mcHF实用教程——支持实时时钟
作者:BI3MEK
目录
一、环境要求 (3)
(一)主板要求 (3)
(二)配件要求 (4)
二、实施步骤 (4)
(一)增加触摸屏(非必须操作) (4)
1.原版0.4版本方案 (4)
2.原版0.5版本方案 (5)
3.使用BI3MEK0.5版本 (6)
(二)屏幕改为SPI接口方式 (7)
1.原版0.4版本PCB (7)
2.原版0.5版本PCB (7)
4.使用BI3MEK 0.5版本的PCB (8)
(三)改实时时钟 (8)
步骤一:接好电池 (9)
步骤二:接好晶振 (10)
步骤三:接好按键 (11)
步骤四:RTC使能 (12)
三、注意事项 (13)
mcHF是由英国火腿M0NKA Chris设计的入门级别的SDR 电台。
具有短波机常见的工作模式。
机器小巧、廉价、操作方便、显示直观,令人生爱。
目前mcHF机器硬件版本已经发展到0.6版本,具有更好的性能,但是一直未开放实时时钟功能,本文将介绍对国内常见的0.4和0.5版本升级实时时钟功能(RTC)。
一、环境要求
McHF机器如果要改为支持RTC实时时钟,需要使用STM32单片机的内置时钟模块,原设计该时钟模块的引出脚用于显示屏的并口显示模式,如果确需增加RTC功能,必须要求显示屏支持SPI模式。
另外由于修改还会对两个按键造成影响,需要重新定义按键,因此软件软件环境要求固件版本为1.58以上。
具体要求如下:
(一)主板要求
升级RTC功能一般要求0.4以上版本的pcb。
国内PCB 的主要版本为0.4、0.5、0.6以及BI3MEK设计的0.5、0.6版本PCB。
官方PCB(0.4-0.6)如要升级RTC功能,均要修改硬件。
BI3MEK设计的0.5版本与官方0.5版本修改方法相同,但是布局不同,0.6版本PCB直接集成了本文所述的时钟功能,无需任何更改。
(二)配件要求
A.具有支持SPI功能的显示屏一个
配件要求中最重要的是显示屏要支持SPI接口,目前知道支持SPI接口的显示屏有原版的HY28型显示屏,以及BI3MEK制作的2.0版本的显示屏(1.0只支持并口),其他显示屏,否支持暂不清楚。
B.32768晶振一个
C.3V锂电池一块
D.导线若干。
二、实施步骤
(一)增加触摸屏(非必须操作)
1.原版0.4版本方案
对于0.4版本,使用触摸屏操作比较简单,按照图1蓝色线条操作即可,图2是网上操作的图片,可供参考。
连接MCU的PA4 到 LCD屏的 TP_IRQ脚
连接R30/R33到LCD屏的TP_SDO脚
连接R31/R34 到 LCD屏的TP_SDI脚
连接R32/R35 到LCD屏的TP_SCK
连接MCU的PA9到LCD的TP_CS
图1 添加触摸屏操作原理图
图2 添加触摸屏操作示意图
2.原版0.5版本方案
此版本对触摸屏的支持不是很完整,具体修改如下:
A.焊接上电阻R30、R31、R32
B.拆掉电阻R33和R34
C.不要安装电阻R47b和R47d,如果没有安装ESP8266模块的,只需要拆掉R47b即可。
D.将阻R33连接LCD侧的焊盘和电阻R47d连接MCU侧的焊盘连起来。
E.将电阻R34连接LCD侧的焊盘与电阻R47b连接MCU 侧的焊盘连接起来。
3.使用BI3MEK0.5版本
因设计上已经预留支持触摸屏,此版本操作比较方便,焊接上R_CS和R_IRQ,去掉R33、R34即可即可。
实际效果如图3
图3 BI3MEK 0.5版本安装触摸屏
(二)屏幕改为SPI接口方式
在官方的原理图中,STM32F407VET6的时钟引脚被占用,如要使用,必须留出时钟引脚,因此要将原显示屏设计的并口方式改为SPI接口方式。
具体原理图变更如下:
1.原版0.4版本PCB
图4 0.4版本更改SPI接口原理图
A.去掉R30、R31、R32这3个0欧姆电阻;
B.连接R33、R34、R35三个0欧姆电阻。
R33用于屏幕的SDO,R34用于连接屏幕的SDI,R35用于屏幕的SCK。
2.原版0.5版本PCB
如果你的板子已经支持了触摸屏,很容易找到焊盘,对照图1中红色线条,只需要连接三条线即可,否则的话你要仔细找到对应的焊盘,做好连线。
具体连接如下: A.连接R30的靠近MCU侧的焊盘到显示屏的16脚,即MCU的PC2引脚接到显示屏的SDO引脚。
B.连接R31的靠近MCU测的焊盘到显示屏的17脚,即
MCU的PC3脚连接到显示屏的SDI脚。
C.连接R32的靠近MCU测的焊盘到显示屏的13脚,即MCU的PB13脚连接到显示屏的SCK脚。
注意:连线前一定要确认你的显示屏支持SPI方式。
4.使用BI3MEK 0.5版本的PCB
对于使用BI3MEK的0.5版本PCB的,由于使用的1.0显示屏不支持SPI口,首先需要更换2.0版本的显示屏。
此版本首先需要去掉R30、R31、R323个电阻,连接三条线即可,具体见图5。
图5 修改SPI方式接线图
(三)改实时时钟
对于mcHF短波机,改制实时时钟是利用STM32单片机内置的时钟模块,硬件比较简单,由于芯片小且引脚密集,对焊接技术要求较高。
请仔细按一下步骤操作。
步骤一:接好电池
1.确保更新到最新的固件。
2.去掉C82
3.割断PCB上C82连接3V电源的铜皮。
注意,只割断此处,不要殃及其他线条。
4.用万用表检测一下,确保割断。
5.连接好电池座,要注意电池的正极接C82的正极,也就是单片机的6脚。
电池负极接C82脚的负极,也就是接地。
图6 增加电池修改前原理图
图7 增加电池修改后原理图
对于BI3MEK0.5版本的PCB,可按图5方式修改,此处C82不去掉也可以。
6.开机,转到system info菜单中,正常的话“Backup RAM Battery”项应显示“Yes”, "Real Time Clock" 项应显示 "N/A"。
如果显示不正确,请按照之前步骤仔细查看,是否存在连线等问题。
步骤二:接好晶振
1.割断STM单片机的PC14与PC15与按键的铜皮,注意,如果水平高,可以不预留铜皮,直接从单片机引脚飞线,如果感觉没把握要预留好可以焊接32.768Khz晶振的铜皮长度。
此处的PC14是STM32单片机的8脚,原用于连接按键M1,PC15是STM32单片机的9脚,原来用于连接按键F3。
割断的时候要仔细,确保没有割错。
割断后,单片机的8脚脚和9脚用来连接晶振,不再与其他元件相连。
也就是说,8脚和9脚只接晶振。
2.将晶振的两脚分别与单片机的8脚和9脚焊接好,一种就是直接焊到铜皮上,也可以用飞线焊,焊好后将晶振固定好,最好加上胶固定。
对于BI3MEK0.5版本,可以按图8操作。
图8 晶振连接示意图
步骤三:接好按键
1.将割断的M1按键和F3按键,分别连接到LCD显示屏的D0和D1,也就是显示屏的23和24脚。
对于BI3MEK版本可按图9处理。
图9 按键处理
步骤四:RTC使能
1.确认连接无误后,开机。
2.转到"Expert/Debug Menu"菜单。
3.选择"RTC Start"项,机器将重启。
4.重启后,屏幕左侧将显示时钟。
进入"Expert/Debug Menu"进行时间调整。
到这时,你心爱的mcHF机器将增加实时时钟功能了。
如果重启后,只是绿灯亮,屏幕是黑的,表示晶振没有工作。
可以拔掉电源和去除电池,重新开机,将恢复到初始状态。
仔细检查各元件再重复上述步骤。
三、注意事项
由于时间仓促,手头资料有限,可能会出现错误,请大家予以批评指正。
按照以上教程,广大爱好者KE 对照原理图和线路板改制,由于PCB线条较细,元件引脚较密集,改制过程中要细心耐心,更要有比较好的焊接功底。
在此祝愿大家升级成功!
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BI3MEK
2017.3.24。