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三、单片机制作举例
作者: admin    文章来源: 五六电子    点击:18810    更新时间:2015-01-25

“跟随文中的制作部分可以制作出以单片机为核心的实用小作品”,是否还记得这一充满诱惑的承诺,下面的文字中我将如数兑现。本来我所制作过的东西并不多,还要从中找到一些最能吸引眼球的真是不容易。我要尽量找到简单易制的东西,要让大家轻松找到单片机制作的成功感觉;制作的东西要有实用性,不能把辛辛苦苦忙了几天的制作成果丢在角落里盖满了灰尘;除此之外它还要是精致的、出类拔萃的,每个制作都要有自己独特之处,从制作中可以了解许多原理、获得更多经历。最后精心挑选了下面的几个小制作,附上它们详细制作介绍和成品的使用说明,你会发现它们是与众不同的,而且都可以做到商品级别。心灵手巧的你可以多制作几个送给好朋友或是心怡已久的女生。各制作的内容都是相互独立的,可以选择自己喜欢的来制作。所有制作项目可以点击这里下载,程序中的关键语句都有详细的注释,参考这些系统而完整的程序来学习单片机编程要比看一大堆流水彩灯的小程序更有意义。

  以下的所有制作都没有电源部分电路图,幸好它们都是 5V电源供电,可以用一套成熟的电源设计放之四海而皆准。我提供你参考的电源设计,见《十八般兵器》图 4,据说这是经典的电源电路,至少电路图看起来很漂亮,不是吗?

3208 LED点阵电子钟

  这是我最成功的作品之一,到目前我已经把版本升级到了 3.0,技术上已经较成熟,而且我设计的强大功能也让它非常实用。我制作的第一台电子钟样品现在就安静地躺在书桌上。高度的认真和耐心需要在这个制作过程中坚持到底,这是相当必要的,整个电路的复杂并不算可怕,反而是对单片机电路制作的陌生容易产生畏惧。别怕,至少还有我,我总会陪在你身边,把需要注意的地方、难理解的内容说清楚,实在不行的话你还可以在网上找到我,帮你在线解决问题,如果那时我还活着。

3208LED点阵电子钟
图 1

作品介绍

  制作之前先介绍一下这个电子钟的实用功能,看看这个小家伙是不是你的生活所需。我尽量用电子商品促销广告的形式介绍这个电子钟,令其老少咸宜、妇孺皆知。在网上,这款电子钟已经成为单片机爱好者喜爱的制作对象,借助《无线电》杂志您将率先领略它的魅力,心动不如快行动,赶快打起精神制作吧!

功能特点

  • 采用独特的 8行 32列 LED点阵显示屏作为显示单元,其显示亮度高、自发光、无视角,制作者可以随意选择屏幕大小和发光颜色,其优势在众多时钟显示屏中脱颖而出。
  • 日期、时间、星期、温度全信息交替显示,所需信息一目了然。
  • 采用专业时钟芯片 DS1302和备用电池,时钟掉电依然走时,用户设置闹钟时间永久保存。
  • 远离机身的温度传感器设计,0~60℃环境温度显示更精确。
  • 全功能菜单操作,4个按键操作,可加减调时,操作方便。
  • 8路独立闹钟功能,可以设置独立闹钟时间和模式,大闹生活每一天。
  • 多种整点报时时间范围设置,保证休息时间不打扰。
  • 多种操作提示音,高音量闹钟音,耳目一新。
  • 设计有全屏 LED点阵测试功能,制作和使用时轻松检查 LED坏点。
  • 首次通电时可自动初始化时钟芯片。

采购时间

  又要拉清单了,有一些“视情况而定”的元器件就是看你喜欢什么款式或是看能买到什么样的款式。表 1所示是 3208LED电子钟元器件清单,将这个表单打印出来直接展示给卖元器件的老板看,一根烟的功夫交上钱提着东西就回家了。

表 1 
表1

  你知道现在我要说什么吗?用后脑勺想都能知道我又要唠叨几句了。干我们这行的不仅硬件、软件都要会,还要有动手能力,在制作 3208LED电子钟的过程中可以给自己的动手能力打分。

  表 1的第一项是 LED点阵屏,我可不是随便就把它放到前面的,整个制作最重要的器件就是它。假如你到了电子市场,首先就是找一款 LED点阵屏,它要是 8行 8列单色点阵屏,柜台玻璃下面摆满不同大小和风格的,你要考虑后继电路板的大小还有你想设计的样子。选 4块同样的点阵屏横着摆成一列,这就是它未来的样子,每块单价在 5元~8元左右,卖屏的老板会说这是最低价了,其实还可以砍砍。买到手里的 LED点阵屏要注意它的引脚,一般它并不会如你我想象的那样按顺序排列好,而是需要用万用表测量的,把表打到测试二极管的挡位(一般用欧姆挡也可以),随机地找两个引脚测试,看着前面的 LED有没有点亮的,没有则改其他引脚再试,有则将引脚位置、点亮的 LED的行列位置和极性记录下来。最后我们将得到一份完整的 LED点阵列数据表,这是非常重要的数据,不可以有一点差错。图2所示是 8×8LED点阵屏内部结构,16条引脚我已经标示出来,实际引脚位置并不是这个简单的顺序,万用表总结出来的数据表就是帮你整理引脚位置用的。

图 2 LED点阵屏结构
图 2 LED点阵屏结构

  本电子钟是具有温度显示功能的,这就需要有一种温度传感器芯片来实现。而现在温度传感器的种类众多,在应用于高精度、高可靠性的场合时 DALLAS(达拉斯)公司生产的 DS18B20温度传感器当仁不让。超小的体积、超低的硬件开消、抗干扰能力强、精度高、附加功能强,使得 DS18B20更受欢迎。对于我们普通的电子爱好者来说,DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。DS18B20温度传感器外观和普通三极管没有什么区别,它是直接将温度值处理成数字信号发送给单片机的,所以精度高、价格也高,一支 10元左右。最好把它单独包装,要是不小心当三极管来用,那你就赔大了。在制作电路的时候要将 DS18B20用导线延展出来,不然电路板发热会让温度显示失准。

  头一次用的东西不少,DS1302时钟芯片算是一个,下面的文章里还会用到,它是 8个脚的芯片,好像动漫版蜘蛛造型的装饰物。DS1302还是 DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片产品,它内含有一个实时时钟和 31 字节静态 RAM,通过简单的串行接口与单片机进行通信,实时时钟电路可提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过 AM/PM 指示决定采用 24 或 12 小时格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个接口线。DS1302 工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时功率小于 1mW。它可以应用于电话、传真、便携式仪器、电池供电的仪器仪表以及 3208LED电子钟当中。如果想让制作好的时钟掉电后也依然走时就应该买一个备用电池,可以选择 3.6V可充电的镍氢电源,它可以在电子钟通电时为电池涓流充电,而普通非充电电池也可以使用,只是一年半载后它会变成废铁。DS1302价格在 6元左右,多买几个再让老板白送配套的晶振。

  74HC154是一种 4线转 16线的译码器,简单说来就是一个接口扩展芯片,如果单片机有一百多个 I/O口也就用不到它了。单片机使用 4条数据线和译码器连接,并向译码器发送 BCD码,共有 16种码值,每个值对应一个输出接口的电平状态,相当于让单片机又多了一排 I/O口。这么好的芯片仅售 4元左右,应该不算贵哦。^_^

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