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行限流电阻减小以提高亮度;6、下载接口改为标准10针ISP接口。
一、LED3216电子钟电路图(图片点击放大)
1、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,防止外电源接反烧毁芯片;7805是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,将来做实验有可能会用到外部电路模块,就可利用这个5V输出;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5V实验电源的爱好者。
2、单片机控制电路
单片机AT89S52也可以使用其他系列的(例如STC系列),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。
3、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(外形尺寸为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。如果使用的是其它型号或尺寸的点阵模块,则不可依据此表。
| 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、型号朝下方,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。
4、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,甚至还可以用47欧姆的,因为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。
5、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。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。
6、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。
二、LED3216电子钟DIY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 | 圆3mm,直插 | 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 | | | |
| DS1302 | U3 | 1 | DIP-8 | | | |
| DS18B20 | U4 | 1 | TO-92 | | | |
| 74HC245 | U5/U6 | 2 | DIP-20 | | | |
| 74HC154 | U7/U8 | 2 | DIP-24窄体 | | | |
| 芯片座 | 双列直插40脚 | | 1 | DIP-40 | | |
| 双列直插8脚 | | 1 | DIP-8 | | | |
| 双列直插20脚 | | 2 | DIP-20 | | | |
| 双列直插24脚 | | 2 | DIP-24窄体 | | | |
| 电阻 | 1K | R1/R4/R25~R26 | 34 | 1/4瓦 直插 普通色环电阻 | | |
| 10K | R2/R5~R8 | 5 | | | ||
| 4.7K | R3 | 1 | | | ||
| 68 | R9~R24 | 16 | | | ||
| 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 | |
| ISP下载座 | 10PIN | ISP | 1 | DC3-10P | 直针 | |
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
三、LED3216电子钟PCB元器件清单
本站同时也提供本产品的PCB板和套件,详情请见:http://www.jiangx.net/post/331.html,需要的朋友请留意,PCB元器件清单如表3。
表3 LED3216电子钟PCB元器件清单
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