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8脚51单片机DIY时间显示+闹钟技术分享(二)

蔡琰 发布于 2021-09-28 11:16
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原理图设计

延续前篇,感谢大家能关注我的实现过程,废话不多说,接下来就是跟大家分享我的原理图设计过程了,首先呢就是我前面说到了DIY效果所以选择用LED来组成数码管,所以我选择用红灯(压降低)来实现,具体做出来就是下面这样的效果了:

1.png


是不是感觉还不错呢,主要显示小时和分钟。

因为我选择USB供电,先把供电端设计完成,供电进来我这里加了个保险丝(9V/200mA---大小根据自己实际电路选择),保护整个电路板。

前面设计的时候说到了的模块,我这里再来罗列一下,然后可以通过模块一点点讲实现了。有单片机模块,按键显示模块,时钟芯片模块,蜂鸣器模块。我一个一个来跟大家讲下我的实现过程和感觉需要注意的设计要点。

单片机模块:


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电源端就是一个滤波电容一个储能电容。

一个蜂鸣器输出端,其实时钟芯片有触发闹钟时间到的功能,这里我就先把端口连上了,实际后来我实现的时候是通过I2C口读取寄存器获取的。

后面就好理解了,就是两个口是I2C口,另外两个是下载通讯口了,连接出来加个排针就好了。这里我都加了一个10R的电阻是防震荡的作用。到这里呢这个单片机模块部分就完成了,是不是很简单。继续吧。

 

按键显示模块:

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这个就是我前面特别推的一款非常实用的按键显示芯片了。每个段都加了个电阻做限流用的,可以根据实际情况(LED灯的亮度)来调整这个电阻的。这里我们就看到了对于显示和按键我们只用了单片机的I2C两个接口,是不是很强大了。

其实这个芯片还有很多内部处理,比如按键消抖这些,很好了。前面如果下载了我的文章附件的可能大概浏览了下,是不是真的很好呢,希望对你们也有些借鉴。

对于这里的电源端我也加了滤波电容和储能电容。

按键部分我也贴图看下吧,

4.png


按键就是用的段管脚,这里这个4.7K的电阻就是一个限流作用了,这里我设计的是共阴使用。

接下来我们看下这个时钟芯片模块部分,还是先贴图看看我的设计吧,然后再看我的设计思路,


5.png


先看左边部分,我们看看这个ALARM管脚是不是在单片机管脚的那里连接着呢,就是这个口,那里也说了我最终闹钟实现是通过I2C读取寄存器实现的,这里就不多讲了。这里这个10K电阻是上拉电阻,这个端口是开漏输出,电阻选大点也是为了功耗小点。I2C信号端要加一个4.7K的上拉电阻(这个的话就是看的I2C标准了),再接着看下这个时钟芯片是加外部晶振的,这个是根据手册看的哦。两个电容就是起震需求的电容了。再接着看下供电端,这里我加了个电池,就是在5V不供电的时候,需要电池来给时钟芯片供电,确保时间是对的。所以这里我用了一个二合一二极管,就是为了电池只给时钟芯片供电,防止那个5V的电给电池充电,这里电池我选择的是不可充电的啊。电源端的电容就是滤波用的啊。

到这里时钟芯片部分的设计就完成了,是不是也不难,挺清楚的,如果这部分大家有什么更好的建议欢迎多多交流啊。

接着大家看下我的蜂鸣器部分。还是先上图,再给大家说下我的思路呢,


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对于蜂鸣器,我选用的是无源压电式蜂鸣器,我们来看下思路,电源进来,上面我加了一个10R的限流电阻,下面这个R15的作用就是为蜂鸣器放电用的,这个BEEP管脚给一个频率输出到蜂鸣器,让它响出不同的声音,所以这里我用了一个三极管,这个电阻R17的作用就是限流了,下面这个R18就是三极管结电容加速关断的作用了。这样解释一下是不是还是很好理解我的思路的?

做到这里所有思路都讲完了,其实纵观看下还是很容易实现的。原理图设计就这样完成了,大家看下我的有没有什么需要改进的地方呢?实现方法有很多,或者大家有更多更好的方法呢,欢迎来交流啊。后面会陆续更新,下面一篇会展现我的PCB设计过程,感兴趣的持续关注吧。


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