10元定时器拆解惊现STM32：是良心用料还是翻新芯片？

液晶显示定时器有点像小时侯戴过的多功能电子表的桌面版，功能减少了跑表、日历星期显示，但增加了倒计时、多组闹铃等功能。像下图这样的在电商活动的时候十块钱内就能买到。

不过实物没有宝贝页面上的那么好看，外观细节还有差别。有的情况是拍照效果的问题，有的是因为宣传使用不是照片而是电脑制作的效果图。不到十元的东西预期不能太高，关键在于液晶显示的效果。我买过不少定时器了，深知这个不见实物不知底细的。

这个的塑料件质量算中等，模具设计还比较精致，手感不错。按键是硅胶＋导电橡胶的，不是锅仔片那种硬邦邦的触感，很好。关键的，显示效果呢？在最佳视角下底层膜的反射率是可以的，对比度很好。但是，它还是比较挑视角，包括光源的位置，像下面这个角度就勉强能看了。

在极端的角度，就可能是下面这种完全不能看的效果。戴过电子表的同学应该有经验，这种液晶的视角范围有限度的。

主要是看它用的屏的最佳视角方向是哪个了，我觉得这款立在桌面用还行（带一点俯视角度），如果是挂墙上仰视，效果要差不少。

能立起来放是因为背后它带有一个折叠的小支撑，这个设计还不错。也还粘了一块软的磁性材料，可以吸附在实验室的铁板、铁架子上。最上面还可以用挂钩钩住。

打开电池盖，可以看到电池正负极的钢片是焊接在PCB上的。外壳是螺丝固定，拆掉螺丝后发现并没有卡扣，可以轻松分离。

这拆解完全没有难度。PCB暴露出来了：

什么，竟然是沉金工艺的FR4双面板！

竟然是LQFP封装的芯片！

竟然是STM32!

PCB另一面，连接液晶的导电橡胶条的触点，以及按键的触点都是沉金的，所以有良好的接触。

再仔细看看芯片，STM32L053R8T6. 周围还留出了好几个测试焊盘，还有SWD调试接口的标志。

难道这是个工程样机流出来了？

请EEWorld论坛@xutong帮忙分析一下BOM成本。这种液晶只要量大了成本很低，但MCU可是实打实的。

在这样的定时器上用LQFP封装的MCU，真是用料十足了！

最后有个细节，看这个STM32封装表面那两个凹的圆，里面是不光滑的。我印象中ST的片子，圆圈里面至少比较平整。

所以，为了降成本，它用的是拆机翻新的芯片？

我在去年淘宝618活动的时候买了一个多功能定时器：

上图是宝贝页面的照片，比实物要漂亮。但是包装就很简陋了，就一小纸盒，小商品市场的风格。毕竟卖得便宜呢，还包邮了。

当我装上电池看显示效果的时候，意外发现它的显示在一通电时有，然后竟然渐渐消失！

试几下都有问题，先怀疑是里面液晶接触不良了，那就拆开处理一下。

开后盖卸下电池

卸掉几颗自攻螺丝之后壳子就分开了。

电路板是这种价位东西常见的电木板，还是单面设计。

PCB的元件面：COB封的专用ASIC芯片

其实原版的拆解现场是如上这样的，就是廉价货。

我用示波器查看了液晶的驱动波形，在刚通电的时候是正常的，但不久就消失了。我诊断结论是：芯片损坏。于是录了视频和卖家沟通，这个订单退款了，货不用退。

那么这个定时器尸体在我手上做什么用途呢？模具还挺好的，为了物尽其用，我就复刻一个吧。于是，过了很久，你们看到了我上面的帖子“拆解一个用料十足的多功能定时器”。我故意开了这样一个玩笑，先不提“用料十足的定时器”并不是原版，而是我的复刻版。

于是就有了 STM32L053 出场。能支持这种段码LCD的MCU并不是很普遍，在ST的产品里面只有 STM8L, STM32L 系列的某些型号。注意，LCD是交流驱动，不是方波驱动，因此不能用MCU的GPIO直接驱动，必须有控制器。STM32L053算是STM32中带LCD驱动的价钱最低的。我最早用过STM8L152，后来发现淘宝出现了很便宜的STM32L053就买了几片，再后来恍然明白便宜的原因是——翻新货。不过自己玩的，买了就算了。

ST MCU里的LCD控制器支持最多8个COM端，32个SEG端。像这种定时器LCD大概率是4个COM端的（1/4 duty）. MCU里面有电荷泵来产生驱动电压，软件可调节，也就能控制对比度。不过最高驱动电压也有限制，不是能适配任何LCD的。

LCD直接接在GPIO上，引脚配置为LCD SEG或COM功能。另外要使用LSE，接32.768kHz的晶振做时间基准。

画原理图的时候要先确认LCD的电极中COMx的位置（余下的就是SEGx端），因为COM和SEG相当于行和列扫描线（打比方，这种LCD不是点阵的不存在行列说）是不可交换的。我是通过示波器测电路板驱动端的波形判断的，一共有4个公共端，排在一头。

复刻的关键在于测绘原来的PCB上的定位孔，和需要定位的元件的位置。最重要的LCD的电极的位置不能偏。我是用游标卡尺+直尺来量的，效率比较低；我还从来没有试过拍照法。

用某创的沉金工艺免费打样券，和我的其它电路一起拼着打了一块PCB.

打样回来，先检查对位，没问题了再焊接。

测绘结果还是比较准的，板子放上去稳稳的。电池盒用到的钢片要从原来的PCB上拆下来。

剩下就是焊接和软件的工作了。因为软件是自己做，功能也就可以自由发挥了。

首先需要测试LCD功能，确定每个驱动线组合COMx SEGy对应的LCD笔段是什么。对于STM32这个控制器，核心的配置寄存器是FCR和CR，它们决定了怎样驱动：

而点亮（显示）哪些笔段，由4个LCD RAM寄存器决定，每个寄存器对应一个COM端的扫描，bit[n]表示SEGn的笔段。用起来还是很简单的。

我做了一个通用的测试程序：

int main(void){	int segsel, comsel;	int show;
gpio_config();
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_PWREN;	__DSB();	PWR->CR |= PWR_CR_DBP;	__DSB();	RCC->CSR |= RCC_CSR_RTCSEL_1|RCC_CSR_LSION;
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_LCDEN;
    uart_setup();	uart_wstr("\r\nLCD test");
LCD->FCR = 3<<LCD_FCR_PS_Pos|15<<LCD_FCR_DIV_Pos|7<<LCD_FCR_CC_Pos|4<<LCD_FCR_PON_Pos;//|LCD_FCR_HD;	LCD->CR = LCD_CR_DUTY_1|LCD_CR_DUTY_0|LCD_CR_BIAS_0|LCD_CR_LCDEN;	// 1/4 duty, 1/2 bias
LCD->RAM[0]=0;	LCD->RAM[2]=0;	LCD->RAM[4]=0;	LCD->RAM[6]=0;	LCD->SR = LCD_SR_UDR;	// update
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM6EN;	TIM6->PSC = 999;		// prescaler	TIM6->ARR = 999;		// auto reload value	TIM6->CR1 = TIM_CR1_URS|TIM_CR1_CEN;	// start counter
comsel=0;	segsel=0;	while(1)	{		if(TIM6->SR & TIM_SR_UIF)	// check if overflow		{			TIM6->SR &= ~TIM_SR_UIF;	// clear flag			if(segsel<0 || segsel>13)			{				segsel=0;				show=0;			}			show |= 1<<segsel;
LCD->RAM[0]=show;			LCD->RAM[2]=show;			LCD->RAM[4]=show;			LCD->RAM[6]=show;			LCD->SR = LCD_SR_UDR;	// update			segsel++;		}	}}

当然这还不能区分每个COMx对应哪些，还需要换种切换方式才能判断完整。

测试的时候在草稿纸上记录下映射关系（这法比较原始）：发现了5个8字的笔段映射是很有规律的。

确定完了就可以开发时钟程序了。这种任务的确是8位MCU搞定都很轻松的。

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