倒計(jì)時(shí)LED液晶顯示屏的設(shè)計(jì)

通常人們需要知道距一些重要日期(如建國(guó)50周年大慶，澳門回歸，2000年來(lái)臨等等)的剩余天數(shù)，以方便安排工作。本文介紹的RTC-5型倒計(jì)時(shí)電腦模塊就是專為指定日而設(shè)計(jì)的倒計(jì)時(shí)LED顯示屏通用驅(qū)動(dòng)模塊。

　　RTC-5型電腦倒計(jì)時(shí)模塊支持9位“8”字共陽(yáng)LED數(shù)碼顯示器，其中3位用于倒計(jì)時(shí)天數(shù)，6位用于“時(shí)：分：秒”，這6位同時(shí)還可支持6只LED，即AM，PM和4只秒閃爍LED。模塊本身帶一按鍵(很容易轉(zhuǎn)換成遙控操作)，操作時(shí)帶有閃爍指示功能，以方便修改當(dāng)前時(shí)刻的“時(shí)：分：秒”或設(shè)置倒計(jì)時(shí)的起始天數(shù)。它的“時(shí)：分：秒”可選擇正常時(shí)鐘顯示，也可選擇為顯示今天還剩多少時(shí)，多少分，多少秒(即“時(shí)：分：秒”也為倒計(jì)時(shí)顯示)。在“時(shí)：分：秒”被選為倒計(jì)時(shí)顯示方式下，當(dāng)指定日凌晨時(shí)刻到達(dá)時(shí)，“天數(shù)，時(shí)：分：秒”同時(shí)變成全零，只要不人為修改天數(shù)起始值，顯示屏將保持為全零。無(wú)論任何時(shí)候，用戶均可讓顯示屏切換為正常時(shí)鐘顯示。

　　RTC-5型電腦倒計(jì)時(shí)模塊是一個(gè)完整的微電腦系統(tǒng)，內(nèi)部帶有電源，能掉電連續(xù)運(yùn)行;廠家還提供多種可級(jí)聯(lián)的LED字符驅(qū)動(dòng)單面PCB板或盤文件。因此，無(wú)需任何電氣設(shè)計(jì)，只需用戶考慮LED顯示屏的外觀和字符大小等問(wèn)題即可。

　　1. 模塊引腳說(shuō)明

　　RTC-5型模塊的外形如圖1所示，上部分標(biāo)出的引腳關(guān)系可直接用于PCB設(shè)計(jì)。其中：

　　SEC：與+5V腳間接10～30kΩ電阻后可作為負(fù)秒脈沖信號(hào)輸出線;

　　+5V，GND：接DC電源+5V和電源地;

　　SD，SCK，STB：靜態(tài)顯示用串行數(shù)據(jù)線;同步脈沖線和顯示同步輸出線;

　　SEL：此腳懸空時(shí)，“時(shí)：分：秒”為倒計(jì)時(shí)顯示;接+5V腳時(shí)，為正常時(shí)鐘顯示;

　　K1：輸入線，對(duì)地接一修改鍵;

　　RST：上電復(fù)位輸入，通常與+5V腳接一10μF的電解電容;

　　NU：必須懸空。

　　2. 靜態(tài)顯示接口驅(qū)動(dòng)電路說(shuō)明

　　由RTC-5模塊構(gòu)成的倒計(jì)時(shí)LED顯示屏電路如圖2所示。下部分是顯示屏安排示意圖。

　　由圖2可知，模塊聯(lián)結(jié)的先后順序是：時(shí)的十位(U1)，個(gè)位(U2)，分的十位(U3)，……秒的個(gè)位(U6)，天的個(gè)位(U7)，天的十位(U8)，天的百位(U9);每個(gè)共陽(yáng)LED顯示器由一片74HC595驅(qū)動(dòng)，從時(shí)的十位～秒的個(gè)位每片驅(qū)動(dòng)還可帶一LED，依次為AM，PM，及4個(gè)秒閃爍LED。74HC595的每個(gè)輸出腳低電平具有25mA的段動(dòng)能力，可驅(qū)動(dòng)約3英寸以下的共陽(yáng)LED字符;對(duì)于大型/特大型字符，驅(qū)動(dòng)芯片改用TPIC6B595，它是74HC595+MC1413的組合芯片，每段有150mA(峰值500mA)的驅(qū)動(dòng)能力。由于輸出是反向的，用戶定貨時(shí)應(yīng)說(shuō)明用反碼輸出模塊。若用74HC595+MC1413作驅(qū)動(dòng)，每段有500mA驅(qū)動(dòng)能力。

　　3. 鍵操作

　　正常運(yùn)行時(shí)，按K1鍵放鍵后，進(jìn)入“時(shí)：分：秒”修改狀態(tài)，被修改項(xiàng)閃爍，2秒內(nèi)不修改自動(dòng)變更下一修改項(xiàng)。有閃爍項(xiàng)時(shí)，按K1鍵修改閃爍項(xiàng)，按鍵不放會(huì)連續(xù)修改。

　　當(dāng)“時(shí)：分：秒”處于倒計(jì)時(shí)顯示時(shí)，按K1鍵后：“時(shí)：分：秒”切換為正常時(shí)鐘方式，用戶只需對(duì)表設(shè)置，設(shè)置完后，自動(dòng)返回到倒計(jì)時(shí)顯示。

　　正常運(yùn)行時(shí)，連續(xù)按K1鍵5秒以上，放鍵后，進(jìn)入“倒計(jì)時(shí)天數(shù)”修改狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)天數(shù)的起始天數(shù)設(shè)置，操作同上。

　　4. 起始天數(shù)的確定

　　如當(dāng)前日期是1999年7月31日，該屏是50周年的國(guó)慶日倒時(shí)屏，則起始天數(shù)為：1(7月)+31(8月)+30(9月)=62天，即起始當(dāng)日要算一天，指定日當(dāng)日不算。對(duì)要跨越閏月時(shí)要注意是29天。對(duì)上例，在1999年9月30日的最后1秒，LED屏?xí)優(yōu)槿恪?/p>

　　倒計(jì)時(shí)LED屏通常會(huì)長(zhǎng)期不停電工作，因此，電源系統(tǒng)要留一定余量。建議5V主電源與顯示電源最好分兩組，5V電源偏高點(diǎn)為好，若低于4.8V系統(tǒng)將不能正常工作。為了防止級(jí)聯(lián)壓降，最后一字符的GND，5V，VD應(yīng)再與電源直接相連;每片顯示驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)連一0.1μF電容。這樣可明顯提高系統(tǒng)的可靠性。

　　RTC-5模塊因采用74HC595/TPIC6B595級(jí)聯(lián)作顯示接口，顯示無(wú)閃爍，因?yàn)槊棵敫嘛@示數(shù)據(jù)兩次，因而不怕現(xiàn)場(chǎng)干擾。用RTC-5型級(jí)聯(lián)成顯示屏既可，避免了重復(fù)勞動(dòng)。若在“倒計(jì)時(shí)天數(shù)”前采用文字插片，上面可寫(xiě)“距50周年國(guó)慶大典還剩：”“距2000年還剩：”“距xxx工程峻工還剩：”等等，則該LED屏就可一屏多用，非常方便靈活。

　　如果用戶需要顯示屏有完整的日歷參數(shù)(年，月…秒，星期)、有倒計(jì)時(shí)天數(shù)、還有距指定日的剩余總秒數(shù)顯示，則可采用帶倒計(jì)時(shí)天數(shù)的“RTC-4型日歷實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊”和“剩余秒顯示專用接口”來(lái)實(shí)現(xiàn)。該接口可顯示8位或9位倒計(jì)時(shí)秒數(shù)。