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學(xué)習(xí)單片機(jī)一段時(shí)間了,一直想做一個(gè)東西來驗(yàn)證一下自己的學(xué)習(xí)效果,“流水燈”之類覺得太簡單;“示波器”、“掃頻儀”、“LCR”、“晶體管特性曲線儀”等儀器又覺得太難,自己覺得還是制作一個(gè)電子鐘難度比較適中。
只所以選擇制作LED顯示的電子鐘,是因?yàn)槿ツ暝诰W(wǎng)上30元買得有96只1寸的LED數(shù)碼管,總得把它們消化點(diǎn)才是。當(dāng)然成功后我還會再制作LCD顯示的電子鐘,那是后話。
原本想用14個(gè)LED數(shù)碼管來制作這個(gè)電子鐘,讓它直接顯示:年、月、日、時(shí)、分、秒,其中“年”用4位,免得再出現(xiàn)當(dāng)年“千年蟲”的問題 ,其它通通用兩位,當(dāng)然還可以多加一位用來顯示“星期”。但這樣一來,這個(gè)電子鐘就顯得太寬了,做出來有點(diǎn)龐大。
最后還是決定按照傳統(tǒng)方法,用6位LED數(shù)碼管就行了,用一個(gè)按鍵來切換日期與時(shí)間的顯示。
根據(jù)以上想法設(shè)計(jì)的電路原理圖:
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2020-3-31 00:24 上傳
要讓鐘走起來不難,網(wǎng)上有很多現(xiàn)成的代碼,關(guān)鍵的難點(diǎn)是時(shí)鐘的設(shè)置(調(diào)整)。
我希望在進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)時(shí),對應(yīng)的LED應(yīng)該能夠閃爍,以提醒我當(dāng)前設(shè)置的是年、月、日、時(shí)、分、秒的哪一位(其實(shí)都是兩位)?
由于每位LED數(shù)碼管都采用動態(tài)顯示,在動態(tài)顯示時(shí)又如何使某兩位閃爍,一下子沒想通怎么做。
參考了很多網(wǎng)上的資料以及翻了很多書籍,都沒發(fā)現(xiàn)哪一款LED數(shù)碼管的電子鐘在設(shè)置時(shí)間或日期時(shí),對應(yīng)的LED數(shù)碼管能夠閃爍,也許是我沒有看懂別人的代碼。
想了幾天后終于想到了一個(gè)辦法:我們知道,LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示,無非就是在某一個(gè)時(shí)刻只讓一只LED數(shù)碼管亮,其余的LED數(shù)碼管是不亮的,下一個(gè)時(shí)刻才讓下一位LED數(shù)碼管亮,循環(huán)往復(fù),只要時(shí)間足夠快,由于人眼的“視覺暫留”作用,我們看到所有的LED數(shù)碼管都是亮著的。
我的辦法就是:需要閃爍的這兩位LED數(shù)碼管,當(dāng)輪到它們亮?xí)r暫時(shí)不亮,將亮的機(jī)會讓給其它的數(shù)碼管,這就使得它們“滅”的時(shí)間長一點(diǎn),能讓眼睛感覺到;輪到它們亮?xí)r,就讓它們循環(huán)多亮一段時(shí)間,它們循環(huán)結(jié)束以后才將亮的機(jī)會交給其它的數(shù)碼管。這樣的效果,通過眼睛看到,這兩位數(shù)碼管一滅一亮地閃爍起來了。實(shí)際情況下,其它數(shù)碼管也有輕微的閃爍,但沒有這兩位明顯,眼睛不容易觀察到。
我就通過這個(gè)伎倆用來欺騙眼睛。
由于機(jī)器配置有點(diǎn)低,所以這個(gè)效果用Proteus仿真不出來,只有用面包板實(shí)際搭電路才行。
我通過測試,閃爍的數(shù)碼管“亮”時(shí),循環(huán)4次就夠了,次數(shù)多了,其它數(shù)碼管就會跟著閃爍起來;次數(shù)少了閃爍又不明顯。
說這么多,只是思路,具體實(shí)現(xiàn)看源代碼。
結(jié)構(gòu)上,采用了4個(gè)按紐開關(guān)進(jìn)行控制:
1、【設(shè)置/移動/退出】;
2、【加】;
3、【減】;
4、【確定/翻頁】。
各按紐功能解說:
【設(shè)置/移動/退出】按紐的功能:
單擊第①次,進(jìn)入(設(shè)置),第一位(其實(shí)是兩個(gè)數(shù)碼管,下同)閃爍;
單擊第②次,第二位閃爍;
單擊第③次,第三位閃爍;
單擊第④次,下一頁第一位閃爍;
單擊第⑤次,下一頁第二位閃爍;
單擊第⑥次,下一頁第三位閃爍;
單擊第⑦次,退出(設(shè)置),進(jìn)入走時(shí)狀態(tài)。
【加】、【減】:只在設(shè)置狀態(tài)有效;
【確定/翻頁】:在設(shè)置狀態(tài)下,保存并退出設(shè)置;在走時(shí)狀態(tài)下,切換日期和時(shí)間。
用面包板搭建的功能驗(yàn)證電路證實(shí)了上述想法。
01 面包板驗(yàn)證電路.jpg (211.43 KB, 下載次數(shù): 103)
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2020-3-31 00:26 上傳
在面包板上成功以后,開始成品制作。
電子鐘由三個(gè)模塊組成:顯示板、控制板和電源板。
顯示板由6個(gè)LED數(shù)碼管組成,用一塊9×15CM的洞洞板裁成兩塊拼接而成,為了使兩塊洞洞板保持在一個(gè)平面,在它們的后面又加了一塊裝修吊頂用的“輕鋼龍骨”作為支撐:
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為了避免焊接錯(cuò)誤,數(shù)碼管相同的段用相同顏色的導(dǎo)線連接。
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2020-3-31 00:28 上傳
七個(gè)段由這七個(gè)插針輸出
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2020-3-31 00:29 上傳
每一位數(shù)碼管的控制由一塊單獨(dú)的控制板完成,這塊控制板固定在數(shù)碼管背面的“輕鋼龍骨”上,它們構(gòu)成了完整的顯示模塊,通過插針與單片機(jī)主控板連接。
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單片機(jī)模塊:
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2020-3-31 00:31 上傳
因?yàn)殡娫词?2V的,所以用7805將電壓控制在5V:
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2020-3-31 00:32 上傳
電源模塊采用成品12V/1A開關(guān)電源,這種電源在網(wǎng)上1.50元一只(輸出線被剪掉的),我買得有幾十只,另外家人多年來丟棄的各種電源,都被我收集了起來,也有幾十只,不管做什么電子裝置,我都能找到合適的電源。
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2020-3-31 00:32 上傳
各個(gè)模塊連接起來工作正常了:
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日期顯示:
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時(shí)間顯示:
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2020-3-31 00:33 上傳
用撿來的層板制作外殼:
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外殼全部用白乳膠粘接,沒用一顆釘子。
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貼上黑胡桃木的貼皮美化一下:
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2020-3-31 00:36 上傳
內(nèi)部布局:
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2020-3-31 00:36 上傳
開關(guān)電源的PCB板很小,不好單獨(dú)固定,我是將電源外殼鋸掉一部分,利用它內(nèi)部的卡槽來固定電源。
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2020-3-31 00:36 上傳
右下角那片軟包裝鋰電池是3.7V/180mAh的,在不使用電子鐘時(shí)給DS1302供電,以免丟失設(shè)置好的時(shí)間。
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2020-3-31 00:36 上傳
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2020-3-31 00:37 上傳
后蓋板的螺絲孔與里面的螺帽對得很正,我是怎么做到的?給大家分享一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn):先在后蓋板適當(dāng)位置鉆孔,這時(shí)只需注意孔的中心與左右邊緣的距離等于螺帽的半徑,也就是說,螺帽應(yīng)該緊貼著側(cè)面板外沿,這個(gè)可以用尺子測量畫線再鉆孔;然后將4顆螺絲與螺帽固定在后蓋板上,在前面板還空著的情況下,將后蓋板小心地在后邊推到位,用一根長一點(diǎn)的竹簽粘少許兌好的AB膠,從前面窗口伸進(jìn)去,將它們涂到螺帽與側(cè)面板之間,這時(shí)不需要涂多少,只要能將它們粘住就行,等幾個(gè)小時(shí)AB膠固化后,再將后蓋板及螺絲一同拆下來,這時(shí)螺帽就已經(jīng)粘在側(cè)面板上了。再次兌一些AB膠,將螺帽與側(cè)面板膠水不足的地方補(bǔ)足即可。
如果你有更好的方法,就當(dāng)我沒說。
薄膜開關(guān)的功能定義:
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2020-3-31 00:38 上傳
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原理圖及代碼:
LED數(shù)碼管電子鐘.rar
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2020-3-31 00:45 上傳
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