基于瑞薩R7FA2E1A72DFL芯片的桌面時(shí)鐘設(shè)計(jì)

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作者：w1813

項(xiàng)目功能介紹

1、顯示及設(shè)置時(shí)間、年月日等基礎(chǔ)信息（可以手動(dòng)調(diào)整時(shí)間，也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)，已實(shí)現(xiàn)）。

2、支持鬧鐘設(shè)置、倒計(jì)時(shí)、秒表等功能（由于時(shí)間問題，改功能只完成了接口和框架，部分實(shí)現(xiàn)缺失，視頻會(huì)有介紹）。

3、支持萬年歷查看（目前支持到2000年以后日歷查看，并可查看距今天數(shù)）。

4、支持WiFi連接（暫時(shí)只支持WiFi名不帶中文，后期將升級(jí)適配）。

5、可查看設(shè)備信息。

6、支持小游戲功能（推箱子演示）。

7、支持手機(jī)遠(yuǎn)程操作（實(shí)現(xiàn)部分，可以進(jìn)行互發(fā)消息，借用三方軟件）。

8、支持顯示天氣、溫濕度等信息（接口已完成，由于時(shí)間緊促，網(wǎng)絡(luò)獲取部分暫未實(shí)現(xiàn)，可以仿網(wǎng)絡(luò)時(shí)間獲取的方法）。

項(xiàng)目屬性

非首次開源，訓(xùn)練營(yíng)項(xiàng)目。

開源協(xié)議

GPL3.0開源協(xié)議。

硬件部分

采用瑞薩R7FA2E1A72DFL芯片，涉及電源電路，下載電路，降壓電路，鋰電池充電電路，室內(nèi)溫濕度采集采用DHT11溫濕度傳感器，顯示模塊采用ST7735S 1.77寸TFTLCD（目前驗(yàn)證改規(guī)格屏幕使用正常，如使用ST7735R請(qǐng)將MCU輸入電壓降至3.3V，否則會(huì)存在顯示不良，其他規(guī)格屏幕未實(shí)驗(yàn)），通信模塊采用ESP-01S無線模塊（采用AT方式通信），其余包括六個(gè)獨(dú)立按鍵、蜂鳴器模塊；此外，該板引出全部GPIO引腳及四組3.3V、四組5V供電，除作為桌面時(shí)鐘外，可以當(dāng)作一個(gè)核心板/開發(fā)板使用。以下為各模塊的原理圖及介紹。

電源輸入電路

采用2pin引腳type_c接口，方便焊接，同時(shí)增加一個(gè)LED，當(dāng)打開時(shí)鐘開關(guān)時(shí)LED會(huì)亮起指示。

下載電路

下載電路支持兩種下載方式，公用同一個(gè)2*4排針，節(jié)省空間和資金。

穩(wěn)壓電路

采用AMS芯片，將輸入電壓降到3.3V，進(jìn)行Wifi供電，同時(shí)方便接其他外設(shè)。

鋰電池充放電電路

此處左邊采用超薄3P接口的鋰電池供電，如采用其他型號(hào)接口進(jìn)行相對(duì)應(yīng)修改即可，中間通過MOS進(jìn)行供電選擇（連接type-c，如果LED2和LED3沒有一個(gè)常量一個(gè)閃爍，有可能MOS損壞，這時(shí)請(qǐng)不要在下載模塊接5V供電），同時(shí)增加一個(gè)滑動(dòng)開關(guān)，控制時(shí)鐘的開關(guān)；右側(cè)為鋰電池充電電路R12的大小控制充電電流，可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行修改，建議不要太大。

BOOT按鍵

復(fù)位按鍵

LED模塊

選用了四個(gè)沒有連接外設(shè)的IO口連接LED，可以用來寫LED流水燈基礎(chǔ)程序驗(yàn)證芯片運(yùn)行正常。

外設(shè)供電

引出四組5V、3.3V供電，方便當(dāng)開發(fā)板/核心板對(duì)其他外設(shè)供電。

觸摸引腳

可以支持觸摸檢測(cè)。

M3螺絲

請(qǐng)根據(jù)自己手里的情況改。

引出引腳

此處將所有引腳引出，增加板子的可用性。

TFT模塊

請(qǐng)盡量使用ST7735S型號(hào)的屏幕（已驗(yàn)證）。

溫濕度傳感器

用來檢測(cè)室溫，可以用來和網(wǎng)絡(luò)獲取的溫濕度對(duì)比。

WIFI模塊

用來進(jìn)行外部通信、網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)，獲取溫濕度、天氣等信息，后續(xù)可以嘗試連接服務(wù)器控制臺(tái)燈等智能家居。

蜂鳴器模塊

鬧鐘響鈴。

按鍵模塊

采用六個(gè)獨(dú)立按鍵，在使用時(shí)更加方面，對(duì)應(yīng)上下左右確認(rèn)和取消。

主控芯片

主控芯片采用48引腳R7FA2E1A72DFL#AA0芯片，引腳足夠使用，另外推薦使用配套的FSP，開發(fā)會(huì)更加快速、節(jié)省時(shí)間。

下圖為全部PCB原理圖：

PCB原理圖

下圖為PCB板：

正面

反面

整體尺寸85*55mm（飯卡大?。?，十分小巧，同時(shí)為了省錢和湊單加入了不少0603封裝的器件，如介意可以根據(jù)Bom修改。

實(shí)物圖：

正面（未焊接）

反面（未焊接）

正面（已焊接）

反面（已焊接）

由于前期搞錯(cuò)了電壓，導(dǎo)致出現(xiàn)了兩根飛線，發(fā)布工程已修改，可放心使用，電池采用1500mAh，超長(zhǎng)待機(jī)。

面板采用了學(xué)校七十周年的圖片（順便祝學(xué)校七十周年生日快樂），正面預(yù)留孔是為了觸摸引腳，反面是溫濕度傳感器和蜂鳴器。

軟件部分

主程序流程圖

各模塊流程圖

具體源代碼會(huì)放在附件里面，如有有問題可以私信或者評(píng)論溝通，如代碼有用，希望在改造或者有其他好的想法和代碼的話也能分享一下。

B站視頻（您可以復(fù)制以下鏈接至瀏覽器打開查看）

https://www.bilibili.com/video/BV1nM4y1W7V7/

BOM清單

BOM清單

BOM會(huì)上傳附件，大部分都是按照便宜買的，有一部分是湊單的0603，可以根據(jù)需要進(jìn)行修改。

大賽LOGO驗(yàn)證

PCB板正面

此處感謝嘉立創(chuàng)陳工、莫工等在硬件、畫板、審核方面的幫助，感謝瑞薩肖工在軟件方面的指導(dǎo)，同時(shí)感謝嘉立創(chuàng)的優(yōu)惠券。