STC12C2052单片机LED点阵电子时钟制作

STC12C2052单片机LED点阵电子时钟制作

一、设计目的

在日常生活中，大家见到的都是数码管制作的电子钟，LED点阵时钟则不多见。尽管点阵时钟有它自己的缺点，如硬件利用不充分，价格较高，但是点阵时钟的字体可以方便地改变，只要改变单片机中的程序，就可以任意改变显示出来的字体，亲切的字体常常会给人耳目一新的感觉，不象普通LED数码管的字体那么呆板，这可能是LED点阵时钟最主要的特点了。

二、方案

１、LED点阵电子时钟的结构、功能：

1）24小时计时。

2）4位时间显示，使用四块Φ3mm 8×8LED点阵。

3）时钟的发生采用了目前较流行的DS1302实时时钟芯片，时钟精确度较高，掉电后能维持一个月保持时间不掉。

4）采用STC12C2052单片机，便于硬件扩展。24MHz晶体，工作频率高，显示数字不闪烁！

5）采用变压器供电，便于时钟的摆放。变压器供电电压是9V的，经PCB主板上的7805稳压后输出稳定的5V电压，损耗较小。

6）电子按钮时间调节。

7）双面PCB设计，电路小巧精悍。

8）有红色和绿色LED可选择（注：只能是单色屏）。

9）点阵屏采用接插的方式插在PCB上（可选），默认的点阵屏是焊在主板上的。

10）单元电路都有滤波电路，整体电路工作稳定。

２、LED点阵电子时钟的主要元件

Φ3mm 8×8LED点阵四块、STC12C2052单片机一片、DS1302实时时钟芯片一片、ＬＭ7805稳压芯片一片、24MHz晶振一个、供电电压是9V变压器一个、调节按钮开关四个，其余电阻、电容、二极管、三极管等若干。

３、LED点阵电子时钟的主要元件性能比较

1）关于DS1302时钟芯片：

采用DS1302实时时钟芯片的时钟，其程序设计及时间准确度，与单片机直接产生时间的时钟，效果不可同日而语。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2.5～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×８的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源／后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

2）备用电源：

备用电源B1，可以用电池或者超级电容（10万uF以上）。虽然DS1302在主电源掉电后，耗电很小，但如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。可以用老式电脑主板上的那种3.6V充电电池。如果断电时间较短（几小时或几天）时，就可以用漏电较小的普通电解电容代替。100uF就可以保证1小时的正常走时。

三、设计

１、电子线路：

双面PCB设计，电路小巧精悍

２、程序设计：

主要程序

#include “STC12C2052AD.H”

extern void Read_Time（unsigned char ucCurtime［］）;

extern void Set_Time（unsigned char *pSecDa）;

extern void Set_Charge（void）;

sbit HC138A = P3^2;

sbit HC138B = P3^3;

sbit HC138C = P3^4;

sbit HC138EN = P3^5;

sbit HC595SER=P1^6;

sbit HC595RCLK=P1^5;

sbit HC595SRCLK=P1^4;

sbit KEY1=P1^7;

sbit KEY2=P3^7;

//sbit KEY1 =

//sbit KEY2 =

unsigned char MSecond;

unsigned char Second，Minute，Hour;

unsigned char c1，c2，c3，c4，c5;

unsigned char Time［8］;

unsigned char KeyState;

unsigned char Key1On;

unsigned char Key2On;

unsigned char code ZF［］=

{

0x00，0x06，0x09，0x09，0x09，0x09，0x09，0x06，

0x00，0x02，0x06，0x02，0x02，0x02，0x02，0x07，

0x00，0x06，0x09，0x01，0x02，0x04，0x08，0x0f，

0x00，0x06，0x09，0x01，0x06，0x01，0x09，0x06，

0x00，0x02，0x06，0x0a，0x0a，0x0f，0x02，0x02，

0x00，0x0f，0x08，0x0e，0x09，0x01，0x09，0x06，

0x00，0x06，0x09，0x08，0x0e，0x09，0x09，0x06，

0x00，0x0f，0x01，0x01，0x02，0x04，0x04，0x04，

0x00，0x06，0x09，0x09，0x06，0x09，0x09，0x06，

0x00，0x06，0x09，0x09，0x07，0x01，0x09，0x06，

0x00，0x00，0x06，0x06，0x00，0x06，0x06，0x00，

0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00

};

void Delay（unsigned int time）

{

unsigned int i;

for （i=0;i《time;i++）;

}

void write595（unsigned char dd）

{

unsigned char i;

for （i=0;i《8;i++）

{

HC595SER=dd&0x01;

dd=dd/2;

HC595SRCLK=1;

HC595SRCLK=0;

}

}

void main （void）

{

unsigned char i;

unsigned char z1，z2，z3;

EA=1; //允许CPU中断

ET0=1; //定时器0中断打开

TMOD=0x01; //设定时器0为方式1

TH0=0xB7;

TL0=0xFF; //设定时值为20 000 μs（20 ms）

TR0=1; //开始定时

// EA=0;

P1M0=0;

P1M1=0;

Set_Charge（）;

for（i=0;i《8;i++） Time［i］=1;

Set_Time（Time）;

KeyState=0;

Key1On=0;

Key2On=0;

Read_Time（Time）;

// Second=0;

// Minute=25;

// Hour=22;

Second=Time［0］;

Minute=Time［1］;

Hour=Time［2］;

c1=Minute;

c2=Minute/16;

c3=10;

c4=Hour;

c5=Hour/16;

while（1）

{

// c1=Minute;

// c2=Minute/10;//http://www.5imcu.net/

// c4=Hour;

// c5=Hour/10;

if （KEY1==0）

{

if （Key1On==0） Key1On=1;

else if （Key1On==1）

{

Key1On=2;

KeyState++;

if （KeyState》2）

{

KeyState=0;

Read_Time（Time）;

Time［1］=Minute;

Time［2］=Hour;

Set_Time（Time）;

}

}

}

else Key1On=0;

if （KEY2==0）

{

if （Key2On==0） Key2On=1;

else if （Key2On==1）

{

Key2On=2;

if （KeyState==1）

{

Minute++;

if （Minute》9） Minute=Minute+6;

if （Minute》0x59） Minute=0;

}

else if （KeyState==2）

{

Hour++;

if （Hour》9） Hour=Hour+6;

if （Hour》0x23） Hour=0;

}

}

}

else Key2On=0;

if （KeyState==0）

{

Read_Time（Time）;

if （Second！=Time［0］）

{

c3=10;

MSecond=0;

}

Second=Time［0］;

Minute=Time［1］;

Hour=Time［2］;

c4=Hour;

c5=Hour/16;

c1=Minute;

c2=Minute/16;

}

else

{

c4=Hour;

c5=Hour/16;

c1=Minute;

c2=Minute/16;

}

for （i=0;i《8;i++）

{

HC138EN=1;

HC595SER=0;

HC595RCLK=0;

HC595SRCLK=0;

// write595（0xff）;

// write595（0x35）;//http://www.5imcu.net/

z1=0xff;

z2=0xff;

z3=0xff;

if （KeyState！=2）

{

z3=z3-（ZF［8*c1+i］《《1）;

z3=z3-（ZF［8*c2+i］《《6）;

z2=z2-（ZF［8*c2+i］》》2）;

}

z2=z2-（ZF［8*c3+i］《《2）;

if （KeyState！=1）

{

z2=z2-（ZF［8*c4+i］《《6）;

z1=z1-（ZF［8*c4+i］》》2）;

z1=z1-（ZF［8*c5+i］《《3）;

}

write595（z1）;

write595（z2）;

write595（z3）;

HC595RCLK=1;

HC595RCLK=0;

HC595SER=0;

HC595SRCLK=0;

HC138A=i&0x01;

HC138B=i&0x02;

HC138C=i&0x04;

HC138EN=0;

Delay（300）;

}

}

}

void Time0Interrupt（void） interrupt 1 using 1

{

TH0=0xB7; //20 ms断点 （1）

TL0=0xFF; //设定时值

MSecond=MSecond+1;

if （MSecond==15）

{

c3=11;

}

}

四、安装调试

LED点阵电子时钟的调节方法：

在时钟的电路板上，有四个调节按钮开关，分别是：S1、S2、S3、S4，其调节方法为：

K1：小时增加；

K2：分钟增加；

K3：秒清零；

K4：切换秒显示。

五、实验试验

1、点阵时钟正面图

2、初次使用时，通电后，时钟默认是不运行的，要进行初始化设置，方法是：按K4按钮，切换秒显示，此时显示80秒；再按K3进行秒清零，时钟开始运行，秒开始累加。

六、实验总结

该系统的工作过程是利用STC12C2052单片机读时钟芯片DS1302，并通过四块Φ3mm 8×8LED点阵达到显示时间的目的。

通过这次设计，使我加深了对单片机原理的理解与应用，巩固了课本上所学的知识，真正实现了学以致用的目的。