QS-30四位辉光管时钟

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1、工程简介  

尽量压缩成本的，四位QS-30辉光管时钟设计。 用较少的钱，满足对“世界线变动率探测仪”的幻想。

  

如果想完全还原，太贵了。 目前的目的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。

2、硬件模块

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；
其余外设：ESP8266 WIFI模块（ESP01S）  ；

辉光管驱动：2*74HC595 + 4*K155ID1。

  

3、 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

01.说明

f030k6t6只要几块钱一片，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。

DS3231模块，现在好像涨价了，我用的还是以前买的库存。

02.更节省方案

还要节省成本，只能将K155ID1换成A42之类的耐高压三极管， 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， 这种方案我也是试过的， 结论就是—能用但不推荐。



04、 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。

对应原理图sheet1。

两块PCB间通过1.27mm*24pin排针、排母连接。

  

  

5、问题与说明  

01.发热改善

长时间四管全开工作时， DC-DC电路中mos管发热较大，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。

改善方式有两种：

● 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。

● 换导通电阻更小的mos并尝试调整反馈电阻的值。

2.调试说明

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，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.注意事项

我的两片74hc595，设计成了共用stcp和shcp线。 但数据线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， 自己写代码时请注意。

4.译码器说明

K155ID1在某宝上只有几家店在卖。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。体现为，不耐高压，上电击穿。

5.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。



06、 设计图  

  

原理图（点击进入立创EDA编辑器打开）

 

原理图（点击进入立创EDA编辑器打开）

   

PCB图（点击进入立创EDA编辑器打开）

  

PCB图（点击进入立创EDA编辑器打开）

  

更多详情及附件，可从原工程查看。

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