AnalogMeterClock STM32-Based

电压表时钟硬件设计与实现（基于STM32单片机）

电压表时钟通过STM32单片机的内部RTC控制电压表的指针运动，显示小时、分钟和秒。设计还包括断电保持时间功能和背光功能。以下是硬件部分的详细说明与实现步骤。

所需硬件

• STM32单片机
• 精密电压表（3个，用于显示小时、分钟和秒）
• 电阻、电容等基础电子元件
• 备用电池（CR2032，用于RTC断电保持）
• LED元件，用于实现背光
• PCB

电路设计

1. STM32内部RTC配置

STM32单片机自带RTC（实时时钟），用于保持时间信息。通过内部电池（如CR2032），RTC可以在断电情况下继续走时。

2. PWM驱动电路

STM32生成PWM信号，通过开漏方式直接驱动电压表，用于时间显示

3. 电压表连接

三个电压表分别用于显示小时、分钟和秒。它们的正极连接到驱动电路输出，负极连接到地。

4. 备用电池连接

将备用电池连接到STM32的VBAT引脚，以确保RTC在断电时继续工作。

5. 背光电路

三块电压表的LED引出线分别接到PCB上的LED输出端口，区分正负极。

校准与测试

1. 校准过程

1. 机械归零：
   • 调整电压表，使其在零电压时指针指向0。
2. 软件校准模式：
   • 进入校准模式，通过STM32的控制程序，设置电压表的满刻度电压对应的时间（小时、分钟、秒）。

2. 测试步骤

1. 上电测试：
   • 为系统上电，检查各模块是否正常工作。
2. 时间显示测试：
   • 观察电压表的指针，确保其能够准确反映当前的小时、分钟和秒。
3. 断电测试：
   • 断开主电源，检查RTC是否继续走时，并在恢复供电后正确显示时间。
4. 背光测试：
   • 控制背光的开关，确保LED背光正常工作。

仍在进行的工作

1. 修改电源的设计，降低工作电流以便后期使用电池供电
2. 改进电压表驱动电路，使其更安全以及能耗更低
3. 提升稳定性