|
|
一、成品钟选择
DIY钟表除了控制板软硬件设计外，找到合适的外壳是比较困难的，即便有工具打磨，做出来的东西也比不了开模生产的成品。我比较喜欢这样的数码钟：省电，显示内容全（公历+农历+带秒显示的时间+温湿度），满足这样条件的LCD电波钟能买到的只有MaxHome-8881和MaxHome-8888，前者尺寸小一些，手上有2个MaxHome-8888，其中1个部分按键失灵，正适合用来改造，新买的1个MaxHome-8881发现其显示对比度不足。
下面以复制MaxHome-8881控制板为例简述复制过程。
二、信号测试
拍摄LCD触点图，标注触点编号。
第一步，用万用表蜂鸣器档两两测量所有触点，查到独立的触点数，连在一起的也记下。
第二步，用一个12x12轻触按键控制电源通断（用脚踩按下按键），两手各执一个示波器探头每次测量2个触点，测量上电全显几秒的驱动信号。
以触点11、12信号为例，从波形看出LCD电压≈5V，1/3偏置，从波形特征猜测，触点11是SEG，触点12是COM。
结合第一步测得的独立触点和非独立触点连接测试结果 ，猜测LCD屏属性为：8 COM x 25 SEG；VLCD=5V；偏压比=1/3。猜测各触点属性如下图。
可以直接驱动这个LCD屏的单片机可选小华的HC32L136JCTA等，实际选择性价比更高的HC32L196KCTA。
三、抄板
对这个电波钟来说，LCD屏驱动触点和PCB固定螺丝孔是关键尺寸，其它非关键触点位置可以灵活调整，在螺丝孔位置固定的前提下，控制板可按需调整尺寸。抄板最好的办法是用扫描仪扫描控制板，但是，手上没有扫描仪，只能用手机拍摄大概位置和尺寸，拍摄时，打开参考线，使控制板四角尽量在矩形框四角上。拍好后截取控制板部分，调整为黑白图片，可按需调整黑白阈值。
用2.0cm间距排针大致比划一下发现，相邻两个LCD屏驱动触点中心间距2mm，用卡尺测量板子长≈109.16mm，宽≈56.02mm，将拍摄的图片按此尺寸导入嘉立创EDA，再测量LCD屏驱动触点，LCD触点宽度≈1mm，间距≈1mm。根据螺丝孔黑白边界大致放置螺丝孔，螺丝孔尺寸、位置可以结合其它螺丝孔的参数仔细调整，确定螺丝孔尺寸=2.5mm。
将包含LCD驱动触点和螺丝孔的部分做成PCB封装，当需要调整板子尺寸时，确保两者的相对位置不变。
将制作好的PCB封装1:1打印到纸上，将打印纸叠在原控制板上，用亮度较亮的灯或强光手电从底下照上来，目视LCD屏驱动触点和螺丝孔是否重叠，如果有偏差，根据目测差距调整封装，然后再打印对比，直到两者尽量重叠。
四、重新设计控制板
以HC32L196KCTA为主控，用SHT35代替原热敏电阻、湿敏电阻实现的温湿度测量，加上BMP280增加大气压测量，加上TF卡座做数据保存。
LCD屏驱动触点要做沉金处理，这个LCD钟原控制板高度超过10cm，恰逢JP修改免费打板规则，可以在JP免费打沉金板。
在JP打的沉金板金灿灿的，看起来比在JLC打的沉金板金黄一些。
5、设计功能验证程序
焊好主控芯片和最少必要外围，编写简单功能验证程序验证，第一步验证LCD屏显示，发现LCD屏显示效果极差（对比度太低，字符只灰蒙蒙若隐若现显示），反复调整参数均无改善，最终发现是因为LCD屏COM和SEG间电容太大，主控内部LCD电压分压电阻太大导致LCD驱动信号上升太缓导致，芯片参考手册说使用外部电容分压可以增强驱动能力，恰好外部电容分压的几个引脚都都焊盘，改为外部电容分压后，显示效果尚可，只是稍微有点抖动。
填充所有点显示缓冲区验证LCD屏可以全显，证明LCD屏驱动触点定位误差很小，可以使用。逐点测试每一点与现实缓冲区的对应关系。
将之前写好的的计时、BPC解码程序、公历-农历转换等程序添加进来，温湿度暂时用固定值代替，仅用于显示。
用之前做好的BPC信号模拟装置发射68.5KHz对时信号，在白天信号差的时候也可以验证BPC对时。
经验证，基本的计时、对时功能已实现，再加上温湿度、大气压测量就完整了，遗憾的是，因为LCD显示需改为外部电容分压，需用LQFP80封装的芯片实现，要重新设计控制板。
等所有功能完成后再发布软硬件。
|
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
x
打赏
-
查看全部打赏
|
IP归属地
雷达卡
发表于 2025-2-5 16:34:32
提帖卡
置顶卡
锁帖卡
解锁卡
显目卡
千斤顶
发表于 2025-2-5 17:38:17
楼主
