IO Watch

Arduino IDE 驱动的手表

Cherry

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项目状态:已完成
开放度:公开
所属分类:电子
发布时间:2020-03-24
最近更新:2020-03-31

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详细说明


关于手表的项目,之前我们已经介绍过一款《Arduino 电子表》。
本期的项目同样的一款基于 Arduino UNO 的可编程的手表,相比之下制造门槛更高一些。同时它更成熟、实用,外形也很有设计感,非常的漂亮!



这块仅 10mm 厚的手表可以使用数年,采用 CR2032 电池供电,内置 DS3231 时钟(RTC)芯片,提供精确时间以及温度补偿功能。

链接表


文件库

FTDI_GERBER.rar
[51285 Bytes at 2020-03-24, 23 次下载]

ShemeAndBOard.rar
[50202 Bytes at 2020-03-24, 21 次下载]

WATCH_GERBER.rar
[147611 Bytes at 2020-03-24, 32 次下载]

Arduino+Wristwatch.zip
3D 打印文件 [6846329 Bytes at 2020-03-27, 142 次下载]



教程

组件清单
  • Arduino Uno × 1
  • ATMega328 × 1
  • 3V 20mm CR2032 纽扣电池 × 1
  • 0603 RED LED 二极管 × 12
  • DS3231 RTC 芯片 × 1

材料清单


Arduino Uno × 1
ATMega328 × 1
3V 20mm CR2032 纽扣电池 × 1
0603 RED LED 二极管 × 12
DS3231 RTC 芯片 × 1

PCB 原理图以及布局


用 Autodesk Eagle 创建 PCB。首先,从原理图导入零件库、查看数据表以及确定正确的逻辑连接。随后,我设计了 PCB 的布局并生成了 Gerber 和 Drill 文件。


PCB 的具体规格为:
层数:2
尺寸:35mm×35mm
厚度:0.8mm
阻抗:否
PCB 颜色:黑色
表面处理:热风整平(含铅)
铜重量:1盎司
金手指:否
材料细节信息:FR4- 标准 Tg 130-140C
JLCPCB 小组:否
飞针测试:完全
测试蜂窝板孔:否

设计文件请在项目文件库中下载。
https://make.quwj.com/project/213

烧录 Bootloader

如果你的 ATmega328(或 ATmega168/88)是全新的,则需要先为它烧录 BootLoader。

如果没有初始代码,微控制器将无法解释 Arduino 的指令。它需要一个引导程序,该程序的作用类似于计算机上的 BIOS 驱动程序。

Bootloader 必须在焊接之前烧录好。请点击此链接查看步骤:
https://github.com/MCUdude/MiniCore#how-to-install

烧录微控制器的选项细节如下:
主板:ATmega328
Bootlader:是
时钟:内部 1 Mhz
编译器 LTO:禁用
变体:328P/328PA
BOD:1.8V

ATmega328p 成功烧录 Arduino 引导加载程序后,你就可以使用 Arduino 板上的 USB 至串行转换器(FTDI 芯片)上传程序。

焊接和组装


组装过程非常的简单。准备好所有的材料,从手表的一侧开始上手。更多详细内容可点击我的网站。
https://mblazevic.com/iowatch-soldering-top


如果你还是焊接的新手,建议你可以多查阅一些 0603 小部件的焊接教程。https://www.sparkfun.com/tutorials/category/2

编程


使用 PCB 背面提供的 FTDI 测试(连接)焊盘,你可以使用便宜的 FTDI 转换器上载代码。


我自己创建了一个定制的 FTDI 转换器,该转换器利用了手表 PCB 上的微型 USB B 型接口。因此修改和上传代码会非常的简单和便捷,只需卸下电池,然后将定制转换器连接到手表 PCB 板并进行编程即可。


更多关于如何获取读取时间,设置时间以及读取温度的完整详细说明,请点击该链接。
https://www.sparkfun.com/tutorials/category/2

3D 建模和打印

在 Fusion 360 中设计,大家看到的是最终的定稿版。其中除手表带和玻璃以外所有东西都是 3D 打印。

具体包括:
手表主体
手表固定环
底座
按钮

在 Cura 中的设置如下:
3D 打印机:Prusa I3 MK3S
材质:PLA
层高:0.1mm
壳厚度:0.8mm(喷嘴:0.4-2)
上下厚度:0.8mm
填充密度:100%
灯丝:1.75mm
支持类型:任何类型
平台附着力类型:Skirt



手表玻璃是压入式的,主体上的固定环也是压入式的。使用 M1.4 的螺钉将 PCB 固定至底部外壳,然后固定至主体外壳内,请不要忘记放置 3D 打印的按钮。

请在此处下载 STL 文件和 .f3d 文件:
https://make.quwj.com/project/213

完成


如果你想了解有关组装和焊接的更多信息,可以访问作者的网站。
https://mblazevic.com/project/iowatch