小字时钟开源硬件

描述

早在 2017 年，我就构建了一个由 wabbitguy 设计的大型字时钟。最近我遇到了一个基于gfwilliams的8x8 矩阵的字时钟。他使用带有印刷标签的 30x30mm LED 矩阵来定义字母。不幸的是，这些字母太小了，无法使用我的 FDM 打印机进行 3D 打印。所以我决定在我的设计中使用 60x60mm LED 矩阵。

设定时间

基于单词的矩阵式时钟通常只能精确到 5 分钟，因为它们无法显示单词。时钟中的时间仍然需要精确到至少一分钟。

按下 SET 按钮，显示屏左上角的字母 H 会闪烁，表示正在设置小时。小时值显示为两个 7 段数字。UP 和 DOWN 按钮将小时值从 0 更改为 23。

再次按下 SET 按钮时，字母 M 在显示屏右上角闪烁，表示正在设置分钟。分钟值显示为两个 7 段数字。UP 和 DOWN 按钮将分钟值从 0 更改为 59。按住 UP 或 DOWN 按钮将自动增加或减少该值。

再次按下 SET 按钮将设置时间并将显示返回到字时钟面。

示意图

该电路是围绕 ATtiny1614 微处理器设计的。它使用 DS1302 实时时钟来保持时间，即使电源已断开。8x8 LED 矩阵由 MAX7219 LED 驱动器控制。

微型字时钟示意图

 

3D打印

包括 STL 文件。将这些带到 3D 打印店，或者如果您有自己的打印机，请通过切片软件运行它们。我使用了 0.2 毫米的层高。

“Word - Case.stl”需要支持触摸构建板。

打印“Word - Diffuser.stl”时，用白色灯丝打印前两层，并在第 3 层开始处切换到黑色灯丝。

印刷电路板

为了最大限度地减少所需空间，该板已设计为尽可能使用表面贴装器件 (SMD)。

大部分元件使用SMD元件

 

如果您希望将电路板商业化，或者您可以像我一样自己制作，Eagle 文件已包含在内。我使用了碳粉方法。

组装 - 步骤 1

首先添加 SMD 组件。我发现在焊接 SMD 元件时使用焊膏比使用卷盘中的焊料更容易。

如果您使用的是单面板，请添加链接

添加 SMD 组件和链接

 

组装 - 第 2 步

将以下组件添加到电路板的铜侧：

• UPDI 编程接头（电池座旁边）
• 极化电源直角排针
• 32.768kHz 手表晶体（RTC 旁边）
• 三个 6x6mm 轻触开关（17mm 轴，带按钮帽）

将 60mmx60mm LED 矩阵添加到板的顶部。

添加底部组件和LED矩阵

 

组装 - 第 3 步

将扩散器插入外壳，然后插入 PCB 组件。

添加扩散器和 LED 矩阵模块

 

组装 - 第 4 步

ATtiny1614 是新一代 ATtiny 微处理器的一部分。与 ATtiny85 等早期系列不同，新品种使用 RESET 引脚对 CPU 进行编程。要对其进行编程，您需要一个 UPDI 程序员。我用 Arduino Nano 做了一个。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的构建说明。它还包含将 megaTinyCore 板添加到 IDE 的说明。

连接UPDI程序员并上传sketch

 

连接 UPDI 编程器

在 IDE 中安装板后，从“工具”菜单中选择它。

选择板、芯片(ATtiny1614)、时钟速度(8MHz) 和Arduino Nano 连接的COM 端口。

Programmer 需要设置为jtag2updi (megaTinyCore) 。

打开草图并将其上传到 ATtiny1614。

组装 - 步骤 5

将直流面板插座添加到机箱背面并接线。

安装后盖。如果太松，请在表壳内部添加一些蓝色油漆工，使其更紧密。

连接 DC 电源连接器并放回