LED大屏幕滚动显示电子钟-其他光电实用电路图

硬件原理如图示，U10(PCF8583)为I2C总线接口的日历时钟专用芯片，内含256字节的RAM。其中前16个用于时标和闹铃寄存器，另外240个字节可作为一般的RAM使用。但由于有后备可充电电池BT2的存在，掉电后数据仍可保持，所以可视为非易失性RAM，同时，当市电停电时。时钟可继续维持运行数日。U6(AT89C52)为主控CPU，C46、R141构成它的上电复位电路，Y3、C49、C50构成时钟振荡电路。C19-C28为10块8乘8LED点阵模块。采用行列扫描显示。显示时，CPU的串行口先输出显示列数据。通过5块74HC595进行串并行转换，再通过ULN2003驱动40个列(需要点亮的列为低电平)，然后CPU的P0口输出行扫描信号，经U11进行4—16译码，再通过分立三极管驱动相应的行（显示的行为高电平)。完 成一行显示后，串口又输出下-二行的数据，P0口加1，指向下一行，依次类推，直到16行全部轮流显示完。完成一帧显示。然后再重复以上过程，一直显示下去。CPU的P2口接3乘4键盘，有0、1、2……9、A、B共12个键。用于时钟调整。本电路的电源由市电经9V／5W的变压器(图中未画出)降压。D10—D13整流，C侣滤波后分成两路。一路由经三端稳压器7805稳压为5V为CPU及各IC供电。另一路由Q57，Q58两只C2073并联稳压为5V-1专供LED模块。

本电子钟软件与硬件相比要复杂，主要由以下几部分组成：主程序，I2C总线子程序，当前时间的读取(刷新)子程序，显示子程序，滚动子程序，键盘输入子程序，时间调整子程序等。由于篇幅所限，这里无法一一具体描述。下面仅介绍一些重点。由于PCF8583内部仅用2bit表示年，命名为NIAN，它只有O、1、2、3四种状态。无法满足00—99百年日历的要求，所以在其内部RAM再中安排一个单元命名为NIAN_1，用于年的累加。在软件中每刷新完一次时间后，立即检查一下NIAN与上次刷新时是否有变化。如有则将NIAN_1加1。另外在时间设置时，还需将设置的两位数的NIAN_1除以4，并把余数赋予NIAN。在显示子程序中，每只LED模块需要8个显示影射单元。所以10只模块需要80个显示缓冲单元，如果用有128个RAM的89C51则内存不足。所以用有256个RAM的89C52，并把显示缓冲区安排在高128地址位置。即地址为80H到FFH。这部分RAM地址和特殊寄存器的地址重复。但89C52规定这部分RAM必须用间接寻址访问，而特殊寄存器必须用直接寻址访问。为提高可靠性，用定时器T0作软件看门狗。方法是：定义一个变量WDT，在主程序的初始化中为其赋值。在T0的每次中断服务程序中，将WDT减1，在主程序中不断清零T0，使其无法溢出。如果，主程序由于某种原因发生紊乱或死循环，将无法清零T0，那么T0就会多次溢出，直到将WDT减到0，这时就在程序中使PC=0000，实现强行复位。T0的中断服务程序如下：

按A键一次，屏幕全黑，如果现在是2005年10月1日星期六9点30分，则连续输入“05100160930”11位数字，再按A键一次，即可从设置的时间开始滚动显示。 功能扩展：在原理图中已设计了闹铃部分，并在PCB上留有响应位置，只需在软件上增加闹铃设置和识别部分即可实现自动定闹与打铃。本文后附制作需要的PCB图、原理图、写入CPU 的HEX文件。使用或根据这3个文件，爱好者或感兴趣的厂家完全可以按图制作，制作时要注意LED点阵模块要装在PCB的底面，其余元件要装在顶面。在AT89C52的位置上要先焊一个40P的IC坐，将AT89C52用编程器写入后附的123．hex文件后插入插座即可。无须调试，只要没有其他意外，一装即成。

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