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电子沙漏DIY

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楼主
本帖最后由 jinglixixi 于 2023-2-20 16:07 编辑

#申请原创#

沙漏是一种很早就被人们所使用的计时工具,随着技术的进步尽管它已被机械时钟和电子时钟所代替,但它还在生活中也一种娱乐方式而存在。
图1 玩具沙漏


如今沙漏也电子化,它可以在生活中为我们平添一些情趣。
图2 电子沙漏

这里就介绍一下它的制作过程,它由一块电路板和若干器件所构成。
图3 电路板正面

图4 电路板背面

图5 电子器件

那这些电子器件都包含些啥呢?
它主要有单片机STC15W204S、发光二极管、拨动开关及按键灯组成,详见表1所示。
在电路板上57个LED灯组成了沙漏的图案,并在单片机的控制下,模拟了沙漏的变化效果,具体的电路如图6所示。

图6 原理图

该电子沙漏的制作过程如下:
1)焊接管座及插排
焊接管座的作用在于芯片的保护及维护,此外也为使用其它芯片进行测试提供了方便。
这里的ISP插排则是为了下载程序而配备的,提供连接外部USB转TTL模块就可将功能程序下载到芯片内。
图7 管座及插排

2)焊接拨动开关及电源座
在使用外部稳压电源的情况下,是通过电源座来引入5V电源,并通过拨动开关来控制电源的通断。

当然,如果购置一个USB 座也可以USB口来供电,这样可能会更方便些。
图8 管座及插排

3)焊接按键及电容
这里的按键是用来调节沙漏变化快慢的,它是采用由慢到快的变化操作。所用的独石电容则是为了稳定电压的变化,在焊接时可将其放置在管座下的引脚6和引脚8之间。

由于这里没有使用USB座,过为了图方便是将电容焊到了USB电源的焊盘上。
9 按键及电容

4)焊接发光二极管
由于二极管是有极性的,因此在放置器件时要注意极性。好在开发板上的发光二极管都是同向布局的,因此只要发光二极管的朝向保持一致即可,即使方向都反了也由程序来整体纠正过来。怕的就是,放置的有反有正,就不好解决了。
此外,在焊接过程中应保持发光二极管的高度要一致,以免运行显示的效果。

在焊接时,为了确保发光二极管的整齐,可每排二极管先焊接一个引脚,然后观察效果。再完成调整的情况下,再焊接上剩下的引脚并修脚掉无用的引脚部分。
图10 放置发光二极管

图11 完成沙漏上部

图12完成沙漏下部

5)检测焊接质量
在完成焊接的情况下,先不要把芯片插入管座,应首先检测焊接的质量,以保证电路的导通及无电路问题。
由于在设计电路时,没有为发光二极管配上限流电阻,因此在测试发光二极管时,应串入一个1K的电阻来测试发光二极管的导通情况。

6)接入芯片
在完成电路检测后,将芯片插入管座并上电,就可查看运行效果。其演示效果如图13所示,说明整个DIY过程成功!
当然,如果你不满意芯片所带的演示效果,也可以自行编程加以修改,然后通过ISP接口进行程序更新即可。

整个DIY的过程是不是既简单,又有趣味和成就感!
图13测试效果

如果手中没有开发板的话,也可以找块洞洞板来制作。
在网上购置芯片时,若是使用洞洞板宜选取直插式芯片,其价格会比其它的封装方式要贵一点,但好焊接。
STC15W204S的引脚排列见图14所示,其最小系统十分简单,基本可以没有复位电路,没有晶振电路等。
图14 引脚排列
其烧录软件可选取STV-ISP V6.86O或更高版本,其界面见图15所示。

15 软件界面

下面是一个基于I/O口的跑马灯例程,通过它可设计符合自己要求的效果,如按层的方式下落或是按随机的方式下落,求的是一个个性化和乐趣。
基于I/O口跑马灯例程:

视频演示:



01-IO-跑马灯.zip

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21小跑堂 打赏了 30.00 元 2023-02-20
理由:恭喜通过原创审核!期待您更多的原创作品~

评论
21小跑堂 2023-2-20 17:27 回复TA
有趣的小玩意,虽然实际价值以及技术含量较低,但是趣味性还是挺高的 
jinglixixi 2023-2-20 16:08 回复TA
@王栋春 :哈哈,川剧学的有起色呀! 
王栋春 2023-2-20 09:51 回复TA
@jinglixixi :你这个是买的套件?对程序不太清楚。 
jinglixixi 2023-2-20 09:47 回复TA
@王栋春 :是单片机的,但没给相关的代码,可下载个ISP工具软件来烧录程序,程序按原理图以I/O 输出高低电平控制LED,并以延时函数控制变换的节奏即可. 至于效果可按一行的掉落来处理,也可参照视频的变化过程来仿制。 
王栋春 2023-2-19 22:26 回复TA
里面的资料分享一下,是单片机搞的吗? 

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沙发
Innercourage| | 2023-2-27 08:56 | 只看该作者
不错,有点意思

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