构建一个互联网周时钟

周时钟是一个简单的桌面时钟，显示当前的一天。

大家好，欢迎回来。这里有一些有趣又有用的东西。

周表是一个紧凑的桌面时钟，显示当前星期几。它通过连接到本地Wi-Fi网络并通过NTP客户端同步时间来实现这一点。七个LED部分中的每一个都专门用于特定的日子，并相应地点亮。

在这里，我们改变了之前项目(快乐周指示器)的代码，创建了一个周时钟设置，通过点亮七个LED片段中的一个来告诉我们今天是哪一天。在这个项目中，我们使用了两个PCB：一个用于驱动程序，另一个用于艺术PCB，其名称蚀刻在顶层。我们在顶部和底部阻焊层中创建了开口，以允许光线通过PCB。

我们的目标是设计一个小的桌上钟，告诉我们今天是几号。

在这里，我们使用了一个完全定制的LED驱动板，每个板上有三个并联的LED，由一个Mosfet IC驱动，由DFRobot的迷你甲虫ESP32-C3控制。为了代表七天，我们总共使用了七个LED设置，每个设置都有三个LED与一个mosfet IC布置并联连接。

我们还集成了一个车载电源，一个2200mAh的3.7V锂离子电池，可以为这个装置供电，并且可以在放电后充电。

本文涵盖了该项目的整个构建过程，因此让我们从构建开始。

材料要求

这些是本项目使用的材料：

•定制pcb (HQ NextPCB提供)

•DFMini甲虫ESP32-C3开发板

•IP5306电源管理IC

•10 uf电容器

•10uH贴片电感

•蓝色led 0805封装

•8205S Mosfet IC

•10 k电阻

•3D打印部件

•M2螺丝

CAD模型

我们通过创建一个Cad设计开始这个项目，该设计由一个PCB组成，上面的所有SMD led按7个顺序排列。我们把它们稍微倾斜，以达到我们想要的角度效果。

锂电池，以及微控制器和主要通孔组件，都在底部建模。

我们还创建了两个类似支架的组件，以帮助时钟在正确的方向上站立。

led安装在底座或驱动板上，但它们的发光可以在led上方的另一块板上看到。这是通过利用在led和两个pcb之间创建空间的分隔器来实现的。

该设计需要三个3d打印部件，所有部件都使用黑色PLA和0.6mm喷嘴创建。

PCB设计

我们通过为项目创建原理图开始PCB构建过程。

该原理图分为三个主要部分。首先是电源部分，其中包括根据数据表中提供的示例布局配置的IP5306电源管理IC。此电源管理设置提供一致的5V输出，我们的微控制器和Mosfet IC将用于为led供电。

第二部分是LED阵列。我们将三个led并联连接，并将它们连接到一个8205S Mosfet IC，该IC的门通过一个10K电阻连接到微控制器的I/O端口。一个额外的10K电阻被放在最大栅极和源之间。本设计包含7个LED场效应管，每个场效应管都耦合到一个微控制器I/O引脚。

.最后一部分是DFRobot的Mini Beetle ESP32-C3微控制器板，它连接到IP5306的5V和GND输出，以及每个most的门。

使用PCB的cad布局，然后我们为这个项目准备PCB设计，其中包括led的实际放置。由于我们将在驱动板上放置额外的板，因此LED放置至关重要，因此我们使用cad文件中的尺寸来准备PCB并正确放置组件。

我们还准备了Art PCB，这是一个没有组件的半板，只有两个安装孔。我们还使用cad文件测量打开该艺术PCB上的焊罩顶部和底部，并将日期名称放在top层上。

在完成两个PCB后，我们导出了gerber数据，这些数据将被发送给PCB制造商取样。

NextPCB PCB服务

完成PCB设计后，我们将两个Gerber数据发送给HQ NextPCB取样。

Gerber Data发送给HQ NextPCB，并下了两个订单：一个是白色丝印的绿色阻焊板，另一个是黑色丝印的白色阻焊板。

下订单后，PCB在一周内收到，PCB质量非常好。

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印刷电路板组装

这个项目的PCB组装过程开始于用锡膏点焊针将锡膏涂在每个组件板上。我们用的是63/37 Sn-Pb锡膏。

接下来，我们选择所有的SMD组件并将它们放置在正确的位置。

接下来，我们将电路板放在回流热板上，从下面加热PCB到大约200°C的锡膏熔化温度。锡膏永久融化，并将所有SMD组件连接到它们的焊盘上。

SMT过程到此结束

测试LED

在进行其余构建之前，我们必须确保所有led都正确安装在它们的衬垫上。为此，我们利用万用表并将其设置为二极管检查模式。

然后将万用表的正探头接在电路板上的5V端子上，并将万用表的负探头一次设置为每个most的漏极。每个LED部分亮起，表明它们焊接正确。

PCB组装过程的其余部分

我们现在将恢复板组装程序，将板翻转以添加指示LED。我们首先将焊料应用到PCB上的一个焊盘上，然后加热焊料并将LED滑动到位置，这将将LED端子连接到焊盘的一侧。然后，我们将焊料应用到LED的另一侧，并用烙铁熔化它，将其锁定在适当的位置。

Micro Type B USB端口从板的底部安装，其焊盘从板的顶部焊接。

接下来，把锂电池支架放在焊盘上，用烙铁固定。

接下来，我们将DF迷你甲虫安装在适当的位置，并将其焊盘焊接到电路板上。

我们在电路板的顶部安装了一个按钮，并用烙铁将其焊接。

委员会大会进程现已完成。

电源

本项目电源为3.7V 2200mAh锂离子电池，放置在锂电池座中，定位正确。

按一次开关，设备打开，表明设置正在工作。

测试示意图

为了查看Mosfet开关配置是否工作良好，我们将以下代码添加到Mini Beetle Board中。

这是一个小的追逐代码，从第一个到最后依次打开每个Mosfet。这个设计证明了LED设置是功能性的，现在我们可以继续我们的组装过程。

总装

最后的组装过程开始于在驱动板上放置隔离层，然后在其上放置ART PCB。然后将左右支架放置在各自的位置，用4颗M2螺钉连接在一起。

周钟组装现在已经完成。

主要代码

在完成组装过程后，我们将以下代码上传到Mini Beetle板上。主草图将ESP32连接到路由器，允许设备从互联网接收NTC值。在使用草图之前，请确保输入了自己的SSID和密码。

这个项目产生了周时钟，它照亮了艺术PCB的一部分，以表示当前的一天。我们星期天完成了这个项目;因此，周日部分目前被照亮。随着时间的推移，匹配的部分将在一个连续的循环中亮起。

总的来说，这个项目执行得很好，但我们想改变的一件事是较低的可见部分。在下一次迭代中，我们将彻底改造这个时钟，给它一个新的时钟设计。

本文编译自hackster.io