基于MSP430G2553的MINI桌面时钟

会员952544

时钟与我们的工作和生活密切相关，每天早上醒来总想看一下时间，不想去拨弄已关机的手机，也懒得去买钟表了，，所以设计了一款MINI桌面时钟。 先上图：                                 登录/注册后看高清大图                                 登录/注册后看高清大图 这款时钟通过两个按键即可进行调时、开关显示操作，既然说是MINI时钟，它的个头并不大，电路板的长宽分别为3CM*3CM，在这么小的洞洞板上全部采用分立电子元器件，电路板背面的飞线肯定不少了，但是加了外壳后，还是挺好看的。低功耗又怎样解释呢？MCU采用了MSP430超低功耗的单片机，虽然用数码管显示，但是可以人为控制显示的开关，当关闭数码管显示时，可以降低功耗。那么它是怎样实现这些功能的呢？下面一一介绍： 硬件电路部分：     如图1所示，在MCU选择上，笔者选择了20引脚的MSP430G2553，它是16位单片机，它有以下特点：低工作电压：1.8~3.6V、超低功耗：活动模式：280UA（1MHZ，2.2V）；待机模式 ：0.5UA；掉电模式 ：（RAM数据保持）0.1UA。有5种节电模式；从待机到唤醒的响应时间不超过1us；10位A/D转换器；（带有内部参考源、采样保持，最大采样率200Ks/s）；16位精简指令结构（RISC），6.25ns指令周期；带有3个捕获/比较器结构的16位定时器；串行通信可软件选择UART/SPI/I2C三种模式；可在线串行编程，不需要外部编程电压；FLASH存储器为16KB，RAM为512B。这些功能足够用来做这款MINI桌面时钟，笔者采用了真个P1口作为数码管的数据端口，P2.0-P2.3为数码管的选通断，P2.4和P2.5为按键输入端，XIN和XOUT接32.768KHZ的晶振，所以它的引脚全部用上了，这样避免了硬件资源浪费。     显示部分选用了0.28英寸的共阳数带时钟码管，这样可以满足尺寸的要求，正好可以利用数码管上面的秒显显示时钟的活动状态。     在时钟产生电路上面并没有采用DS1302，一是为了减小体积，而是因为采用在MCU外部加32.768KHZ晶振的方式足够满足时钟的需求，因为在MCU内部可以选择系统的主时钟为内部时钟源1MHZ，配置定时器的时钟源为外部晶振32.768KHZ，16位的定时器足够满足定时的精度要求。     按键电路采用的是轻触按键开关，经上拉电阻接MCU，按键的输入信号是低电平，一般按键在按下和松开时会有抖动现象，可以采用两种方式消除按键抖动，一是采用程序延时，一是采用硬件RS触发器，后者增加了成本和体积，前者完全可以满足需求，所以笔者选择了软件消抖。 电路制作：     首先准备一下的电子元器件：MSP430G2553一片；0.28英寸四段带时钟共阳数码管 * 1； 三极管9012 * 4；圆孔母座一排；轻触按键长、短键各一个；32.768KHZ的晶振一个；10uf电解电容一个；0.1uf独石电容一个；1/4W 1K电阻四个；1/4W 220欧姆电阻八个；1/4W 4.7K电阻三个。                                 登录/注册后看高清大图 根据电路图焊接好电路。                                 登录/注册后看高清大图                                 登录/注册后看高清大图                                 登录/注册后看高清大图 为了遮盖住背面的飞线，为了让MINI桌面时钟更加美观，也为了环保，所以笔者采用废弃的校园上网卡制作了外壳，也可以采用废弃的手机卡、银行卡等，采用热熔胶粘接。 最后选用了两节1.5V干电池作为MNNI时钟的电源。 程序设计： 说到了程序设计，主要分为了这几部分： 主函数是必须的，时钟配置函数需要把主时钟配置为DCOCLK 1MHZ，定时器时钟配置为ACLK时钟，使用外部32.768KHZ时钟源。端口初始化函数是将各个端口为输入或者输出，以及赋初值。 定时器配置函数配置定时器工作在连续计数模式，并打开全局中断，每20MS产生一次中断。 在定时器中断函数中，需要注意的是，让秒显每1S闪烁一次的方法是每500ms取反一次，在程序中，用dp取反并配合数码管数位分解和显示函数中的switch语句配合使秒显的闪烁实现。 按键检测函数用来检测按键是否被按下，配合其他函数中的程序，赋予按键不同的功能。数位分解和数码管显示函数，是将产生的时间信息和调整的时间信息实时显示到数码管上。 按键控制开关显示是在正常走时状态下检测到按键按下后，对一个全局变量进行取反，在主函数中判断这个变量的值而来控制数码管选通端的开启或关闭。