做个双色点阵翻页时钟(日期时间显示+气压温度显示)

1万 · 2023-1-19 11:34

本帖最后由 springvirus 于 2023-2-3 15:41 编辑

#申请原创#
@21小跑堂

客厅放的指针石英表，气氛有些不够活跃，新年之际，自己D个点阵时钟吧，双色交替显示，带日期时间显示和气压温度显示，主控选择新唐的评估板Nutiny-EVB-M451-LQFP100 V1.3 板载主控MCU为M453VG6AE，看手册的命名规则，配置为CAN+USB，LQFP100，256KB的FLASH，32KB的RAM，工作温度为-40度到105度，已经是该系列芯片的顶级配置了，性能强悍，100pin的封装，IO数量也是相当可观，片内外设资源也是丰富，包括常见定时器，UART，I2C，SPI等，M453还有USB，CAN，CRC等。

虽然M453内部也有RTC，但此次选用了深圳兴威帆的RTC模块-SD2405ALPI，特点如下：

1. 是一款内置晶振，充电电池，具有标准I2C接口的实时时钟模块，MCU可使用该接口的
通过5位地址寻址来读写片内32字节寄存器的数据。
2. 内置晶振可保证时钟精度为+-5ppm，即年误差小于2.6分钟。

3. 内置充电电池及充电电路，在电池满充，主电源下电的常温条件下内部时钟走时可维持半年左右时间，电池电量近550mAh，常温下，电池寿命为5-8年。

以上特点决定了SD2405的外围电路相当简洁，只需VCC GND SCL SDA。

SD2405的I2C 高7位BIT7-BIT1器件地址为0110 010，BIT0值，1为读操作，0为写操作。

气压温度传感器模块，选用了ROHM的BM1383，与MCU的通信接口同样为I2C。内置气压传感器和温度传感器。注意温度寄存器的值TEMP_OUT，以补码方式存放。

BM1383的I2C 高7位BIT7-BIT1器件地址为1011 101，BIT0值，1为读操作，0为写操作。

注意模块上的SCL SDA上拉电阻没有焊接，这里焊接了2个直插的4.7K上拉电阻，背面用绝缘胶带做处理。

同时设置了3个按键，进行日期和时间的初始化设置，之后主系统下电，RTC模块由于有内置电池，也不会丢失数据。
有3个10K的贴片电阻焊在了洞洞板背面，用绝缘胶带做了处理。

点阵屏的驱动方案很多了，这里就不介绍了。

模块化的组装，没有复杂的操作流程。

编程思路如下：

分为时钟运行和时钟设置2个大状态，时钟运行里有2个子状态，分为时间翻页显示和日期温度流水显示，另外颜色就是红和绿色交替显示，时钟设置里就是读取按键状态，分为设置，加1，减1，3个功能按键。
根据点阵的驱动，规划一个整体buffer，在定时器的1ms溢出中断里，刷新这个整体buffer，在对应位置赋值1，就能看到静态显示，在另外的定时时间里对buffer进行字节赋值或者字节位移，就能实现上下移动和左右移动。
比如秒的翻页效果，就是字节赋值，在边界处理调试时注意一下效果就可以了，左右移动就是字节位移（根据点阵驱动方案调整具体的编程思路）。

字体风格和各种效果的移动速度就根据个人的观感进行调整了。

整体原理框图如下：