基于STM32F103+ESP01S的复古桌面辉光管时钟开源项目介绍

作为电子 DIY 爱好者，一直觉得市面上辉光管时钟的方案有些单一：要么是无 WiFi 功能的纯 STM32 设计，时间容易偏差;要么依赖 ESP32 主控，少了些单片机开发的专属体验。于是决定自己动手，以 STM32F103+ESP01S 为核心架构，经过 5 次打板和多轮代码调试，完成了这款兼顾复古颜值与实用功能的辉光管时钟。今天把完整制作过程、避坑要点和资料整理出来，分享给同样喜欢 DIY 的朋友。

01选择这个方案的核心考量

放弃常见的 ESP32 方案，转而采用 STM32F103 主控 + ESP01S 联网的组合，主要是看重两者的分工协作优势：STM32 负责辉光管驱动、传感器数据采集、OLED 显示等核心任务，ESP01S 专注 WiFi 通信与时间同步，各司其职让系统稳定性更高。另外，从某鱼购入的 4 只 IN12-B 辉光管(单价约 50 元)需要妥善保护，因此在设计中重点加入了防阴极中毒功能，延长使用寿命。

02核心功能详解

1. 双模式精准走时

联网状态下，ESP01S 通过 TCP 连接拼多多时间 API 获取 Unix 时间戳，转换为北京时间(UTC+8)后写入 DS1302 RTC 芯片，每日误差不超过 1 秒;断网时，DS1302 依靠 CR1220 备用电池独立运行，内置 RAM 保障时间不丢失，重新联网后自动同步校准，无需手动调整。

2. 辉光管防中毒设计

针对辉光管长期显示同一数字易出现阴极中毒的问题，设计了双重防护机制：默认每 10 分钟自动触发一次随机数字显示(持续 5 秒)，同时支持 TTP223 触摸模块手动触

发，两种模式均采用非阻塞设计，由 TIM3 中断驱动，不影响正常时间显示。实际测试中，连续运行 1 个月，辉光管亮度保持均匀，无衰减现象。

3. 实用交互与显示

秒显示：采用两只氖管交替亮灭模拟秒跳动，避免辉光管额外负载;

WiFi 状态反馈：上电初始化时，4 路 DOT 指示灯(PB12~PB15)以流水灯形式提示连接进度，连接成功或超时后自动熄灭;

OLED 辅助显示：0.91 英寸 I2C 接口屏(128×64 分辨率)实时展示时间、DHT11 传感器采集的温湿度数据及 WiFi 连接状态，方便调试与日常查看。

03硬件清单

主控芯片	STM32F103C8T6	优先选择全新原装产品，避免拆机片带来的稳定性问题
WiFi 模块	ESP8266-01S	选购带排针版本，焊接前用 USB-TTL 模块测试 AT 指令可用性
辉光管	IN12-B ×4	二手市场性价比高，注意检查管脚完整性，避免漏液产品
驱动芯片	74HC595 ×5	国产芯片即可满足需求，级联时注意 Q7' 与下一片 DS 引脚的连接
RTC 时钟	DS1302（带电池座）	需搭配 CR1220 电池，确保断电后时间不丢失
温湿度传感器	DHT11	单总线通信协议，接线简单，适合新手使用
显示屏幕	0.91 英寸 OLED（I2C）	选择带电压转换模块的版本，避免直接接 5V 电源烧屏
高压三极管	13001 ×44	建议多备几支，焊接过程中易出现虚焊或损坏
电源适配器	12V DC（3W 以上）	选择有认证的产品，避免电压波动导致辉光管闪烁
外壳配件	3D 打印件（.3mf 文件）	PLA 材料打印即可，表面可打磨后喷漆提升质感
部件	型号 / 规格	选购建议

04PCB&实物图

05开源资料

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开源地址：

https://p.eda.cn/d-1359815789246414848

06结语

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