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标准版 QS-30四位辉光管时钟

简介:尽量压缩成本的四位QS-30辉光管时钟设计

开源协议: GPL 3.0

发布时间: 2022-06-26 23:21:46
  • 1.2k
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描述

QS-30辉光管时钟

用较少的钱满足对世界线变动率探测仪的幻想...

顺带提一句,世界线变动率探测仪这东西如果你想理想还原那随随便便上千了,主要是辉光管炒太贵了

 

本项目设计时考虑的主要是把手上多的元件模块用了,所以有些选型可能不是那么合适

 

  • 基本方案

MCU:STM32F030K6T6

电源管理:DC-12V输入,辉光管所需180V通过max1771升压获得,驱动芯片所需5V通过7805获得,单片机所需3.3V由5V通过经典的ams1117降压获得

外部时钟模块:DS3231

余外设:ESP8266 WIFI模块(ESP01S)  

辉光管驱动:2*74HC595 + 4*K155ID1

 

  • 已知的一些问题与说明

1.长时间四管全开工作时DC-DC电路中mos管发热较大(到了手摸会觉得烫的程度),但经长达两个月的测试发现不影响整体工作。如果需要改善,一是将DC-DC升压电路中的电感L1换成一体成型电感而非我图中所用的屏蔽电感,后者高频特性较差,二是换导通电阻更小的mos并尝试调整反馈电阻的值。

2.我购买的ESP01S模块调试AT固件时始终无法成功,所以我没写这部分的功能,但我是直接使用usb转串口模块调试的(具体问题表现为只有上电时会收到串口打印信息,之后其余各种AT指令都无反应),因此原理上而言PCB上wifi模块的电路设计是没有问题的,有需求的可自己写相关代码。

3.我的两片74hc595设计成了共用stcp和shcp线,但数据线却没有靠级联而是分别用了两个io,后来觉得这简直是多次一举(也不知道当时吃饱了撑这么设计干嘛),自己写代码时请注意。

4.K155ID1在某宝上只有几家店在卖,这东西就是个耐高压的译码器,15一片是正常价,SN74141N也可以完全代替K155ID1使用,但本人实测某宝上的SN74141N八成是假货(不耐高压,上电击穿)。

 

  • 成本

(QS-30四个)35*4 + (K155ID1四片)15*4 +(MAX1771与低导通电阻的MOS与电感等不常备元件)30 +(DS3231模块)20 +(杂七杂八)20= 270 RMB

f030k6t6只要几块钱一片,用这个也是因为之前买多了,其余电阻电容LDO之类的常备元件没有计入成本,需要注意的就是DS3231模块,这东西现在好像涨价了,我用的还是以前买的库存...

还要节省成本那就只有把K155ID1换成诸如A42之类的耐高压三极管了,能省个四十左右,但这样会带来共计一百多个三极管跟电阻的布线与焊接挑战,我还是不省这钱比较好(这种方案我也是试过的,结论就是能用但不推荐)。

 

  • PCB说明

共两部分PCB,其中UP是放置辉光管的圆形部分(对应原理图sheet2),DOWN是主控底座(对于原理图sheet1),两块PCB间通过1.27mm*24pin排针排母连接。

 

  • 附件说明

(项目是在STM32cubeide上编译完成的)

QS30.7z 是整个项目工程文件

QS30_setT.hex 是用于给DS3231设置时间的固件(本来打算每次上电通过wifi模块联网对时的,但eso01s没调出来,只有出此下策)

QS30.hex/QS30_t.hex 是正常使用时的固件,但我忘了是哪一个了...(有一个固件带有一段时间内不显示的保护功能,具体时间段印象中是上午7点到11点,下午2点到5点以及晚上十二点后都不会显示)

固件都可以直接烧进去用

 

 

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
暂无
ID Name Designator Footprint Quantity
1 1.27*24Pin A1,A2,U2 1.27*24PIN_MYSELF 3
2 100uF 16V C1 CAP-TH_BD5.0-P2.00-D0.8-FD 1
3 10uF C2 CAP-TH_BD10.0-P5.00-D1.0-FD 1
4 100nF C3,C4,C11 C0805 3
5 100uF C5,C6 CAP-TH_BD6.3-P2.50-D1.0-FD 2
6 0.1uf/100V C7 C0805 1
7 0.1uF C8,C9 C0805 2
8 100uF C10 C1206 1
9 20pF C12,C13 瓷片电容 2
10 10uF C14,C15 CAP-TH_BD4.0-P1.50-D0.8-FD 2
11 ES2G D2 SMB_L4.3-W3.6-LS5.4-RD 1
12 SS34 D3 SMA_L4.3-W2.7-LS5.3-RD 1
13 DC-005-25A DC2 DC-IN-TH_DC005 1
14 Header Male 2.54mm 1x2P H1,H6 HDR-TH_P2.54-1X2P 2
15 220uH L1 IND-SMD_L12.0-W12.0_744771008 1
16 D21121300350-LED0805 LED1,LED2 LED0805-R-RD 2
17 TK8P65W Q1 -TO-252AA_N 1
18 0.05R R2512 R1 R2512 1
19 1.8M R0805 R2 R0805 1
20 16K R0805 R3 R0805 1
21 1K R4,R8 R0805 2
22 10K R5,R6 0805电阻 2
23 1MΩ R7 R0805 1
24 SS-12D10L4 SW1 SW-TH_SS-12D10L3 1
25 SWITCH,3*6*5PLASTIC HEAD WHITE,260G, 0.25MM,SMD SW2 SW-TH_L6.2-W3.6-LS8.0 1
26 K3-1260D-L1 SW3,SW2 SW-TH_K3-1260D-L1 2
27 CJ7805 U2 TO-263-2_L10.1-W9.1-P5.08-LS15.2-TL 1
28 K155ID1/SN74141 U3,U4,U7,U8 DIP16 4
29 MAX1771ESA+T U6 SO-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1
30 AMS1117-ADJ U9 SOT-223_L6.7-W3.5-P2.30-BR 1
31 74HC595D,118 U10,U16 SOIC-16_L9.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 2
32 4PIN-2.54MM U11,U12 4PIN-2.54MM 2
33 ESP-01S U13 ESP01S-YHM 1
34 DS3231 5P U14 DS3231 1
35 8MHz X1 HC-49S 1
36 STM32F030K6T6 U1,U15 STM-LQFP32 2
37 LED0805-GD LED1,LED2 LED0805-RD 2
38 QS30-1 N1,N2 QS30-1_MYSELF 2
39 100V NE1,NE2 RAD-0.1_MYSELF 2
40 100K R1,R2 R0805_MYSELF 2
41 R R5,R6 R0805加宽 2
42 20K R9 R0805 1
43 20K R10 R0805_MYSELF 1
44 焊盘 U1 ANT天线 1

展开

工程附件
序号 文件名称 下载次数
1

QS30.7z

33
2

QS30.hex

8
3

QS30_setT.hex

9
4

QS30_t.hex

8
工程成员
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