LED電子萬年曆電路圖

工作原理
本設計的主體思路是本著掉電後計時無需重設、走時精度高、屏幕大等特點。利用實時時鐘晶元DSl302與單片機AT89C51構成了整個電路的核心。它採用具有2000年到2099年的閏年、大小月、星期自動跟蹤計時，並輸出年、月、日、時、分、秒數據的一種實時時鐘晶元DSl302，其時鐘頻率為32．768kHz，它是保證時鐘準確的重要器件。此晶元可為掉電保護電源提供可編程充電功能，只需外加一隻可充電池，便可保證掉電后時鐘不問斷工作3—4天。另外，DSl302內有用戶可讀寫操作的RAM，設置的所有數據均可通過它存儲而不需要外加EEPROM，它採用串列數據傳輸，只需3根線就能與單片機構成讀寫操作。而作為主控晶元的AT89C51，一是對通過I／O口組成的鍵盤進行定期掃描，並執行相應鍵處理；二是定時讀取時鐘晶元數據，使之在各位LED中顯示；三是對設置的鬧鐘時間與實時時間比較，如時間相同且鬧鈴開啟，則蜂鳴器將會以1秒的周期鳴響1分鐘。若要停鬧。只須按一次相應的鬧鈴開關鍵即可；四是利用驅動與緩衝器保證了大屏幕LED顯示時的足夠亮度。

硬體電路

1、電源：220V交流電壓經過變壓器降壓后次級輸出10V左右交流電，經橋式整流、濾波及三端穩壓后輸出5V直流電壓。若LED顯示選2英寸左右，變壓器功率應考慮5瓦。若還想增大LED顯示尺寸，可調整驅動器ULN2003輸出電阻，並根據實際情況增加變壓器功率，還必須在三端穩壓W7805上加裝散熱器。若選用的LED顯示尺寸小於0．8英寸，可不考慮驅動與緩衝器，顯示程序稍加調整，並調整PO口上拉電阻RRl就可滿足顯示亮度。
2、複位及晶體振蕩電路：採用上電複位電路，由一隻10μF電解與一隻10k電阻組成，同時反向接一隻保護二極體。兩隻30P電容與一隻12MHZ晶體組成振蕩電路。
3、實時時鐘電路：DSl302的2、3腳外接32．768kHz晶體，8腳接3．6V備用可充電池或者法拉級的電解。電解容量的大小直接影響斷電后的實時時鐘數據保存時間，5腳RST，6腳I／O、7腳SCLK分別接單片機的P1．7、P3．6與P3.7腳。
4、按鍵電路：由P3．O—P3．5組成行列式鍵盤矩陣，共9個鍵，TO-T8分別是鬧1、設置、左移、右移、增加、減少、顯示、初始、鬧2。
5、L印顯示及驅動電路：此處全部選用紅色高亮度共陰LED，時、分、秒顯示(E1-E6)可考慮選用3隻2英寸雙位LED；年、月、日(E8-E13)用3隻1．5英寸雙位LED；星期(E7)用一隻2．5英寸單LED，因年的最高兩位(E14、E15)是固定顯示“20”，所以選兩隻1．5英寸單LED .P2．O—P2．6通過一隻ULN2003驅動器(輸入端接上拉排阻5K)分別作為星期、時、分、秒LED顯示的位控制；P1．0-P1．5也通過一隻ULN2003驅動器作為年、月、日LED顯示的位控制；因年的最高兩位是固定顯示“20”，所以將兩位顯示“20”的段位接地，而位控制經ULN2003接於P2.7腳。此兩位在除年設置與顯示關閉時不顯示。其餘時間均正常顯示。除年的最高兩位外，其餘的LED段位均經過一隻8位3態緩衝器接於單片機PO口上，並在緩衝器輸入端接上拉排阻RRl(5K)。

7、鬧鈴電路：P1．6鬧鈴輸出接5V峰鳴器並串一隻200Ω左右的電阻接於5V電源上。


操作方法

1、初始化
插上電源，首先按“初始”鍵進入初始化設置，初始化后時間顯示為“2004年12月09日00：00：00星期四”。
2、時間設置
按“設置”鍵進入設置狀態，此時只顯示設置項(小時)，按“增加”、“減少”鍵調整數值，按“右移”或“左移”鍵將按以下順序進入其它設置項。只要在設置狀態下再次按“設置”鍵將退出設置。
右移順序：時一分一秒一鬧1時-鬧1分--鬧2時-鬧2分-年-月-日-星期
左移順序：時-星期-日-月-年-鬧2分-鬧2時-鬧1分-鬧1時-秒-分
3、鬧鈴設置
設置鬧鈴時間時，為了便於與正常時間、日期區分，其數字是以1秒鐘為周期閃爍的。鬧鐘1的設置時間在正常小時與分鐘顯示位置顯示；鬧鐘2的設置時間在正常月與日顯示位置顯示。設置方法見第2項。設置好鬧鐘時間后。必須打開相應的鬧鈴開關，設定的鬧鐘時間到時候才響鬧。按“鬧1”鍵，在正常秒鐘顯示位置右下角有一園點點亮即表示鬧鐘1打開；同樣，按“鬧2”鍵，在正常日顯示位置右下角有一園點點亮表示鬧鐘2打開。當再次按“鬧1'’或“鬧2”鍵。相應園點熄滅即表示鬧鐘關閉。
4、顯示開關
在任意時刻按“顯示”鍵，將關閉或開啟顯示。

軟體系統

軟體主要是通過讀取DSl302的時鐘數據，解碼後送到顯示部分顯示，同時讀按鍵，若有鍵按下則轉去執行相應操作，通過定時器O溢出中斷控制秒閃動以及鬧鐘設置時的閃動。部分程序，彙編語言源程序如下。
1、鍵盤掃描子程序
採用3×3行列式查詢法，方法是對P3．0-P312行線口分別置0，然後讀入P3．3-P315口的值。若不為111則說明有鍵按下，根據讀入的P3口值與鍵號表進行查表對照，從而取得按鍵鍵號值。
2、顯示子程序
包括全顯示、設置顯示與關閉顯示。通過判斷各標誌位確定是設置還是顯示狀態與不顯示狀態。
3、增加、減少鍵處理子程序
先判斷各設置標誌位，若是設置小時時。則對小時數進行加減1處理併發給DSl302中。
4、左、右移子程序
判斷各設置標誌位，若是設置小時時，則轉分鐘處理，即設置小時標誌位清O，設置分鐘標誌位置1。
5、串列通訊程序及進位轉換
包括連續發送-地址和-數據(包括單位元組寫入子程序)、連續讀出RAM。