折叠时钟开源分享

描述

最近我制作了一个立方体时钟，无论时钟本身处于什么方向，它都以相同的方向显示时间。这是受到Lexon Flip Travel Reversible LCD 闹钟的启发。我当时的另一个想法是折叠钟。

设计

这个时钟是根据我手头已有的组件设计的；主要是两个 0.8 英寸 4 位 7 段时钟显示器。由于时钟分为两部分，因此使用两个 4 位 7 段显示驱动器 (TM1650) 比使用单个 MAX7219 8 位 7 段显示驱动器更有意义。

大多数电子设备位于底部或左侧。时间由一个实时时钟芯片（DS1307）控制，它有自己的电池，以便在主电源断开时不会丢失任何时间。

底部示意图。

 

顶部或右侧部分包含一个水银开关，可确定顶部是向后折叠还是打开。

顶部示意图

 

设定时间

使用三个按钮配置时钟。它们是 SET、UP 和 DOWN。SET 按钮依次闪烁 HOURS、MINUTES 和 SECONDS 值。当数值闪烁时，UP 和 DOWN 按钮将分别增加或减少数值。任何更改都会写回 RTC。

您可以设置时钟自行折叠或完全打开的时间。

3D打印

包括 STL 文件。将这些带到 3D 打印店，或者如果您有自己的打印机，请通过切片软件运行它们。我使用了 0.2 毫米的层高。

铰链销是一根 1.75 毫米长的灯丝。我发现铰链开始时很紧，但在打开和关闭多次后松开了。

铰链销是一根 1.75 毫米长的灯丝。

 

印刷电路板

为了最大限度地减少所需空间，该板已设计为尽可能使用表面贴装器件 (SMD)。此外，这些板的设计尺寸与 0.8 英寸 4 位 7 段显示器的尺寸相同。

在设计电路板时，我没有将段引脚映射到相应的显示引脚，而是保持布局尽可能简单并在软件中进行调整。

底板 - 大部分元件使用 SMD 元件

 

顶板

 

如果您希望将电路板商业化，或者您可以像我一样自己制作，Eagle 文件已包含在内。我使用了碳粉方法。

组装 - 步骤 1

首先添加 SMD 组件。我发现在焊接 SMD 元件时使用焊膏比使用卷盘中的焊料更容易。暂时关闭电池座。

如果您使用的是单面板，请添加链接

添加 SMD 组件和链接 - 底板

 

添加 SMD 组件和链接 - 顶板

 

组装 - 第 2 步

将UPDI编程排针、链接排针和JST电源插座添加到底板。

将排针和电源插座添加到底板

 

将链接针头添加到顶板。

将排针添加到顶板

 

注意：我通常在我的连接器上涂抹一点油漆，以显示可能对它们进行的任何连接的正确方向。

组装 - 第 3 步

将水银开关和显示器添加到顶板上。（确保不要将显示器倒置焊接！）

将水银开关和显示器添加到顶板

 

组装 - 第 4 步

现在排针已就位，您可以添加电池座。

在为 RTC 添加 32.768Khz 手表晶体之前，将其包裹在一些 Kapton 胶带中，然后将其焊接到电路板的铜面上。这将确保它不会短路下面的任何轨道。

将按钮顶部粘到 17mm 6x6mm 轻触开关上。注意不要让胶水顺着轴流进开关。先从中间的开关开始焊接。

将电池座、水晶和开关添加到底板

 

组装 - 步骤 5

将显示器添加到底板。（确保不要将显示器倒置焊接！）

将显示器添加到底板

 

组装 - 步骤 6

将电路板放入 3D 打印的外壳中。添加直流电源插座并将其连接到 JST 插头。接下来通过铰链下方的插槽将 5 路带状链路电缆馈入并将其插入电路板。

将电路板添加到机箱并连接电源和链接电缆

 

编程后，使用热胶将电路板固定在外壳中。

使用热胶将电路板固定在外壳中

 

对 ATtiny1614 进行编程

ATtiny1614 是新一代 ATtiny 微处理器的一部分。与 ATtiny85 等早期系列不同，新品种使用 RESET 引脚对 CPU 进行编程。要对其进行编程，您需要一个 UPDI 程序员。我用 Arduino Nano 做了一个。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的构建说明。它还包含将 megaTinyCore 板添加到 IDE 的说明。

连接UPDI程序员并上传sketch

 

连接 UPDI 编程器

在 IDE 中安装板后，从“工具”菜单中选择它。

选择板、芯片(ATtiny1614)、时钟速度(20MHz) 和Arduino Nano 连接的COM 端口。

Programmer 需要设置为jtag2updi (megaTinyCore) 。

打开草图并将其上传到 ATtiny1614。

结论

我对这个时钟的主要问题是连接这两个部分的电缆。它确实需要是您可能在 CD-ROM 驱动器上找到的那些弯曲的印刷电缆之一。问题是得到一个合适的长度并拥有正确的插座，以便可以插入。

总体而言，这是一个有趣的项目，在设计代码时提出了一些挑战。