chenqw8 M币 +30 程序下载了,简单明了 05-11
xiaomage M币 +15 好有创意!谢谢分享! 05-11
逍遥隼 M币 +30 可以用一个自动升降压电路获得更宽的电源适应范围。 05-07
bdgboss M币 +15 玩的很有创意 05-07
fengzheng199 M币 +8 蛮有意思的一个东西 05-06
wdmcxkjy M币 +8 做的不错,还可以两个表头转转一下,做成对面的或者反面的 05-06
hfsp M币 +15 謝謝分享 05-06
newnet1234 M币 +15 謝謝分享,折腾的意义大过实用价值。 05-06
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只看该作者 2楼 发表于: 05-03
开源代码下载
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只看该作者 3楼 发表于: 05-03
精品啊   原创想法不错,仿制的的很漂亮
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开源,希望分享百度云省M
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欢迎山寨
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 (2017-05-03 17:50) 回 aqxgm 的帖子

3210300982@qq.com能发我一份么谢谢,下载要30M真心伤不起啊
这也是我QQ以后在需要CAD绘制,可以找我,我帮你
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lyw123 M币 +8 優秀文章,有个另外想法的时钟,请教你 05-04
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膜拜单片机大佬!
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謝謝分享.diy的乐趣
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用PWM做DA想法不错
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