［DIY］最近制作的點(diǎn)陣時(shí)鐘

ID:73557 · 發(fā)表于 2015-2-12 00:37

這是最近制作的點(diǎn)陣時(shí)鐘，做這個(gè)時(shí)鐘的初衷是一個(gè)朋友想要做一個(gè)時(shí)鐘，開始選用的是數(shù)碼管，無(wú)奈體積較小，距離稍遠(yuǎn)就看不清，又想換用大體積數(shù)碼管，但大體積數(shù)碼供電較為麻煩（高于5V），并且耗電量較高，剛好手上有點(diǎn)陣屏，所以想到用這個(gè)點(diǎn)陣屏來做顯示，時(shí)鐘初形做出來后又增加了測(cè)溫，紅外遙控、農(nóng)歷功能，效果還是挺滿意的，字體很大，晚間亮度合適，耗電量可以接受，5V供電下平均電流約60ma，一年耗電僅有幾度，具有陽(yáng)歷、農(nóng)歷、溫度、時(shí)間功能，家庭使用有一定實(shí)用價(jià)值。

      電路原理圖如上。硬件結(jié)構(gòu)：采用AT89S52或與之兼容的芯片作主控芯片，兩片74HC164做串入并出輸出段碼，MCU的P0、P2口做列選，DS1302時(shí)鐘芯片負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，DS18B20負(fù)責(zé)測(cè)量溫度，兩片8×8點(diǎn)陣屏作為顯示屏，每片負(fù)責(zé)顯示兩位數(shù)字。
      實(shí)現(xiàn)功能：時(shí)間＋測(cè)溫+紅外遙控+陽(yáng)歷+農(nóng)歷。開機(jī)顯示當(dāng)前時(shí)分，中間2個(gè)小數(shù)點(diǎn)閃動(dòng)代表秒，可以短按“改變鍵”切換到查詢溫度、查詢年、查詢陽(yáng)歷月日、查詢農(nóng)歷月日、查詢星期、查詢分秒。長(zhǎng)按“設(shè)置鍵”進(jìn)入年、月日、走時(shí)精度、時(shí)分設(shè)置，農(nóng)歷及星期采用程序自動(dòng)運(yùn)算來計(jì)算，在設(shè)置過程中，設(shè)置項(xiàng)閃動(dòng)，按鍵可改變數(shù)值。設(shè)置或查詢狀態(tài)時(shí)，當(dāng)無(wú)按鍵達(dá)15秒時(shí)退到正常的時(shí)間顯示狀態(tài)。用紅外遙控時(shí)操作更簡(jiǎn)便，設(shè)置數(shù)據(jù)可加可減，查詢時(shí)可直接按鍵查詢相應(yīng)狀態(tài)。具有走時(shí)精度調(diào)整功能，主要是受晶振精度影響，走時(shí)誤差有可能每天誤差數(shù)秒，通過調(diào)整，可以使每天最大誤差控制在0.5秒內(nèi)，每年最大誤差3分鐘，還是可以接受的。
      編程思路：采用中斷掃描方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示，2.5ms中斷一次，掃描8列，掃描頻率50Hz，無(wú)閃爍，同時(shí)在中斷中讀取溫度值，并做一些變量的累加，在主循環(huán)中讀取時(shí)間并轉(zhuǎn)換顯示、讀取按鍵并處理。采用外部中斷方式來讀取紅外信號(hào)。
      編程難點(diǎn)：處理好掃描顯示、按鍵讀取、18B20讀取的關(guān)系，18B20的采用單總線方式讀取，其時(shí)序要求較高，所以既要兼顧溫度讀取又要兼顧動(dòng)態(tài)掃描等，這里會(huì)有點(diǎn)難度。還要兼顧紅外解碼中斷的問題，在紅外解碼過程中，要避免其它影響，確保解碼正確。
      心得體會(huì)：程序中使用狀態(tài)機(jī)分步執(zhí)行的方法，大大提高了代碼執(zhí)行效率，按鍵、讀取溫度等對(duì)動(dòng)態(tài)掃描均不產(chǎn)生影響，效果與靜態(tài)顯示一樣，但在紅外解碼中，因?yàn)闀r(shí)序要求較高，所以仍采用了軟件延時(shí)方法，并且為了確保時(shí)間準(zhǔn)確，對(duì)計(jì)數(shù)器中斷進(jìn)行了屏弊，所以紅外解碼時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)掃描顯示會(huì)有點(diǎn)影響，表現(xiàn)為屏幕閃動(dòng)，這個(gè)暫時(shí)未有較好解決辦法，也算是動(dòng)態(tài)掃描的弊端。代碼經(jīng)初步優(yōu)化，大約為4.6K，因?yàn)檫M(jìn)行計(jì)算陽(yáng)歷轉(zhuǎn)農(nóng)歷、星期計(jì)算這里有較多數(shù)組，還有點(diǎn)陣屏字模也占用一些空間，自己感覺這個(gè)代碼量還是不錯(cuò)的
成品圖：PCB板子與兩塊屏大小相當(dāng)，兩屏中間有縫是因?yàn)槿f(wàn)能板的孔位置是已經(jīng)定好的，所以這點(diǎn)縫隙沒辦法解決，呵呵，要布線做PCB才行啦。

點(diǎn)陣屏采用插座連接上去，可拆御，底下放元件，元件并不多，PCB上空間還是挺多的。上面中間是測(cè)溫的18B20，左右兩片74HC164，中間是MCU主控芯片，藍(lán)色是3V的電池，確保斷電時(shí)時(shí)鐘仍可正常，右下方是紅外接收頭。

MCU的底下是RC復(fù)位電路，還有幾只上拉電阻。

背面直接飛線，呵呵，比較多線，飛得頭都暈了，焊這些線就要花二個(gè)小時(shí)。

采用的5×5CM大小的高亮度點(diǎn)陣屏
這是使用的遙控器，原來是汽車上用的，以前買下來，也不知道是什么型號(hào)，搞了個(gè)紅外分析軟件，把波形讀出來，再寫出解碼程序，呵呵。

正常狀態(tài)下，顯示時(shí)分，中間2個(gè)小數(shù)點(diǎn)閃動(dòng)。

查詢顯示年份。

查詢顯示陽(yáng)歷的月日，以點(diǎn)亮1位小數(shù)點(diǎn)來區(qū)分。

查詢顯示農(nóng)歷月日，以點(diǎn)亮2個(gè)小數(shù)點(diǎn)來區(qū)分。

查詢顯示溫度值，溫度值精確到0.1度（實(shí)際這個(gè)芯片測(cè)溫精度是0.0625度，生活應(yīng)用中0.1度已足夠），當(dāng)為負(fù)溫度時(shí)，最左邊顯示負(fù)號(hào)，測(cè)溫范圍－55度至+125度。

查詢顯示星期，顯示為“周一”“周二”...“周日”，8×8點(diǎn)陣屏只能顯示較為簡(jiǎn)單的漢字。

走時(shí)精度值可調(diào)，范圍在－9到9，在時(shí)間設(shè)置中進(jìn)行調(diào)整，每調(diào)整一級(jí)可以使走時(shí)每天增減1秒，經(jīng)過對(duì)時(shí)調(diào)整，可以控制每天走時(shí)誤差在0.5秒內(nèi)。

可以顯示簡(jiǎn)單的圖形，呵呵
下面是操作視頻片段。

ID:1 · 發(fā)表于 2016-4-17 23:49

好東東啊電路和源碼這有：http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-22587-1.html
http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-45937-1.html

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