電子制作:LED流動(dòng)顯示電子鐘

電子鐘有：指針式、液晶式、LED式三種。前兩種在光線較暗時(shí)就看不清楚，后一種一般采用數(shù)碼管顯示，體積較大，多用于公共場(chǎng)所，不太適合家用。為此，筆者設(shè)計(jì)制作了一款LED流動(dòng)顯示電子鐘，體積小巧，字形美觀，且每天有4次鬧鈴，每次定時(shí)時(shí)間一到，蜂鳴器響20s，非常實(shí)用。

本制作采用64只LED排列成8×8點(diǎn)陣，采用流動(dòng)循環(huán)顯示方式。右圖所示即是18:28時(shí)間的顯示效果。

1.工作原理

本制作的硬件電路如下圖所示。主控電路圖118:28時(shí)間顯示效果圖是非常便宜的89C2051單片機(jī)，c5、R6組成它的上電復(fù)位電路，Yl、C6、C7組成它的時(shí)鐘電路。Pl口作數(shù)據(jù)總線用，LED點(diǎn)陣的列數(shù)據(jù)(1～8)由IC2鎖存，單片機(jī)的P3、2端口輸出鎖存正脈沖。LED的行掃描信號(hào)(A～H)由IC3鎖存，單片機(jī)的P3、3端口輸出正脈沖鎖存信號(hào)，按鍵狀態(tài)由IC1讀取，單片機(jī)的P3、5端口輸出負(fù)向讀取脈沖。外接5v電源(可用一般的市售穩(wěn)壓電源)由Xl輸入，無電時(shí)由內(nèi)置的4.5V電池維持IC4的繼續(xù)工作，以防計(jì)時(shí)中斷。

本制作的軟件部分相對(duì)復(fù)雜，限于篇幅，此處僅介紹顯示方法。以顯示“2”為例，首先IC2輸出“00001110”，IC3輸出“01111111”使A行為低電平，其余行都是高電平，略延時(shí)后，IC2再輸出“00010001”，IC3輸出“10111111”使B行為低電平，其他行都是高電平，依此類推，IC2輪流輸出“00010001、00000010、00000100、00001000、00010001、00011111”,IC3輪流使C、D、E、F、G、H端為低電平。在顯示下一行前，IC3輸出一次短暫的“11111111”信號(hào)關(guān)斷顯示(相當(dāng)于消隱)，以防上一行的殘影疊加在下一行中。如此循環(huán)即可顯示一個(gè)靜止的“2”。

2.調(diào)整方法

本鐘表設(shè)有“微調(diào)”、“定時(shí)”、“校準(zhǔn)”3個(gè)按鍵。“微調(diào)”用于消除因元器件參數(shù)差異帶來的計(jì)時(shí)誤差。按此鍵后，流動(dòng)顯示停止，變?yōu)轱@示單一數(shù)字(此數(shù)為上次“微調(diào)”的結(jié)果)。再按一次“微調(diào)”此數(shù)加1，連續(xù)按動(dòng)，此數(shù)可在-9—+9間循環(huán)變化，此數(shù)越大計(jì)時(shí)越快(每天可在最大±1.5s的誤差范圍內(nèi)調(diào)整)，當(dāng)調(diào)到一個(gè)合適的數(shù)值時(shí)，按“校準(zhǔn)”即可返回正常流動(dòng)顯示狀態(tài)。

“校準(zhǔn)”按鍵用于校準(zhǔn)當(dāng)前時(shí)間。連續(xù)按此鍵可在“小時(shí)的十位一小時(shí)的個(gè)位一分鐘的十位一分鐘的個(gè)位”4位間進(jìn)行選擇，并分別用顯示屏的8A、8B、8C、8D這四只LED來表示。當(dāng)選好要調(diào)的位時(shí)，按“微調(diào)”即可改變其數(shù)值，當(dāng)?shù)?次按“校準(zhǔn)”按鍵時(shí)，即可退出“校準(zhǔn)”狀態(tài)。

“定時(shí)”用于設(shè)置響鈴時(shí)刻。連續(xù)按此鍵可選擇“第1次定時(shí)小時(shí)的十位→第1次定時(shí)小時(shí)的個(gè)位→……→第4次定時(shí)的分鐘的個(gè)位”，共16位，并用8E、8F、8G、8H顯示出當(dāng)前正在設(shè)置的定時(shí)次數(shù)，8A、8B、8C、8D顯示出次數(shù)的位。選好位后，再按“微調(diào)”按鍵可調(diào)整當(dāng)前位的數(shù)值。如不想設(shè)置定時(shí)，可把各位調(diào)成無效時(shí)伺，加電默認(rèn)定時(shí)時(shí)間為26:26，因?qū)嶋H無此時(shí)刻，故全天不響鈴。按“校準(zhǔn)”鍵或第17次按“定時(shí)”鍵即可退出定時(shí)設(shè)置。

制作本鐘表時(shí)，把原程序?qū)懭胍粔KAT89C2051內(nèi)，其他元件按圖示參數(shù)即可，把它們直接焊在一塊實(shí)驗(yàn)板上即能工作。