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最近制作的点阵时钟
来源:本站整理  作者:佚名  2011-12-16 06:30:46



    这是最近制作点阵时钟,做这个时钟的初衷是一个朋友想要做一个时钟,开始选用的是数码管,无奈体积较小,距离稍远就看不清,又想换用大体积数码管,但大体积数码供电较为麻烦(高于5V),并且耗电量较高,刚好手上有点阵屏,所以想到用这个点阵屏来做显示,时钟初形做出来后又增加了测温,红外遥控、农历功能,效果还是挺满意的,字体很大,晚间亮度合适,耗电量可以接受,5V供电下平均电流约60ma,一年耗电仅有几度,具有阳历、农历、温度、时间功能,家庭使用有一定实用价值。

    电路原理图如上。硬件结构:采用AT89S52或与之兼容的芯片作主控芯片,两片74HC164做串入并出输出段码,MCU的P0、P2口做列选,DS1302时钟芯片负责计时,DS18B20负责测量温度,两片8×8点阵屏作为显示屏,每片负责显示两位数字

    实现功能:时间+测温+红外遥控+阳历+农历。开机显示当前时分,中间2个小数点闪动代表秒,可以短按“改变键”切换到查询温度、查询年、查询阳历月日、查询农历月日、查询星期、查询分秒。长按“设置键”进入年、月日、走时精度、时分设置,农历及星期采用程序自动运算来计算,在设置过程中,设置项闪动,按键可改变数值。设置或查询状态时,当无按键达15秒时退到正常的时间显示状态。用红外遥控时操作更简便,设置数据可加可减,查询时可直接按键查询相应状态。具有走时精度调整功能,主要是受晶振精度影响,走时误差有可能每天误差数秒,通过调整,可以使每天最大误差控制在0.5秒内,每年最大误差3分钟,还是可以接受的。

    编程思路:采用中断扫描方式进行动态扫描显示,2.5ms中断一次,扫描8列,扫描频率50Hz,无闪烁,同时在中断中读取温度值,并做一些变量的累加,在主循环中读取时间并转换显示、读取按键并处理。采用外部中断方式来读取红外信号。   

     编程难点:处理好扫描显示、按键读取、18B20读取的关系,18B20的采用单总线方式读取,其时序要求较高,所以既要兼顾温度读取又要兼顾动态扫描等,这里会有点难度。还要兼顾红外解码中断的问题,在红外解码过程中,要避免其它影响,确保解码正确。

    心得体会:程序中使用状态机分步执行的方法,大大提高了代码执行效率,按键、读取温度等对动态扫描均不产生影响,效果与静态显示一样,但在红外解码中,因为时序要求较高,所以仍采用了软件延时方法,并且为了确保时间准确,对计数器中断进行了屏弊,所以红外解码时对动态扫描显示会有点影响,表现为屏幕闪动,这个暂时未有较好解决办法,也算是动态扫描的弊端。代码经初步优化,大约为4.6K,因为进行计算阳历转农历、星期计算这里有较多数组,还有点阵屏字模也占用一些空间,自己感觉这个代码量还是不错的。

     成品图:PCB板子与两块屏大小相当,两屏中间有缝是因为万能板的孔位置是已经定好的,所以这点缝隙没办法解决,呵呵,要布线做PCB才行啦。

    点阵屏采用插座连接上去,可拆御,底下放元件,元件并不多,PCB上空间还是挺多的。上面中间是测温的18B20,左右两片74HC164,中间是MCU主控芯片,蓝色是3V的电池,确保断电时时钟仍可正常,右下方是红外接收头。

    MCU的底下是RC复位电路,还有几只上拉电阻



    背面直接飞线,呵呵,比较多线,飞得头都晕了,焊这些线就要花二个小时。

    采用的5×5CM大小的高亮度点阵屏。


    这是使用的遥控器,原来是汽车上用的,以前买下来,也不知道是什么型号,搞了个红外分析软件,把波形读出来,再写出解码程序,呵呵。


    正常状态下,显示时分,中间2个小数点闪动。

    查询显示年份。

    查询显示阳历的月日,以点亮1位小数点来区分。

    查询显示农历月日,以点亮2个小数点来区分。

    查询显示温度值,温度值精确到0.1度(实际这个芯片测温精度是0.0625度,生活应用中0.1度已足够),当为负温度时,最左边显示负号,测温范围-55度至+125度。

    查询显示星期,显示为“周一”“周二”...“周日”,8×8点阵屏只能显示较为简单的汉字。

    走时精度值可调,范围在-9到9,在时间设置中进行调整,每调整一级可以使走时每天增减1秒,经过对时调整,可以控制每天走时误差在0.5秒内。

    可以显示简单的图形,呵呵。

    下面是操作的视频


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