本文作者：立創(chuàng)開源硬件平臺(tái) OSHWHub 用戶@KAGUYA，禁止商用，未經(jīng)許可禁止轉(zhuǎn)載，點(diǎn)擊查看原文章

1、工程簡(jiǎn)介  

盡量壓縮成本的，四位QS-30輝光管時(shí)鐘設(shè)計(jì)。用較少的錢，滿足對(duì)“世界線變動(dòng)率探測(cè)儀”的幻想。

  

如果想完全還原，太貴了。目前的目的是把手上多的元件模塊用了，所以有些選型可能不是那么合適。

2、硬件模塊

MCU: STM32F030K6T6；

電源管理：DC-12V輸入；
輝光管所需180V通過max1771升壓獲得；
驅(qū)動(dòng)芯片所需5V通過7805獲得；

單片機(jī)所需3.3V由5V通過經(jīng)典的ams1117降壓獲得。

外部時(shí)鐘模塊：DS3231；
其余外設(shè)：ESP8266 WIFI模塊（ESP01S）  ；

輝光管驅(qū)動(dòng)：2*74HC595 + 4*K155ID1。

  

3、成本  

（QS-30四個(gè)）35*4 + （K155ID1四片）15*4 +（MAX1771與低導(dǎo)通電阻的MOS與電感等不常備元件）30 +（DS3231模塊）20 +（雜七雜八）20=270 RMB

01.說明

f030k6t6只要幾塊錢一片，之前買多了。

其余電阻電容LDO之類的常備元件沒有計(jì)入成本。

DS3231模塊，現(xiàn)在好像漲價(jià)了，我用的還是以前買的庫存。

02.更節(jié)省方案

還要節(jié)省成本，只能將K155ID1換成A42之類的耐高壓三極管，能省個(gè)四十左右。但這樣會(huì)帶來共計(jì)一百多個(gè)三極管跟電阻的布線與焊接挑戰(zhàn)，這種方案我也是試過的，結(jié)論就是—能用但不推薦。



04、PCB說明  

共兩部分PCB，其中UP是放置輝光管的圓形部分。

對(duì)應(yīng)原理圖sheet2。

DOWN是主控底座。

對(duì)應(yīng)原理圖sheet1。

兩塊PCB間通過1.27mm*24pin排針、排母連接。

  

  

5、問題與說明  

01.發(fā)熱改善

長時(shí)間四管全開工作時(shí)，DC-DC電路中mos管發(fā)熱較大，手摸會(huì)覺得燙的程度。但經(jīng)長達(dá)兩個(gè)月的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)不影響整體工作。

改善方式有兩種：

● 將DC-DC升壓電路中的電感L1，換成一體成型電感，而非我圖中所用的屏蔽電感。后者高頻特性較差。

● 換導(dǎo)通電阻更小的mos并嘗試調(diào)整反饋電阻的值。

2.調(diào)試說明

我購買的ESP01S模塊，調(diào)試AT固件時(shí)，始終無法成功。所以我沒寫這部分的功能，但我是直接使用usb轉(zhuǎn)串口模塊調(diào)試的。

具體問題表現(xiàn)為：

● 只有上電時(shí)會(huì)收到串口打印信息；

● 之后其余各種AT指令都無反應(yīng)。

因此原理上，PCB上wifi模塊的電路設(shè)計(jì)是沒有問題的，有需求的可自己寫相關(guān)代碼。

3.注意事項(xiàng)

我的兩片74hc595，設(shè)計(jì)成了共用stcp和shcp線。但數(shù)據(jù)線沒有靠級(jí)聯(lián)而是分別用了兩個(gè)io。后來覺得這簡(jiǎn)直是多次一舉，自己寫代碼時(shí)請(qǐng)注意。

4.譯碼器說明

K155ID1在某寶上只有幾家店在賣。是個(gè)耐高壓的譯碼器，15一片是正常價(jià)。SN74141N也可以完全代替K155ID1使用。但本人實(shí)測(cè)某寶上的SN74141N八成是假貨。體現(xiàn)為，不耐高壓，上電擊穿。

5.附件說明

項(xiàng)目是在STM32cubeide上編譯完成的。QS30.7z 是整個(gè)項(xiàng)目工程文件，QS30_setT.hex 是用于給DS3231設(shè)置時(shí)間的固件。本來打算每次上電通過wifi模塊聯(lián)網(wǎng)對(duì)時(shí)的。但eso01s沒調(diào)出來，只有出此下策。

QS30.hex/QS30_t.hex 是正常使用時(shí)的固件，但我忘了是哪一個(gè)了...

有一個(gè)固件帶有一段時(shí)間內(nèi)不顯示的保護(hù)功能。具體時(shí)間段印象中是上午7點(diǎn)到11點(diǎn)，下午2點(diǎn)到5點(diǎn)以及晚上十二點(diǎn)后都不會(huì)顯示，固件都可以直接燒進(jìn)去用。



06、設(shè)計(jì)圖  

  

原理圖（點(diǎn)擊進(jìn)入立創(chuàng)EDA編輯器打開）

 

原理圖（點(diǎn)擊進(jìn)入立創(chuàng)EDA編輯器打開）

   

PCB圖（點(diǎn)擊進(jìn)入立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

PCB圖（點(diǎn)擊進(jìn)入立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

更多詳情及附件，可從原工程查看。

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