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基于STM32的小电视桌面时钟/天气显示/桌面宠物

来源：萌宠菠菠乐园时间：2025-01-18 20:22

项目说明：

本项目使用CC-BY-NC-SA 3.0协议，任何人不得使用本项目进行商用，如有修改必须开源并标明原项目出处！！

此为楼主的技术验证项目，其中所有优化方法和模块驱动均为楼主一人编写。由于第一次设计如此庞大的项目，就没有过于考虑实用性和成本，只是跟随大佬们的足迹，DIY一个小电视而已。复刻有风险，建议谨慎考虑。本项目代码、图纸和模型会全部开源，如果各位大佬有修改和优化意见请指出，楼主会择优选择并进行修改。

本项目是基于STM32F412芯片搭配多个外围模块实现的小电视桌面时钟/天气显示/桌面宠物项目。

小电视在开启后会自动联网更新日期时间和天气信息显示在屏幕上。通过顶部的3个触控按键完成开关和左右翻页功能。无线方面支持专用APP蓝牙配网和设置备忘录（APP和对应版固件正在完善中）。

中间键按下后会自动进入低功耗模式，再次按下唤醒。低功耗模式下会关闭全板的3.3V电源，只有STM32和触控芯片仍在上电（STM32为低功耗状态）。每日零点会自动唤醒，联网重新获取时间和天气信息，保存后自动休眠。

小电视整个开发周期接近一年半，开发过程中充满繁杂的期望/妥协和功能实现问题。软硬件设计思路和架构介绍如下，不过纯技术的东西略显干燥，有空开一贴以个人视角讲下开发过程，有兴趣的就当是看个故事了。

小电视桌面时钟-硬件设计思路与介绍 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

小电视桌面时钟-软件设计架构 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

如有问题可加群 1003187629

目前小电视使用STM32搭配两个无线模块，单体成本估测在200元以上，并且最终实现的功能并不强大，不建议追求低成本的玩家复刻。

物品

成本（单价不算邮费）

购买位置

屏幕

3.5寸液晶屏显示屏IPS屏SPI串口ILI9488电容触摸屏全新彩屏ST7796-淘宝网 (taobao.com)

STM32F412VGT6

某鱼二手

外壳（9000R树脂材料）（推荐，但会变黄）

立创三维猴

外壳（ASA）（与树脂材料二选一）

86.09

立创三维猴

PCB

20（有机会免费）

立创

AI-WB2 WIFI/蓝牙模块

安信可主推WiFi蓝牙二合一模块Ai-WB2-12F封装兼容ESP12F串口透传-淘宝网 (taobao.com)

EC-01G NB-IOT/定位模块

37.9

安信可NB-IoT+GPS/BDS定位模组/EC-01G无线串口通信模块/数据透传-淘宝网 (taobao.com)

NB-IOT天线

全频段LTE 4G 5g NB-iot 8DB内置900m915 3G GSM PCB FPC贴片天线-淘宝网 (taobao.com)

GPS天线（可不选）

有源GPS北斗双模内置天线高增益导航定位BD陶瓷放大双频天线-淘宝网 (taobao.com)

电池（7000mah）

61.5

中顺芯7000mAh移动户外备用电源充电宝聚合物锂电池3.7V 105080-淘宝网 (taobao.com)

物联网卡

NB SIM卡工业NBIOT 卡贴片卡插拔卡 NBIOT ，移动NB NB模块-淘宝网 (taobao.com)

其他杂项（元器件等）

约20

大部分立创

项目从第四（其实是第N）版开始开源，日后（可能）会更新使用ESP32的低成本版和使用ARM-Linux的高性能触屏版。

复刻教程：

1. 项目中所有文件均为Alitium Designer绘制，可能无法使用JLC免费打样，导入专业版仅为方便查看。

2. 打样PCB和外壳，PCB厚度为1.2mm，购买原件。W25Q128必须为FV后缀，电池必须带保护板

3. 注册心知天气账号，将自己的KEY保存下来。

4. 焊接所有原件。由于FPC排线座非常难焊，建议首先焊接，避免掉焊盘导致整个板子报废。焊接建议使用焊锡膏+加热台/热风枪，个别地方需要烙铁修型。带有塑料的原件如SIM卡座、TYPEC接口、RTC电池座等建议放到后面焊接。其中SIM卡座和3.3V升降压电感、32.768K晶振存在一定的冲突，建议复刻者根据水平自行决定焊接方法。SD卡相关电路因为固件原因暂未使用，可以先不焊接。

5. 在外壳顶部贴上3片铜箔胶带，引线焊接到PCB电池座背面的3个测试点上，中间线从后壳屏幕支撑架中穿过后焊在最左边的点上，剩下两个点与按键相对位置相同。建议引线尽量短以避免线间电容对触摸造成的干扰。电池接口左正右负，中间为NTC检测线的焊接点，如果使用NTC功能需要将R24空焊。

6. 编译下载算法：打开下载算法中的.uvprojx文件。如你的keil安装在默认目录中，直接编译即可。如果不在默认目录，建议首先去掉target->user中用户命令前面的勾，然后在编译后手动复制下载算法文件到keil对应的目录。图方便也可直接将项目根目录中现成的F412V4_Dflash.FLM文件复制到电脑中对应的下载算法存放目录。

7. 打开主线项目程序，在项目栏中打开USER/APP.c，替换宏定义USER_KEY的值为之前保存的你自己的密钥。

8. 将主线项目编译后使用下载器接入小电视下载接口直接下载，下载程序时屏幕背光被点亮为正常现象。如果报错没有找到对应区域的下载算法，建议回到前面查看下载算法的复制路径是否存在错误、与keil自动检索下载算法的位置是否一致。

9. 将买到的NB-IOT天线粘贴到后壳上，注意对好位置让天线接头能够到插座。（如果愿意尝试开发GPS功能可以安装GPS天线并粘贴到PCB的GPS区域，不过如果你能到这一步估计也不需要本复刻教程了）

10. 插上屏幕后将PCB使用M1自攻螺丝拧到后壳上，注意对好插口和开关的位置。

11. 将屏幕折过来放到后壳的屏幕支撑架上，注意不要碰断触控按键的飞线，同时屏幕外观的中心并不在小电视前壳的中心（为了屏幕显示区域能对正外壳开口），将屏幕卡入槽位后盖上后壳。

项目缺陷（已知bug）:

1. EC-01G模块有GPS定位能力但（可能是）因为信号原因无法快速使用。

2. 外壳结构强度一般且长时间使用后会存在发黄的问题。需要找到一种白色半透明且耐候性较好的3D打印材料。

3. 唤醒后通过对比闹钟设置和RTC时间的方式来判定是否为零点自动唤醒，如果按键开关时间碰巧与闹钟唤醒时间相同，程序就会出现问题。

4. 联网对时获取的时间包含网络延迟，导致小电视内部时间与实际时间存在几秒的差距。

5. 桌面宠物不同动画之间连续度不够且没有交互能力。

6. WIFI/蓝牙模块和NB-IOT模块的驱动程序依旧有较大的不完善，暂不能够支持真正意义上的多线程共用。