數字鐘

數字鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的鐘表。與機械鐘相比具有更高的準確性和直觀性，具有更長的使用壽命，已得到廣泛的使用。數字鐘的設計方法有許多種，例如可用中小規模積體電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘晶片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用單片機來實現電子鐘等等。這些方法都各有其特點，其中利用單片機實現的電子鐘具有編程靈活，以便於功能的擴展。

基本介紹

• 中文名：數字鐘
• 外文名：number clock
• 採用技術：數字電路技術
• 目的：實現時、分、秒計時
• 優點：準確性和直觀性，使用壽命長
• 採用電路：“74HC”電路
• 類型：電子鐘

工作原理

單片機通過了 3只 74HC164串列－並行轉換晶片後，驅動時鐘螢幕，因為時鐘螢幕的極性是共陰極，

所以必須使用“74HC”電路而不能使用“74LS”電路，後者的高電平驅動能力很差！這裡的 3 只 74HC164晶片，自身屬於串列輸入，而從單片機一則看過去，3 只晶片驅動方式則是並行驅動，這樣可以避免每次傳送新的顯示數據時，都需要從頭到尾傳送 24 個筆段數據。目前的傳送方式可以只是傳送已經變化了的顯示數據。晶體頻率使用的是 32768HZ，這種低頻率時基，對掉電保護的電池耗電關係極大，HT48R10A單片機具有的“RTC”實時時鐘的功能，大大方便了電路設計。

按照常規，在如此低的頻率下，對單片機的指令執行速度會有矛盾，但是，這種單片機卻能夠讓程式運行時使用“內部 RC ”振盪頻率而僅僅是時鐘部分使用 32768HZ頻率，這樣，就可以選擇“內部 RC”高達數 MHZ 的指令運行頻率而不用理會時鐘走時頻率，兩者依靠這種特有的“RTC”功能獲得了很理想的配合。當進入電池掉電保護的時候，可以令電池耗電維持在僅僅數十 uA 的水平，一隻 60mAh的掉電保護電池，就可以讓掉電保護時間長達幾個月之久！進入掉電保護後，螢幕不顯示，所有按鈕和控制功能暫時失效，僅僅實時時鐘仍然繼續走時。當外部主電源恢復供電後，所有功能自動恢復，實時時鐘無需調整。單片機的 15P是復位引腳，當上電時或者程式運行發生異常時，可以通過此引腳讓程式重新運行。

但是，一般地，單片機本身具有“看門狗”自動復位功能，可以快速地自動對程式運行異常進行復位，人們幾乎覺察不到它的復位影響。單片機的 10P 引腳安排為專門檢測外部供電是否正常，當外部 5V供電掉電後，單片機將立即進入掉電保護狀態，而在電路中電源能量還沒有完全消耗盡之前，程式也必須搶先對各個連線埠進行配置，以便進入低電源消耗狀態。電路圖中有兩個輸出連線埠，一個是“睡眠”控制輸出連線埠，它只有在開始倒計時的時候才會輸出高電平；另一個時“定時”輸出連線埠，它只有在到達定時時間的時候才會輸出高電平。

合理地利用這兩個輸出，就能夠安排一些簡單的自動控制，例如，可以利用“睡眠”的倒計時功能來給電孵化行業的“自動翻蛋”使用，利用“定時”功能來作為一隻“電子鬧鐘”等等。電路中，螢幕的公共引腳接有一隻 NPN小功率三極體，這主要是在單片機對 74HC164 傳送數據時，臨時關閉顯示螢幕的供電以免產生“鬼影”，同時，在掉電保護時則可以完全關閉螢幕的供電。單片機預留了兩個連線埠沒有使用，這裡可以在將來安排外接電存儲器，以便派生例如電子打鈴儀或者多次定時數據存儲，成為功能更加豐富的時鐘品種。各個按鈕的使用說明：(請參考印刷板圖)。各按鍵在印刷板上的編號與單片機晶片引腳和功能關係，請參考下面表格。其中，標註“G”的焊盤是電路供電的參考點，即 5V電源的負極，俗稱“地線”。所有按鍵都是需要與這個“G”接通的時候（需要串入 1K 左右電阻），該按鍵才算是“被按下”。當這個“G”引出到按鍵板時，需要在它上面串接一隻 1K左右的電阻，不要直接讓其與各按鍵引腳直接“短接”，以防止晶片內部引腳損壞。

是以一種元器件做為振動源，而這種振動源在一定條件下，具有很高的恆定頻率，把恆頻率的振動轉化為電脈衝，再按1秒多少次，用電子器件進行計數，達到次數為1秒，計數60秒為1分鐘.....，並用相應的顯示機構進行顯示，這種機構可以是機械的、也可以是電子液晶、二極體等方式。

功能特色

常見的數字鐘

都是 24小時計時法，組成結構是24時：00分。 還有12小時計時法12上午（下午）x：00分，其中 x小於等於12（包括12時），不小於0。還有一些特殊的時間， 如：午夜12點，可記作：24:00 或 0:00（二十四小時計時法） 凌晨為 0:00-1:00 下午 12:00-1:00 (十二小時計時法)。

區分

單片數字鐘

近年來隨著計算機在社會領域的滲透和大規模積體電路的發展，單片機的套用越來越普及了，並且由於它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，使單片機在電子和一些自動化行業中套用也越來越廣泛了。 數字鐘的組成模組主要由一個AT89C51單片機模組、用於放大信號來驅動數碼管顯示的SN74LS244N、用於顯示時間的數碼管顯示模組、還有用於復位的按鍵部分，還有電源等部分組成。

單片數字鐘

多功能數字鐘

(一)基本功能：1.計時要12翻1，分，秒60進制。2.準確計時，以數字形式顯示時分秒的時間。3.校正時間。

(二)擴展功能：1.定時控制。2.仿廣播電台報時功能。3.自動整點報時。4.觸摸整點報時。

(三)音樂功能：到點會自動報時，有音樂享受。

用途

基本用途

可用中小規模積體電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘晶片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機來實現電子鐘等等。這些方法都各有其特點，其中利用單片機實現的電子鐘具有編程靈活，並便於功能的擴展，很精確。

由於電子鐘一直是跳動的，所以最好選擇方形的。

增值功能

從相應管腳引出接線，加裝機械或電子繼電器，可以精確定時，即有定時功能。可以觸動收音機或鬧音喇叭。 提供增值功能。

數字鐘圖解