SC IV-18 Clock

Настольные часы на советском вакуумно-люминесцентном индикаторе ИВ-18. STM32F030 + MAX6921AWI + DS3231, питание от USB, повышающий преобразователь на NE555, собственная плата. Проект 2019 года, часы собраны и работают.

---

Подробный разбор схемы и принципов работы — в статье на сайте: 0x0001 — ВЛИ (VFD) ИВ-18

Железо

Узел	Компонент	Назначение
Микроконтроллер	STM32F030F4P6	Управление индикацией, опрос RTC, UART
VFD-драйвер	MAX6921AWI	20-канальный коммутатор сеток/сегментов, SPI
Преобразователь анодного	NE555 + IRFR024N	Boost 5В -> ~40В для питания анодов
RTC	DS3231	Термостабилизированные часы, I²C
USB-UART	CH340G	Связь с компьютером, отладочный вывод
Индикатор	ИВ-18	8-разрядный ВЛИ, динамическая индикация
Питание логики	AMS1117-3.3	5В USB -> 3.3В для MCU

Напряжение накала ИВ-18 подаётся непосредственно с USB через гасящий резистор. Накал не должен светиться — иначе ресурс нити резко падает.

Предупреждение

Повышающий преобразователь на выходе даёт около 40 В, и выходной конденсатор сохраняет заряд некоторое время после обесточивания схемы. При наличии кардиостимулятора или других проблем с сердцем работа с этой схемой может быть опасна. Не прикасайтесь к токоведущим элементам при включённом питании и сразу после выключения.

Схема и плата

Схема и разводка выполнены в DipTrace.

• schematics/sc_iv18_clock_schematic.pdf — схема в PDF

Gerber-файлы в этом репозитории пока не опубликованы (затерялись).

Прошивка

Среда сборки

Проект создан в STM32CubeIDE (исходно версия 2019 года, совместим с актуальными релизами). Для открытия:

1. File -> Import -> Existing Projects into Workspace
2. Выбрать корень этого репозитория
3. Build

Для работы с .ioc также потребуется STM32CubeMX (интегрирован в CubeIDE).

Что реализовано

• Динамическая индикация (8 разрядов × 7 сегментов + точка)
• Режим отображения времени (HH-MM-SS с мигающими разделителями)
• Режим отображения даты (DD.MM.20YY)
• Режим отображения температуры DS3231 и дня недели (NN°C D)
• Автоматическое переключение режимов по таймауту
• Переключение режимов вручную кнопкой BTN_3
• Чтение времени/даты/температуры из DS3231 по I²C
• Отладочный вывод через USB-UART (#define USE_USART)

Статус и TODO

Текущая прошивка — только отображение. Установка времени и даты выполняется через закомментированный вызов DS3231_SetDateTime() в main() (см. /* USER CODE BEGIN 2 */): раскомментировать, прошить, дать часам один раз синхронизироваться, закомментировать обратно, прошить повторно.

Пользовательская настройка часов через кнопки задумана, но не реализована:

• Обработка BTN_1 — навигация по позициям внутри режима настройки
• Обработка BTN_2 — инкремент/декремент значения на выбранной позиции
• Циклы режимов MODE_SETTINGS_* в основном цикле main loop
• Переход в режим настройки долгим нажатием BTN_3
• Сохранение настроек обратно в DS3231
• AT-команды (настройки/переключения режимов etc.)

Эти точки в коде помечены комментариями TODO.

Структура репозитория

.
├── Inc/                   Заголовочные файлы прошивки
│   ├── ds3231.h           Драйвер DS3231 (I²C)
│   ├── xprintf.h          xprintf by ChaN (UART-форматирование)
│   └── ...                CubeIDE-generated
├── Src/                   Исходники прошивки
│   ├── main.c             Main loop + динамическая индикация + режимы
│   ├── ds3231.c           Реализация драйвера DS3231
│   ├── xprintf.c          xprintf by ChaN
│   └── ...                CubeIDE-generated
├── Drivers/               STM32 HAL и CMSIS (CubeIDE-generated)
├── startup/               startup_stm32f030x6.s
├── schematics/            Схема PDF-экспорт
├── docs/images/           Фото изделия
│
├── SC_IV18_CLOCK.ioc      CubeMX-проект
├── STM32F030F4_FLASH.ld   Линкер-скрипт
├── .clang-format          Стиль кода
└── LICENSE                MIT

Стиль кода

Фиксирован в .clang-format в корне репозитория:

• 4-пробельный отступ, без табов
• Открывающая скобка на той же строке
• Параметры функций — построчно, если сигнатура не влезает в строку
• Сохраняется «колоночное» выравнивание в таблицах констант

Применить форматирование ко всему проекту:

find Inc Src -name '*.c' -o -name '*.h' | xargs clang-format -i

Лицензия

MIT.

Сторонний компонент xprintf (файлы xprintf.c, xprintf.h) распространяется под собственной BSD-подобной лицензией — см. заголовок внутри самих файлов.

Автор

Sergey Petrov / coder's lair

MANV ET MENTE — by hand and mind.