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数码钟

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  数字钟
  数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种,例如可用中小规模集成电路组成电子钟,也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟,还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,以便于功能的扩展。
  中文名数字钟
  采用技术数字电路技术
  目 的实现时、分、秒计时
  优 点准确性和直观性,使用寿命长
  采用电路“74HC”电路
  类 型电子钟
  目录
  1工作原理
  2功能特色
  3区分
  4基本用途
  5增值功能
  1工作原理
  单片机通过了 3只 74HC164串行-并行转换芯片后,驱动时钟屏幕,因为时钟屏幕的极性是共阴极,
  所以必须使用“74HC”电路而不能使用“74LS”电路,后者的高电平驱动能力很差!这里的 3 只 74HC164芯片,自身属于串行输入,而从单片机一则看过去,3 只芯片驱动方式则是并行驱动,这样可以避免每次传送新的显示数据时,都需要从头到尾传送 24 个笔段数据。目前的传送方式可以只是传送已经变化了的显示数据。晶体频率使用的是 32768HZ,这种低频率时基,对掉电保护的电池耗电关系极大,HT48R10A单片机具有的“RTC”实时时钟的功能,大大方便了电路设计。
  按照常规,在如此低的频率下,对单片机的指令执行速度会有矛盾,但是,这种单片机却能够让程序运行时使用“内部 RC ”振荡频率而仅仅是时钟部分使用 32768HZ频率,这样,就可以选择“内部 RC”高达数 MHZ 的指令运行频率而不用理会时钟走时频率,两者依靠这种特有的“RTC”功能获得了很理想的配合。当进入电池掉电保护的时候,可以令电池耗电维持在仅仅数十 uA 的水平,一只 60mAh的掉电保护电池,就可以让掉电保护时间长达几个月之久!进入掉电保护后,屏幕不显示,所有按钮和控制功能暂时失效,仅仅实时时钟仍然继续走时。当外部主电源恢复供电后,所有功能自动恢复,实时时钟无需调整。单片机的 15P是复位引脚,当上电时或者程序运行发生异常时,可以通过此引脚让程序重新运行。
  但是,一般地,单片机本身具有“看门狗”自动复位功能,可以快速地自动对程序运行异常进行复位,人们几乎觉察不到它的复位影响。单片机的 10P 引脚安排为专门检测外部供电是否正常,当外部 5V供电掉电后,单片机将立即进入掉电保护状态,而在电路中电源能量还没有完全消耗尽之前,程序也必须抢先对各个端口进行配置,以便进入低电源消耗状态。电路图中有两个输出端口,一个是“睡眠”控制输出端口,它只有在开始倒计时的时候才会输出高电平;另一个时“定时”输出端口,它只有在到达定时时间的时候才会输出高电平。
  合理地利用这两个输出,就能够安排一些简单的自动控制,例如,可以利用“睡眠”的倒计时功能来给电孵化行业的“自动翻蛋”使用,利用“定时”功能来作为一只“电子闹钟”等等。电路中,屏幕的公共引脚接有一只 NPN小功率三极管,这主要是在单片机对 74HC164 传送数据时,临时关闭显示屏幕的供电以免产生“鬼影”,同时,在掉电保护时则可以完全关闭屏幕的供电。单片机预留了两个端口没有使用,这里可以在将来安排外接电存储器,以便派生例如电子打铃仪或者多次定时数据存储,成为功能更加丰富的时钟品种。各个按钮的使用说明:(请参考印刷板图)。各按键在印刷板上的编号与单片机芯片引脚和功能关系,请参考下面表格。其中,标注“G”的焊盘是电路供电的参考点,即 5V电源的负极,俗称“地线”。所有按键都是需要与这个“G”接通的时候(需要串入 1K 左右电阻),该按键才算是“被按下”。当这个“G”引出到按键板时,需要在它上面串接一只 1K左右的电阻,不要直接让其与各按键引脚直接“短接”,以防止芯片内部引脚损坏。
  是以一种元器件做为振动源,而这种振动源在一定条件下,具有很高的恒定频率,把恒频率的振动转化为电脉冲,再按1秒多少次,用电子器件进行计数,达到次数为1秒,计数60秒为1分钟.....,并用相应的显示机构进行显示,这种机构可以是机械的、也可以是电子液晶、二极管等方式。
  2功能特色
  常见的数字钟
  都是 24小时计时法,组成结构是24时:00分。 还有12小时计时法12上午(下午)x:00分,其中 x小于等于12(包括12时),不小于0。还有一些特殊的时间, 如:午夜12点,可记作:24:00 或 0:00(二十四小时计时法) 凌晨为 0:00-1:00 下午 12:00-1:00 (十二小时计时法)。
  3区分
  单片数字钟
  近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用越来越普及了,并且由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,使单片机在电子和一些自动化行业中应用也越来越广泛了。
  数字钟的组成模块主要由一个AT89C51单片机模块、用于放大信号来驱动数码管显示的SN74LS244N、用于显示时间的数码管显示模块、还有用于复位的按键部分,还有电源等部分组成。
  多功能数字钟
  (一)基本功能:1.计时要12翻1,分,秒60进制。2.准确计时,以数字形式显示时分秒的时间。3.校正时间。
  (二)扩展功能:1.定时控制。2.仿广播电台报时功能。3.自动整点报时。4.触摸整点报时。
  (三)音乐功能:到点会自动报时,有音乐享受。
  用途
  4基本用途
  可用中小规模集成电路组成电子钟;也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟;还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,并便于功能的扩展,很精确。
  由于电子钟一直是跳动的,所以最好选择方形的。
  5增值功能
  从相应管脚引出接线,加装机械或电子继电器,可以精确定时,即有定时功能。可以触动收音机或闹音喇叭。 提供增值功能。


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