【电子DIY设计】+ 利用体重计显示屏做个桌面小时钟

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springvirus_589595149

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发表于 2023-11-25 13:18:06

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本帖最后由 springvirus_589595149 于 2023-12-30 12:38 编辑

看到闲置不用的体重计，电子人必须得有点想法！！！段码屏的功耗不算大，可以弄个桌面小时钟！！！

计划总体方案为ATmega16L + HT1621 + RX8025T+ 段码屏 + 旋转编码器
以下为体重计实物图（补拍）：

体重计带的显示屏，一般都是段码屏，而且是定制类的显示模组，能显示冒号之类的，首先拆下

用到的几大板块，来个合影，分别是HT1621转接板，ATmega16L的主控板，外壳盒子里的垫衬板，还有屏

将屏安装在外壳盒子的前面板上

开窗处漏出的为从屏处用烙铁改装的T型头，加热焊接的斑马纸到转接板的排针

安装好的垫衬板，开关，旋转编码器

主控板安装测试，板子本身是做其他的，这里也属于废物利用

焊接RX8025T和相关线路
RX8025T是个精度很不错的RTC，除了具有I2C接口，通过pin7的FOE上拉到VCC，可以输出32.768KHz的信号，很适合改装各种表的32.768KHz的信号输入

寄存器地址和介绍如下：

焊接ATmega16L 的DIP40座

焊接旋转编码器引线

焊接HT1621的相关引线，一些用软线+焊点，一些用杜邦线+排针连接
HT1621用来驱动段码屏，通过CS RD WR DATA的组合与MCU通信

读时序：

写时序：

指令集如下：

充电宝放置位置和空间进行测试

再次核对各自的位置和空间

总装，进行调试

先把屏点亮，摸清屏的真值表并进行记录

最后调试程序，直到读取和显示，调节时间正常，合盖完工

本作品的关键点如下：

1.  HT1621对屏的驱动，尤其是控制位和数据位的写入
本作品的屏为4 COM，从屏的玻璃处看到4个并排的黑点就是COM，剩下的都是SEG了
HT1621最多支持4个COM，32个SEG的驱动，初始化代码如下：
      ht1621_cs_high();
      ht1621_write_high();
      ht1621_data_high();
      ht1621_delay(1000);


      //1. turn on system oscillator
      ht1621_write_cmd(CMD_SYS_ENABLE);

      //2. system clock source, on-chip RC oscillator
      ht1621_write_cmd(CMD_RC_256K);

      //3. 1/3 bias  1/4 duty
      ht1621_write_cmd(CMD_13_BIAS_4_COM);

      //4. turn on lcd bias generator
      ht1621_write_cmd(CMD_LCD_ON);

2. RTC RX8025T的驱动，本次使用了模拟I2C，便于移植

起始和终止信号函数如下：

static void RX8025_IIC_Start(void)
{
      /* IIC start condition*/
RX8025_SDA_OUTPUT();
RX8025_SCL_LOW();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SDA_HIGH();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SCL_HIGH();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SDA_LOW();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SCL_LOW();
Delayus(DELAY2US);

}

static void RX8025_IIC_Start(void)
{
      /* IIC start condition*/
RX8025_SDA_OUTPUT();
RX8025_SCL_LOW();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SDA_HIGH();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SCL_HIGH();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SDA_LOW();
Delayus(DELAY2US);
RX8025_SCL_LOW();
Delayus(DELAY2US);

}

------------------------------------
插播I2C相关：

在90年代中期时，当时新一代单片机中的使用的串口扩展总线接口有MOTOROLA的SPI，NS的Microwire/PLUS和Philips的I2C。其中I2C总线具有标准的规范以及众多的I2C接口的外围器件，形成了较为完善的串行扩展总线。时至今日，很多例如EEPROM，RTC等类型芯片仍然还在大量使用I2C作为通信接口。使用逻辑分析仪可以抓取到带有上位机已分析完成的数据通讯过程，非常直观方便。下面再来复习下I2C总线。
I2C总线包括时钟线SCL和数据线SDA，二者都是双向传输线。总线空闲备用时二者都必须保持高电平，只有关闭I2C总线时才使SCL钳位在低电平。在标准I2C模式下，数据传输速率可达100kbit/s，高速模式下可达400kbit/s。
I2C总线有两种时序状态被定义为起始信号和终止信号。
起始信号：在时钟线保持高电平时，数据线出现由高电平到低电平的跳变，为起始信号，表示启动I2C总线。
终止信号：在时钟线保持高电平时，数据线出现由低电平到高电平的跳变，为终止信号，表示停止I2C总线。
二者都是由主控制器产生。

I2C总线信号对于信号时长时序都有严格要求，如下表：

通信时，起始信号后就紧跟着1个字节的寻址字节（包括7位地址位+1位方向位（0写，1读））。
主控制器写操作：

主控制器读操作：

主控制器的读写操作，在一次数据传输过程中需要改变传送方向的操作，此时，起始信号和寻址字节都会重复一次，但两次读写方向正好相反：

总结如下：
1. 无论何种方式的起始，停止，都是由主控制器发送，数据字节的传送方向则遵循寻址字节中方向位的规定。
2. 寻址字节只表明器件地址及传输方向，器件内部的n个数据地址由器件设计者在该器件的I2C总线数据操作格式中指定第一个数据字节作为器件内的单元地址，且设置地址
自动加减功能，以减少单元地址的寻址操作。
3. 每个字节的传输都必须有应答信号或者非应答信号跟随。
4. I2C总线的被控器在接收到起始信号后，都必须复位它们的总线逻辑，以便对将要开始的被控器地址的传输做预处理。

实际的数据过程可参考RX8025的抓取数据进行结合学习，如下：
I2C数据1.jpg

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3. 旋转编码器的驱动，每2ms调取一次识别函数，自带的按键识别使用状态机，每10ms调取一次

u8 Encoder_A_B_Scan(void)
{

      static unsigned char Last_encoder_b;
      static unsigned char Last_encoder_a;

      static unsigned char Curr_encoder_b;
      static unsigned char Curr_encoder_a;

      unsigned char uret8 = ROTATE_STOP;


      Curr_encoder_a = ENCODER_A;

      Curr_encoder_b = ENCODER_B;

      if(Last_encoder_a == 1 && Last_encoder_b == 1 &&
            Curr_encoder_a == 1 && Curr_encoder_b == 0)
      //zhengzhuan
      {
            uret8 = ROTATE_CLOCKWISE;
      }
      else if(Last_encoder_a == 1 && Last_encoder_b == 1 &&
            Curr_encoder_a == 0 && Curr_encoder_b == 1)
      //fanzhuan
      {
            uret8 = ROTATE_COUNTERCLOCKWISE;
      }
      else
      //no rotation
      {

            uret8 = ROTATE_STOP;
      }

      Last_encoder_a = Curr_encoder_a;
      Last_encoder_b = Curr_encoder_b;

      return uret8;


}

利用逻辑分析仪抓取的I2C数据，可以看到0x64为写地址，0x65为读地址，分别读取0x00（秒寄存器）往后的3个字节，秒分小时，
读取0x04（日寄存器）往后的3个字节，日月年
逻辑分析仪抓取RX8025 I2C数据.jpg