本帖最后由 jinglixixi 于 2023-2-20 16:07 编辑
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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。 图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。
图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:
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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
@王栋春 :哈哈,川剧学的有起色呀!
@jinglixixi :你这个是买的套件?对程序不太清楚。
@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。
里面的资料分享一下,是单片机搞的吗?