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LED3216电子钟硬件电路正式版

        LED3216电子钟是由LED3216点阵显示系统升级过来的,在这个过程中硬件电路也有过几次变动,如果不是跟着我一起升级过来的爱好者,恐怕会感觉一头雾水。为了方便初学者动手,特发布LED3216电子钟的正式版硬件电路,根据长期以来网友提的一些问题,对电路作详细讲解,另附上元器件清单,方便大家购买元器件。希望能有更多感兴趣的朋友加入到LED3216的DIY中来。

        本次的硬件电路在LED3216测试版的基础上没有结构性的变化,只是对某些地方进行了优化。之前DIY完成的朋友不用去管它,以前的电路照常使用,毫无影响。

        正式版硬件电路升级的内容有:1、增加了电源部分,对初学者是一个很大的帮助;2、增加了电源指示灯;3、在DS18B20的数据端增加了上拉电阻;4、在四只按键的控制端增加了上拉电阻,解决了调整时有时会出现大幅跳变的问题;5、将LED行限流电阻减小。

LED3216电子钟硬件电路(可放大)

电源电路:

        POWER应使用普通直流电源接口,这样就可以利用普通的直流7~9V电源适配器作为电源;二极管D1是起反接保护的作用,防止外电源正负极不匹配;7805是输出电压为5V集成稳压芯片;LED和R1是电源指示灯和其限流电阻,不需要可以省略。

        这里着重说一下单刀双掷开关SW和排针JP1的作用:当SW打到上面时,使用POWER接口的电源适配器供电,同时排针JP1可以作为5V电源输出用,将来做实验有可能会用到外部电路模块,这个电源输出就起到作用了;当SW打到下面时,排针JP1则从5V电源输出变为外部5V电源输入,这是为了方便那些无电源适配器但是有多功能电源的爱好者。

单片机控制电路:

        单片机AT89S52你也可以使用其他系列的(例如STC系列,不过你需要有烧写程序的工具),但是不能使用AT89S51,不能选用ROM小于8K的。

        时钟芯片DS1302的VCC1需接后备电池BT1(3~4V),当整个系统断电时,DS1302自动由后备电池供电,实现掉电走时。由于DS1302还具有当主电源VCC2正常时自动为后备电池进行涓流充电的功能,所以BT1最好使用3.6V镍氢可充电电池,如果没有这种电池,也可以使用纽扣电池RS2032(也就是电脑主板电池),当然还需配一个RS2032电池座。

        可以在蜂鸣器电路的电阻一端加一个开关后再连接到P1.4,这样可以避免在调试程序意外开启蜂鸣器而导致长鸣。

LED点阵电路:

        LED点阵模块有16只引脚,8只为行8只为列,但是他们不是按规律排列的,对于DIY来说,这个足矣让人伤透脑筋,需要足够的谨慎。8块LED点阵模块连接遵循的原则是:连接处在同一行的点阵模块对应的行的引脚,连接处在同一列的点阵模块对应的列的引脚。本作品所使用的点阵模块为LG12088BH(32mm*32mm),在电路图中已经标出各行和各列的引脚号,这里还是列了一个表,如表1所示。如果不是这个型号或尺寸的点阵模块,千万不可依据此表。

表1  LG12088BH(32mm*32mm)型点阵模块的引脚排列(仅供参考)
行(从上到下依次为)
行1
行2
行3
行4
行5
行6
行7
行8
引脚号
9
14
8
12
1
7
2
5
列(从左到右依次为)
列1
列2
列3
列4
列5
列6
列7
列8
引脚号
13
3
4
10
6
11
15
16

        实物中将点阵模块正面对着自己,从左下角的第一个引脚开始,按逆时针的顺序,依次为1-16,遵循芯片引脚排列的原则。

行驱动电路:

        行驱动电路非常简单,使用2片74HC245即可,无外围电路。R9~R24为LED点阵行的限流电阻,有爱好者认为限流电阻的值选得过小,其实不必担心电流过大,点阵屏工作时是高速动态扫描,没有持续电流,仅仅是一个脉冲而已,你可以这样理解,在LED还没完全点亮的时候就断电了。很多实际的LED点阵屏都没有使用限流电阻。

列译码电路:

        两片4-16线译码器74HC154组成了列译码电路,这是让点阵屏各列逐一选通的控制电路。这个部分没什么强调的,去采购元器件时注意双列直插的74HC154有宽体和窄体两种,制作时窄体更能节约空间。

列驱动电路:

        列驱动电路让人看起来很晕。在DIY时这个部分要特别注重布局、排版,这样才能起到事半功倍的效果。

LED3216电子钟元器件清单

        为了让初学者少走弯路,尽快加入DIY爱好者的行列,列出本作品的元器件清单(表2),你可以将此表打印出来,就算是十分业余也能把元器件正确地买回来。

表2  LED3216电子钟DIY元器件清单下载此表

分类
名称/型号
位号
数量
封装
备注
LED
显示器件
发光二极管
LED
1
普通直插、圆
红色
LED点阵模块
LED01~LED08
8
32mm*32mm
红色
 
 
芯片
LM7805
U1
1
TO-220
带散热器
AT89S52
U2
1
DIP-40
带芯片座
DS1302
U3
1
DIP-8
带芯片座
DS18B20
U4
1
TO-92
 
74HC245
U5/U6
2
DIP-20
带芯片座
74HC154
U7/U8
2
DIP-24窄体
带芯片座
 
 
电阻
330
R1
1
 
1/4瓦
直插
普通色环电阻
 
10K
R2/R5~R8
5
 
4.7K
R3
1
 
68
R9~R24
16
 
1K
R4/R25~R26
33
 
排阻
10K*8
VR1
1
SIP-9
9PIN
 
电解电容
220uF/16V
C1
1
 
直插,小体积
 
100uF/16V
C2
1
 
10uF/16V
C4
1
 
瓷片电容
0.1uF(104)
C3
1
直插
 
30pF(30)
C5/C6
2
 
晶振
12M
Y1
1
普通直插
 
32.768K
Y2
1
 
二极管
1N4007
D1
1
直插
 
三极管
8550
VT1~VT33
33
直插
 
拨动开关
单刀双掷开关
SW
1
微型、直插
 
按键
轻触式按钮
K1~K4
4
6mm*6mm
 
蜂鸣器
5V有源
BEEP
1
普通直插
长滴声
电池座
2032电池座
BT
1
普通直插
 
电源接口
直流电源接口
POWER
1
直插、大口径
 
排针
2PIN
JP1
1
SIP-2
标准间距
6PIN
ISP
1
SIP-6
标准间距

注:上表为电路元器件清单,没有包括实验板、导线等器材和工具

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  • quote 5.lqming2008
  • 楼主能不能把led3216电子钟完整C程序发给我呀~非常感激~
    如果可以的话,发到我的邮箱,lqming2008@qq.com
    zt 于 2009-9-26 22:53:51 回复
    测试!
  • 2009-6-22 17:31:43 回复该留言
  • quote 6.yiyi
  • 楼主你好,我是电子爱好者,我想问,你的52单片机是需要用PROTEL画出来,再PCB印刷吗
    我会画PCB,可是没条件去印刷啊,可以用万用板做出来吗??还是在网上拍个52的PCB扳啊
  • 2009-6-28 1:04:37 回复该留言
  • quote 7.yhdt
  • 最近正在学LED点阵驱动。。。站长能不能给个C程序的连接啊。。。谢谢了。。还有你PCB。。怎么卖?有网店吗?我QQ283308235
  • 2009-7-1 19:03:38 回复该留言
  • quote 8.cutie
  • 我想試做一下.....請問可以給我C程序嗎??謝謝...E-mail:e4_405@yahoo.com.hk
  • 2009-8-8 23:09:58 回复该留言
  • quote 10.360359565
  • 楼主能不能把led3216电子钟完整C程序发给我呀~非常感激~
    如果可以的话,发到我的邮箱,wokuguwocunzai@126.com

  • 2009-9-26 22:15:09 回复该留言
  • quote 12.阿发
  • 楼主真行!我是一个电子爱好者,虽然对编程不窍不通,但很喜欢动手制作,成功了那个成就感就甭说了。本人按照楼主提供的电路图,分别妨制成功温度显示报警系统(一次性成功)和LED3216电子钟(只是时钟显示出了点问题,现象是开机初始化后时钟显示为15:15:15或25:35:65,反正调整时个位逢5进位且秒不跳,闹钟时间可调,不知何故?起初怀疑DS1302坏,代换后依旧,后经反复测试,在DS1302第6脚I/O端接了个1K的上拉电阻才解决问题,经运行目前完全正常,自己不知其所以然,请赐教。
  • 2009-11-28 21:41:09 回复该留言
  • quote 13.ZYC
  • 楼主你好,我现在也想做一个1632点阵显示屏,能不能参考一下你的仿真电路图和C源程序
  • 2009-11-29 11:21:13 回复该留言
  • quote 14.carrier
  • 154译码器Y1~Y15输出的是低电平,加到PNP三极管基极,此时VT1~VT32在电路中如何起开关作用的?请赐教。
  • 2009-12-2 9:16:46 回复该留言
  • quote 17.ZHENGKY888
  • 楼主LED3216时钟,用时间一长了就会快五分钟左右。望增加校准功能。
  • 2010-1-4 21:50:04 回复该留言
  • quote 18.lsz
  • 楼主能不能把你做的也给我传一份参考一下啊,最近想做一个16x64的led点阵显示屏。我的邮箱是:250620544@qq.com 谢谢了哈!
  • 2010-1-14 14:23:25 回复该留言
  • quote 19.老乐
  • 楼主:我按你的图制作了一个 还算成功,但有问题
    1 :4个按键k1 k2没有作用 k3成了k1的作用 k4是增键
    2:程序运行24小时左右 就停 需要重新插电
    3:测试版程序为什么不能运行(我还真喜欢这个版面):
    4:蜂鸣器也没有作用了 正式版也没有闹钟啊
    不好意思 可能我太菜 清包含
  • 2010-3-6 17:08:31 回复该留言

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