文 廣西柳州市第三中學2013級(6)班 黃覃康
DIY OLED
文 廣西柳州市第三中學2013級(6)班 黃覃康

圖1 手工焊接單片機

現在,各式各樣的智能手表層出不窮,但價格也不便宜。所以,我們可以自己動手制作一款簡單的智能手表。
耗電量是做智能手表首先考慮的問題。因為手表體積很小,不能用大電池,但也不能太小,否則用一會兒就沒電了。綜合考慮后我選擇兩塊180mA的聚合物鋰電池并聯使用。
其次,最初我打算用TFT屏,但TFT屏需要背光,耗電多,而且體積也比較大,所以,我改用能自發光的OLED屏。這樣就不需要背光,且可視角度更大,體積更小。
手表的時鐘芯片我本打算用貼片封裝的DS1307,但是手上沒有,只好用直插封裝的DS1302。主控方面采用國產STC12C5A60S2單片機,它有60K的程序存儲空間,基本功能已經足夠,并且可以使用內部時鐘,省去外部晶振而節省空間。
為減小智能手機的體積,我選擇體積最小的LQFP-48封裝,它略小于指甲片,所以焊接有些困難。整塊表的連線用漆包線,通過尖頭烙鐵直接架空焊接,未使用電路板。然后再把它連接
到OLED的屏幕模塊主板上。

圖2 單片機與OLED的屏幕模塊主板連接

圖3 單片機與OLED的屏幕模塊主板連接線路圖
智能手表的硬件焊接好后,接下來設定程序功能。為了省電,設定控制程序15秒無操作后自動將屏幕關閉,并讓單片機進入掉電模式,在這個模式下單片機耗電僅幾微安,此時只有時鐘芯片工作,所以省電模式下耗電實測是4mA。
由于表的體積限制,我只用了3個按鈕控制操作。下方左右兩個按鈕用來調整時間,上方按鈕作為調時菜單,按下后選擇調時的下一項。右邊按鍵則作為手動關屏的按鈕。
由于在掉電模式下只能通過中斷喚醒,所以我把左邊一個按鈕作為外部中斷喚醒,在進入掉電模式后按下即可喚醒手表繼續工作。這樣,所有的按鈕都用上了,激光怎么辦呢?當然是按鍵復用了。一個按鈕可以有多種狀態,短按、雙擊和長按,在不同模式下啟動不同的功能以最大程度發揮按鈕的作用。

圖4 通電試機
我還增加了其他功能,如激光頭、溫度傳感器,既可作為激光筆使用,又能隨時知道當前的環境溫度。
為了出行安全,我還將手表作為夜間指示燈用。晚上出行時,利用左邊的按鍵進入安全模式讓屏幕一直閃爍,提示車輛注意避讓,同時還可選擇多種顏色模式在不同的環境下閃現不同的顏色。
例如,增加了一個白色常亮的模式,可用作手電筒。晚上回家開門時,這個光線的亮度足夠照亮了。

圖5 成品圖
既然是用單片機制作的智能手表,功能當然不止這些,我引出了單片機的串口進行通訊和程序升級。現在的版本可以把智能手表和電腦連接,與電腦進行時間同步。未來我還計劃與GPS模塊結合進行通訊,這樣外出就可以時刻顯示自己所在的方位了!
當然,你還可以增加更多的功能,只有想不到,沒有做不到。大家也來DIY一塊手表吧!(指導老師:鐘東華王開聰)