#第八届立创电赛#桌面时钟 - 嘉立创EDA开源硬件平台

1、项目功能介绍

这是一个使用DHT11，4位数码管，瑞萨ARM，CH343P构建的桌面电子时钟的项目。它可以显示当前的时间，日期，温度和湿度，并且可以通过按键进行设置和调整。同时，重新设计了锂电池供电电路，使用IP5306-CK和IP3005-A进行锂电池供电。

• 通过DHT11传感器获取当前的温度和湿度，并显示在数码管上
• 通过瑞萨ARM控制器获取当前的时间和日期，并显示在数码管上
• 通过CH343P芯片实现与电脑的串口通信，可以通过TYPE-C接口直接进行烧录
• 通过四个按键实现对时钟的控制，包括切换显示模式，调整时间和日期，设置闹钟等
• 通过使用IP5306-CK和IP3005-A进行锂电池供电。
• 通过OpenSCAD编辑3D外壳，实现完美贴合上下壳。（见附件）

2、项目属性

本项目为第八届立创电赛期间参加的2023年嘉立创EDA暑期训练项目的成果。为作者第一次进行电子设计，如有问题，请多指教。

3、开源协议

项目采用 MIT 协议开源。（不过都是比较基础的东西）

4、硬件部分

本项目基本与本次训练营提供的基本原理图一致，下面将对几个较为特色的点进行阐述。

该项目在基本的示例项目上添加了CH343P作为串口通信元件，从而能够直接使用原有设计的供电Type C口进行串口通信，从而实现固件的烧录及相关功能。

本项目使用最为广泛使用的锂电池IC IP5306和IP3005A设计了充电电路和供电电路。不过需要注意的时，由于单片机电量消耗不大，推荐使用IP5306的遍体——IP5306-CK进行设计，该变体不会因为电流过小而自动休眠，保持常开供电，适合MCU应用供电。

瑞萨ARM提供的电容式触摸引脚在原理图上标识的是使用一个1P的2.54直插插针，在实物设计上使用了一个弹簧来作为触摸电极。相关电容触摸的调优和测试将在软件部分进行进一步的介绍。

（对了本期训练营的螺丝尺寸前后使用的不一致，如果需要复刻一定要记得调整。全新版本已经全部修正啦！！）

5、软件部分

系统使用瑞萨R7FA2E1A72DFL作为主控芯片，软件方面使用e2 studio作为主要开发软件，主要代码也基本和本次训练营所讲解、培训使用的代码相同，不过由于笔者没有jlink作为调试器，所以开发过程中的调试主要依靠串口进行输出。在整体调试流程中，由于没有jlink，最为困难的点是电容式触摸的调优和测试。下面将就这一点进行叙述。

在使用串口进行调优时，按照课程教程，首先在“瑞萨视图>Renesas QE”中选择“CapTouch Workflow（QE）”打开工作流，选择对应的项目、并参考教程配置好电容式按钮。

然后，直接选择“Start Tuning（Serial）”并点击“Output Files”，生成测试程序

此时有两种可以选择的方案：1、直接参考“qe_touch_sample.c”，撰写主程序；2、在程序的主循环中声明并调用“qe_touch_sample.c”中的“void qe_touch_main(void)”，也可以实现这一步的工作。

同时，需要在配置中调整原有串口配置，将之前配置的串口配置到touch堆栈上，并且选择Touch堆栈，在属性界面中将“Support for QE Tuning using”切换为“Enabled”。

完成以上工作后，保存项目配置、编译并烧写固件。然后选择对应的固件并开始调优，后续调优便与使用jlink进行调优一致。

6、BOM清单

部分元件截图，完整BOM表见附件。BOM表已更新，请以目前显示的BOM表为准。

7、大赛LOGO验证

8、演示视频

相关演示视频见附件。

9、复刻建议

1. 请格外注意ip3005 2.2uf的电容，容值不当会在放电时出现明显啸叫；
2. CH343P封装较小，焊接推荐使用加热台焊接；
3. 相关3D外壳文件(.stl)和3D外壳调整文件(.scad)已经上传在附件中，使用OpenSCAD修正时需要注意先在编辑器里下载3D外壳并放在合适的目录下。
4. 3D外壳推荐下单时不粗磨，原因是粗磨可能导致上下壳体外表面贴合程度不高，建议自己拿到手后合起来一起打磨侧面，效果更好。
5. 3D外壳修正可能略有误差，可以适当调整。