1 需求分析

我们设计的电子时钟,就实现最基本的功能,能显示时间+日期+温度;能自动调节亮度;能调节时间。
① 一个时钟能显示年月日,时分秒,温度;
② 能调整时间,具有按键音;
③ 亮度能随环境光照自动调节;

2 原理图设计

时钟来源有了,那得显示出来我们才能看到是吧,这就是我们需要设计的显示部分,上面提到,数码管、LCD和TFT彩屏。时钟显示的大多是0-9的数字,显示信息量也不大,同样从经济考虑我们选用数码管②。
有了需求后,我们就根据需求选择元件,单片机我们选择Arduino为主控核心;显示部分就用简单的共阴数码管驱动;要实现调整时间,所以还需要按键;要有闹钟就还需要有发声元件,这里我们用简单的有源蜂鸣器;时钟的来源我们用DS1302时钟芯片产生,测温用的DHT11,还需要一个光敏电阻来采光,实现数码管亮度随环境光照的变化。
以上电路我们采用国产、在线、免费的电路设计软件立创EDA设计。有了电路原理图后软件可以一键转到PCB,摆放好元件,完成布线,注意,布线不要采用自动布线。布线是完成除GND以外的电气网络,GND网络采用顶层和底层覆铜方式完成,增加电路板的电气性能。完成所有设计后课预览一下2D和3D效果。

三、样板测试

全部设计完后,在次检查有没有错误,无误后就可以找厂家做样板了,打板我们采用的是嘉立创的每月两次免费打样。绿色板子打样时间24小时,顺丰快递2-3天,一周时间就过去了,等了一周,心痒痒啊。收到板子后大家肯定都是激动的,那就开始测试吧。
开箱先检查板子外观、丝印等直观的有没有问题(一般都没问题的,除非小作坊的板);然后测试电源VCC和GND直接有没有连接,理论上电阻是无穷大。这些都没问题后就准备元件焊接吧,焊接时一般的顺序是:先矮后高。就是元件在板子上的高度,现在从最矮的开始焊接,再焊接中等高度的,最后焊接最高的元件。

四、程序设计及测试

程序设计说白了就是编程,我们先写个测试程序进去,测试下各个部分有没有问题,能不能工作。测试时可以先测试方便测试的模块,比如我们的时钟有DS1302实时时钟部分,还有数码管显示部分,就这两部分来说,最好测试的是数码管显示部分,直接根据不同的驱动方式,完成数码管显示的程序设计,测试显示是否和程序编写的一致,一致则说明测试通过,然后其他模块的测试就可以在数码管显示程序的基础上一点一点的增加程序。比如测试实时时钟部分,可以直接在数管上显示时钟信息,可以快速的完成测试。

五 、 组装

到这里一个产品离成功不远了,现在看到的还是我们的电路板,看着不美观,一个产品我们还需要给他设计一个外壳。这个外壳需要和PCB板的大小,形状合适。所以,在我们PCB板的时候就需要考虑到外壳的形状,安装孔等问题。