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數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的鐘表。與機(jī)械鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，具有更長(zhǎng)的使用壽命，已得到廣泛的使用。數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方法有許多種，例如可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子鐘等等。這些方法都各有其特點(diǎn)，其中利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，以便于功能的擴(kuò)展。 工作原理 單片機(jī)通過了3只74HC164串行－并行轉(zhuǎn)換芯片后，驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘屏幕，因?yàn)闀r(shí)鐘屏幕的極性是共陰極，所以必須使用“74HC”電路而不能使用“74LS”電路，后者的高電平驅(qū)動(dòng)能力很差！這里的3只74HC164芯片，自身屬于串行輸入，而從單片機(jī)一則看過去，3只芯片驅(qū)動(dòng)方式則是并行驅(qū)動(dòng)，這樣可以避免每次傳送新的顯示數(shù)據(jù)時(shí)，都需要從頭到尾傳送24個(gè)筆段數(shù)據(jù)。目前的傳送方式可以只是傳送已經(jīng)變化了的顯示數(shù)據(jù)。晶體頻率使用的是32768HZ，這種低頻率時(shí)基，對(duì)掉電保護(hù)的電池耗電關(guān)系極大，HT48R10A單片機(jī)具有的“RTC”實(shí)時(shí)時(shí)鐘的功能，大大方便了電路設(shè)計(jì)。 按照常規(guī)，在如此低的頻率下，對(duì)單片機(jī)的指令執(zhí)行速度會(huì)有矛盾，但是，這種單片機(jī)卻能夠讓程序運(yùn)行時(shí)使用“內(nèi)部RC”振蕩頻率而僅僅是時(shí)鐘部分使用32768HZ頻率，這樣，就可以選擇“內(nèi)部RC”高達(dá)數(shù)MHZ的指令運(yùn)行頻率而不用理會(huì)時(shí)鐘走時(shí)頻率，兩者依靠這種特有的“RTC”功能獲得了很理想的配合。當(dāng)進(jìn)入電池掉電保護(hù)的時(shí)候，可以令電池耗電維持在僅僅數(shù)十uA的水平，一只60mAh的掉電保護(hù)電池，就可以讓掉電保護(hù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月之久！進(jìn)入掉電保護(hù)后，屏幕不顯示，所有按鈕和控制功能暫時(shí)失效，僅僅實(shí)時(shí)時(shí)鐘仍然繼續(xù)走時(shí)。當(dāng)外部主電源恢復(fù)供電后，所有功能自動(dòng)恢復(fù)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘無需調(diào)整。單片機(jī)的15P是復(fù)位引腳，當(dāng)上電時(shí)或者程序運(yùn)行發(fā)生異常時(shí)，可以通過此引腳讓程序重新運(yùn)行。 但是，一般地，單片機(jī)本身具有“看門狗”自動(dòng)復(fù)位功能，可以快速地自動(dòng)對(duì)程序運(yùn)行異常進(jìn)行復(fù)位，人們幾乎覺察不到它的復(fù)位影響。單片機(jī)的10P引腳安排為專門檢測(cè)外部供電是否正常，當(dāng)外部5V供電掉電后，單片機(jī)將立即進(jìn)入掉電保護(hù)狀態(tài)，而在電路中電源能量還沒有完全消耗盡之前，程序也必須搶先對(duì)各個(gè)端口進(jìn)行配置，以便進(jìn)入低電源消耗狀態(tài)。電路圖中有兩個(gè)輸出端口，一個(gè)是“睡眠”控制輸出端口，它只有在開始倒計(jì)時(shí)的時(shí)候才會(huì)輸出高電平；另一個(gè)時(shí)“定時(shí)”輸出端口，它只有在到達(dá)定時(shí)時(shí)間的時(shí)候才會(huì)輸出高電平。 合理地利用這兩個(gè)輸出，就能夠安排一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制，例如，可以利用“睡眠”的倒計(jì)時(shí)功能來給電孵化行業(yè)的“自動(dòng)翻蛋”使用，利用“定時(shí)”功能來作為一只“電子鬧鐘”等等。電路中，屏幕的公共引腳接有一只NPN小功率三極管，這主要是在單片機(jī)對(duì)74HC164傳送數(shù)據(jù)時(shí)，臨時(shí)關(guān)閉顯示屏幕的供電以免產(chǎn)生“鬼影”，同時(shí)，在掉電保護(hù)時(shí)則可以完全關(guān)閉屏幕的供電。單片機(jī)預(yù)留了兩個(gè)端口沒有使用，這里可以在將來安排外接電存儲(chǔ)器，以便派生例如電子打鈴儀或者多次定時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，成為功能更加豐富的時(shí)鐘品種。各個(gè)按鈕的使用說明：(請(qǐng)參考印刷板圖)。各按鍵在印刷板上的編號(hào)與單片機(jī)芯片引腳和功能關(guān)系，請(qǐng)參考下面表格。其中，標(biāo)注“G”的焊盤是電路供電的參考點(diǎn)，即5V電源的負(fù)極，俗稱“地線”。所有按鍵都是需要與這個(gè)“G”接通的時(shí)候（需要串入1K左右電阻），該按鍵才算是“被按下”。當(dāng)這個(gè)“G”引出到按鍵板時(shí)，需要在它上面串接一只1K左右的電阻，不要直接讓其與各按鍵引腳直接“短接”，以防止芯片內(nèi)部引腳損壞。 是以一種元器件做為振動(dòng)源，而這種振動(dòng)源在一定條件下，具有很高的恒定頻率，把恒頻率的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電脈沖，再按1秒多少次，用電子器件進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到次數(shù)為1秒，計(jì)數(shù)60秒為1分鐘.....，并用相應(yīng)的顯示機(jī)構(gòu)進(jìn)行顯示，這種機(jī)構(gòu)可以是機(jī)械的、也可以是電子液晶、二極管等方式。 功能特色 常見的數(shù)字鐘 都是24小時(shí)計(jì)時(shí)法，組成結(jié)構(gòu)是24時(shí)：00分。還有12小時(shí)計(jì)時(shí)法12上午（下午）x：00分，其中x小于等于12（包括12時(shí)），不小于0。還有一些特殊的時(shí)間，如：午夜12點(diǎn)，可記作：24:00或0:00（二十四小時(shí)計(jì)時(shí)法）凌晨為0:00-1:00下午12:00-1:00(十二小時(shí)計(jì)時(shí)法)。 區(qū)分 單片數(shù)字鐘 近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用越來越普及了，并且由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，使單片機(jī)在電子和一些自動(dòng)化行業(yè)中應(yīng)用也越來越廣泛了。數(shù)字鐘的組成模塊主要由一個(gè)AT89C51單片機(jī)模塊、用于放大信號(hào)來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示的SN74LS244N、用于顯示時(shí)間的數(shù)碼管顯示模塊、還有用于復(fù)位的按鍵部分，還有電源等部分組成。 多功能數(shù)字鐘 (一)基本功能：1.計(jì)時(shí)要12翻1，分，秒60進(jìn)制。2.準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)分秒的時(shí)間。3.校正時(shí)間。 (二)擴(kuò)展功能：1.定時(shí)控制。2.仿廣播電臺(tái)報(bào)時(shí)功能。3.自動(dòng)整點(diǎn)報(bào)時(shí)。4.觸摸整點(diǎn)報(bào)時(shí)。 (三)音樂功能：到點(diǎn)會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)，有音樂享受。 AO-Electronics 傲 壹 電 子 官網(wǎng)：http://www.aoelectronics.com 中文網(wǎng)：http://www.aoelectronics.cn 
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