#第十届立创电赛#智能时钟+9650698A - 立创电子设计大赛

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赛事

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GPL 3.0

描述

注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr> 基础功能：显示年、月、日、时、分、秒及星期，支持 12/24 小时制切换。 时间校准：可通过手动按键校准，或通过外接模块实现自动同步，确保时间精度。 断电续航：依赖 RTC模块，断电后仍能维持时间运行。 显示输出：通过 TFT 彩屏显示时间及，支持亮度自动调节。 输入控制：通过按键或触摸屏实现时间设置、闹钟开关、模式切换等操作。 <h3 style="line-height:1.8;">*2、项目属性</h3> <hr> 原创 <h3 style="line-height:1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr> GPL 3.0 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 style="line-height:1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/WNTaDHCf0FgvxaS3wWsZDcnZBzOwdkJhaUyWhJgb.png" alt=""> 时钟的数据来源用的是DS1302, 晶振接口：外接石英晶振，提供稳定的时间基准频率。分频与计数电路：将晶振输出的高频信号分频为 1Hz 脉冲，驱动内部计数器更新 “秒、分、时、日、月、年、星期” 等时间参数。时间寄存器：内置 8 个字节的时间 / 日历寄存器（秒、分、时、日、月、星期、年、控制），用于存储当前时间信息，数据以BCD 码格式存储（便于微控制器直接转换为十进制显示）。备用电源电路：支持主电源（VCC）和备用电源，主电源断电时自动切换到备用电源，确保时钟计数不中断。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/H8g3qyJScPh804QbZQirGiGJwD2CSaR67LAJHQbC.png" alt=""> 时间自动校准：将手机的网络时间无线发送到智能时钟，STM32 接收后更新 RTC 模块DS1302的时间，避免手动按键调整的误差。 闹钟远程设置：在手机上可视化设置多组闹钟，包括闹钟时间、重复模式、提醒方式，设置完成后通过蓝牙同步到时钟，无需在时钟上逐键操作。 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/Wr6xRONOrlLLy2PsNvLSymX0IBKJ6jqg8RlHLD2A.png" alt=""> 屏幕用的是1.9寸TFT彩屏，显示效果出色，信息呈现更清晰丰富，功能扩展性强，支持多类型内容显示，适配性高，兼顾易用性与场景需求，实用特性丰富，适配多场景使用 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/pTi4UJWdFgt2bDZYPn5MM6RzZhWzVCS6lgyhZjKp.png" alt=""> 使用type__c接口直接供电 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/qHtnxfTdyv9DszUMsbLM6kX7v9P8sRKY08pCe8BF.png" alt=""> 蜂鸣器可以作为闹钟 / 定时提醒，操作反馈：增强交互确认感，异常预警：提示设备或环境异常等来使用 <img src="//image.lceda.cn/pullimage/WyCa9talBmMuJnUAEYFVWX0nFAz5VKIWOgmLXrMO.png" alt=""> 按键能在多个模式中切换比如显示界面切换：按 “切换键” 循环切换屏幕显示内容，，满足用户对信息优先级的不同需求，时间格式切换：长按 “模式键” 可切换 12 小时制与 24 小时制，适配不同用户的使用习惯。<span style="color:rgba(0,0,0,.85);font-family:Inter, '-apple-system', BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', 'PingFang SC', 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft YaHei', 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif;font-size:16px;background-color:#ffffff;">将用户的操作意图转化为系统指令 <h3 style="line-height:1.8;">*5、软件部分</h3> <hr> <h4>基准频率产生</h4> <div>时钟计数的基础是稳定的时间基准，DS1302 通过外接 32.768kHz 晶振产生高频信号。32.768kHz 的频率特性很关键：</div> 32768 = 2¹⁵，通过内部 15 级分频电路（每级二分频），可精确得到 1Hz 的脉冲信号（32768Hz ÷ 32768 = 1Hz），即 “每秒 1 次” 的触发信号。 <span style="font-size:inherit;background-color:#ffffff;font-family:Inter, '-apple-system', BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', 'PingFang SC', 'Hiragino Sans GB', 'Microsoft YaHei', 'Helvetica Neue', Helvetica, Arial, sans-serif;">时间计数与更新 <div>1Hz 脉冲是时间计数的 “节拍器”，触发内部计数器按规则更新时间参数：</div> 秒计数：每收到 1 个 1Hz 脉冲，“秒寄存器” 加 1；当秒计数到 59 后，再触发 1 次则秒归零，同时向 “分寄存器” 进位（分 + 1）。 分计数：分寄存器从 0 累加到 59 后，再进位使 “时寄存器” 加 1。 时计数：支持 12/24 小时制（通过时寄存器的特定位设置），24 小时制下累加到 23 后进位；12 小时制下累加到 11（上午 / 下午切换）后进位。 日、月、年、星期计数：按自然时间规则进位（如日到 28/29/30/31 后触发月进位，月到 12 后触发年进位，星期随日自动加 1 循环），且内置闰年补偿逻辑（能识别 2 月的 28/29 天）。 <h4>时间信息的存储与读取</h4> <div>时间信息存储在 8 个字节的寄存器中，每个寄存器对应一个时间参数，且采用BCD 码格式（二进制编码的十进制）：</div> 例如：“12 秒” 在秒寄存器中存储为 0001 0010（二进制），对应十六进制 0x12；“8 时” 存储为 0000 1000（0x08）。 微控制器（如 STM32）通过三线接口（SCLK 时钟线、I/O 数据线、RST 复位线）与 DS1302 通信，可读写这些寄存器： 写操作：通过指令向时间寄存器写入初始时间（如设置 “2023 年 10 月 22 日 15:30:00”）。 读操作：实时读取寄存器数据，转换为十进制后通过显示屏输出。 断电续航与电源管理 DS1302 的关键优势是断电后时间不丢失： 主电源（VCC，通常 5V 或 3V）正常供电时，芯片由主电源驱动，同时可通过涓流充电电路为备用电池（Vbat，如 CR2032）充电。 主电源断电后，芯片自动切换到备用电源（Vbat），此时仅维持核心计数电路工作（功耗极低，约 2µA），确保时间计数持续运行。 时钟的启动与停止控制 <div>DS1302 可通过 “秒寄存器的最高位（CH 位）” 控制时钟运行状态：</div> CH=1：时钟停止计数（芯片不工作，仅保存当前时间）。 CH=0：时钟启动，开始按 1Hz 脉冲更新时间。 <div style="border:0px solid;margin:0px;padding:0px;"> </div> 初始化时，需通过写操作将 CH 位设为 0，确保时钟开始运行。 <h3 style="line-height:1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr> <table style="width:1100.03pt;" width="2200"> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;width:110pt;" width="220" height="28">No.</td> <td style="width:110pt;" width="220">Quantity</td> <td style="width:110pt;" width="220">Comment</td> <td style="width:110pt;" width="220">Designator</td> <td style="width:110pt;" width="220">Footprint</td> <td style="width:110pt;" width="220">Value</td> <td style="width:110pt;" width="220">Manufacturer Part</td> <td style="width:110pt;" width="220">Manufacturer</td> <td style="width:110pt;" width="220">Supplier Part</td> <td style="width:110pt;" width="220">Supplier</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">1</td> <td align="right">1</td> <td>BS-02-A1AK006</td> <td>BT1</td> <td>BAT-TH_BS-02-A1AK006</td> <td> </td> <td>BS-02-A1AK006</td> <td>MYOUNG(美阳)</td> <td>C964746</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">2</td> <td align="right">1</td> <td>2.4kHz</td> <td>BUZZER3</td> <td>BUZ-TH_BD12.0-P7.60-D0.6-FD</td> <td>2.4kHz</td> <td>TMB12A05</td> <td>华能</td> <td>C96093</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">3</td> <td align="right">2</td> <td>12pF</td> <td>C15,C16</td> <td>C0603</td> <td>12pF</td> <td>CL10C120JB8NNNC</td> <td>SAMSUNG(三星)</td> <td>C38523</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">4</td> <td align="right">2</td> <td>22uF</td> <td>C30,C32</td> <td>C0805</td> <td>22uF</td> <td>CGA0805X5R226M350MT</td> <td>HRE(芯声)</td> <td>C6119901</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">5</td> <td align="right">2</td> <td>100nF</td> <td>C31,C33</td> <td>C0805</td> <td>100nF</td> <td>CC0805KRX7R9BB104</td> <td>YAGEO(国巨)</td> <td>C49678</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">6</td> <td align="right">2</td> <td>SS34</td> <td>D1,D2</td> <td>SMA_L4.3-W2.6-LS5.0-FD</td> <td> </td> <td>SS34</td> <td>R+O(宏嘉诚)</td> <td>C7420365</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">7</td> <td align="right">1</td> <td>PM254V-11-06-H85</td> <td>H4</td> <td>HDR-TH_6P-P2.54-V-F</td> <td> </td> <td>PM254V-11-06-H85</td> <td>XFCN(兴飞)</td> <td>C2832269</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">8</td> <td align="right">2</td> <td>PM254V-11-03-H85</td> <td>H5,H8</td> <td>HDR-TH_3P-P2.54-V-F</td> <td> </td> <td>PM254V-11-03-H85</td> <td>XFCN(兴飞)</td> <td>C541850</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">9</td> <td align="right">1</td> <td>PM254-2-05-W-8.5</td> <td>H6</td> <td>HDR-TH_10P-P2.54-H-F-R2-C5-W8.5</td> <td> </td> <td>PM254-2-05-W-8.5</td> <td>HCTL(华灿天禄)</td> <td>C2897425</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">10</td> <td align="right">1</td> <td>PZ254V-11-02P</td> <td>H7</td> <td>HDR-TH_2P-P2.54-V-M</td> <td> </td> <td>PZ254V-11-02P</td> <td>XFCN(兴飞)</td> <td>C492401</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">11</td> <td align="right">1</td> <td>TLDR5400</td> <td>LED1</td> <td>LED-TH_BD5.8-P2.54-FD_RED</td> <td> </td> <td>TLDR5400</td> <td>VISHAY(威世)</td> <td>C6332993</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">12</td> <td align="right">1</td> <td>2.54-1*8P母环保</td> <td>P1</td> <td>HDR-TH_8P-P2.54-V-F-1</td> <td> </td> <td>2.54-1*8P母环保</td> <td>BOOMELE(博穆精密)</td> <td>C27438</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">13</td> <td align="right">1</td> <td>MMBT3904-E</td> <td>Q2</td> <td>SOT-23-3_L2.9-W1.4-P1.90-LS2.5-BR</td> <td> </td> <td>MMBT3904-E</td> <td>MDD(辰达半导体)</td> <td>C41371422</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">14</td> <td align="right">1</td> <td>1kΩ</td> <td>R33</td> <td>R0805</td> <td>1kΩ</td> <td>0805W8F1001T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C17513</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">15</td> <td align="right">1</td> <td>2kΩ</td> <td>R36</td> <td>R0805</td> <td>2kΩ</td> <td>0805W8F2001T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C17604</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">16</td> <td align="right">1</td> <td>100kΩ</td> <td>R37</td> <td>R0805</td> <td>100kΩ</td> <td>0805W8F1003T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C149504</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">17</td> <td align="right">1</td> <td>22kΩ</td> <td>R38</td> <td>R0805</td> <td>22kΩ</td> <td>0805W8F2202T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C17560</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">18</td> <td align="right">2</td> <td>10kΩ</td> <td>R39,R43</td> <td>R0805</td> <td>10kΩ</td> <td>0805W8F1002T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C17414</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">19</td> <td align="right">1</td> <td>4.7kΩ</td> <td>R40</td> <td>R0805</td> <td>4.7kΩ</td> <td>0805W8F4701T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C17673</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">20</td> <td align="right">1</td> <td>20kΩ</td> <td>R41</td> <td>R0805</td> <td>20kΩ</td> <td>0805W8F2002T5E</td> <td>UNI-ROYAL(厚声)</td> <td>C4328</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">21</td> <td align="right">1</td> <td>GL5528(10-20)</td> <td>R42</td> <td>RES-TH_L5.1-W4.3-P3.40-D0.5</td> <td> </td> <td>GL5528(10-20)</td> <td>JCHL(晶创和立)</td> <td>C10081</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">22</td> <td align="right">4</td> <td>M3螺丝</td> <td>SCREW1,SCREW2,SCREW3,SCREW4</td> <td>M3螺丝</td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> <td> </td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">23</td> <td align="right">4</td> <td>TS-1088-AR02016</td> <td>SW10,SW11,SW12,SW13</td> <td>SW-SMD_L3.9-W3.0-P4.45</td> <td> </td> <td>TS-1088-AR02016</td> <td>XUNPU(讯普)</td> <td>C720477</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">24</td> <td align="right">1</td> <td>XKB7070-Z</td> <td>SW21</td> <td>SW-TH_6P-L7.0-W7.0-P2.00</td> <td> </td> <td>XKB7070-Z</td> <td>XKB Connection(中国星坤)</td> <td>C318863</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">25</td> <td align="right">1</td> <td>LCKFB-DKX-STM32F103C8T6</td> <td>U1</td> <td>CONN-TH_L53.3-W22.9_STM32F103C8T6-CARD</td> <td> </td> <td>LCKFB-DKX-STM32F103C8T6</td> <td>立创开发板</td> <td>C22396880</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">26</td> <td align="right">1</td> <td>SMD0805B050TF</td> <td>U6</td> <td>F0805</td> <td> </td> <td>SMD0805B050TF</td> <td>Brightking(君耀电子)</td> <td>C269104</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">27</td> <td align="right">1</td> <td>TMI3411</td> <td>U9</td> <td>sot-23-5_l2.9-w1.6-p0.95-ls2.8-bl</td> <td> </td> <td>TMI3411</td> <td>TMI(拓尔微)</td> <td>C478952</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">28</td> <td align="right">1</td> <td>DS1302Z</td> <td>U18</td> <td>SOIC-8_L5.0-W4.0-P1.27-LS6.0-BL</td> <td> </td> <td>DS1302Z</td> <td>IDCHIP(英锐芯)</td> <td>C42436898</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">29</td> <td align="right">1</td> <td>2.54-2*4</td> <td>U19</td> <td>HDR-TH_8P-P2.54-V-F-R2-C4-S2.54</td> <td> </td> <td>2.54-2*4</td> <td>ZHOURI(洲日)</td> <td>C2977588</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">30</td> <td align="right">1</td> <td>2.2uH</td> <td>U20</td> <td>IND-SMD_L7.0-W6.6_MCW-0650-220</td> <td>2.2uH</td> <td>APH0630T2R2M</td> <td>APV(爱普微)</td> <td>C5349701</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">31</td> <td align="right">1</td> <td>ZX-PM2.54-1-2PY</td> <td>U21</td> <td>HDR-TH_2P-P2.54-V-F</td> <td> </td> <td>ZX-PM2.54-1-2PY</td> <td>Megastar(兆星)</td> <td>C7499322</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">32</td> <td align="right">1</td> <td>TYPEC-304-BCP16</td> <td>USB5</td> <td>USB-C-SMD_TYPEC-304-BCP16</td> <td> </td> <td>TYPEC-304-BCP16</td> <td>XUNPU(讯普)</td> <td>C720629</td> <td>LCSC</td> </tr> <tr style="height:14pt;"> <td style="height:14pt;" height="28">33</td> <td align="right">1</td> <td>-</td> <td>X1</td> <td>OSC-TH_BD2.0-P0.70-D0.3</td> <td>-</td> <td>DT-26 32.768KHz</td> <td>KDS(大真空)</td> <td>C93229</td> <td>LCSC</td> </tr> </table> <h3 style="line-height:1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/0wlvksWLYYsoKyADmUHTFhvJI3KqCwG4eRbOOWyT.png" alt="" width="360" height="171"> <h3 style="line-height:1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr> <a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情＞</a>