数字万年历的制作

数字万年历的制作

数字显示万年历，它采用一枚专用软封装的时钟芯片，驱动15只红色共阳极数码管，可同时显示公历年、月、日、时、分、星期，以及农历月、日，还有秒点显示和整点报时、定时闹钟功能，使用220V市电供电，预留有备用电池座，外形尺寸为长21cm×宽14.5cm×厚3cm，最厚处6cm，适合放置在办公桌面上使用，具有很好的实用性。成品外观如图1所示。

图1

图2

原理简介

电路原理图如图2所示,为了读图方便，连线稍作了简化。从图中可以看出，IC1是一枚专用时钟芯片，Y1是32768Hz的晶振，为芯片提供时基频率信号，经过芯片内部处理后，输出各显示位的驱动信号，经过PNP（8550）型三极管做功率放大后驱动各数码管显示。芯片采用了动态扫描的输出

方式，由于人眼存在视觉暂留现象，且扫描速度比较快，因此看上去所有数码管都是在显示的。这种方式可以有效减少芯片的输出引脚数量，简化了线路，降低了功耗。

在电源部分中，整流二极管VD1～VD4组成了桥式整流电路，将变压器输出的交流电转换为直流电，经C6滤波后，送至三端稳压块7805，输出5V直流稳压电源，为电路供电。VD3和VD8组成互相隔离的供电电路，目的是在市电停电时，后备纽扣电池通过VD3，自动为芯片IC1提供后备电源，保证芯片计时数据不中断。同时由于VD8、VD9的存在，后备电池将不再向数码管供电，以节约后备电池的耗电量。由于芯片自身耗电较低，因此靠纽扣电池也可以维持芯片在很长时间里，内部计时不中断。当市电恢复后，7805输出经过VD8、VD9分别向芯片和数码管供电，由于DV3的存在，且纽扣电池电压为3V，低于7805输出的5V，因此纽扣电池将自动停止供电，7805输出也不会对纽扣电池充电。

VT9是唯一一只NPN（8050）型三极管，用于驱动喇叭，做为整点报时和定闹发声。LED10、LED14是用于秒点显示的发光二极管，LED11和LED12分别是整点报时显示和定闹显示的发光二极管，均为红色。

图3是万年历的全套散件的照片。表1是元器件清单。

图3

表1 元器件清单

序号元件名称参数元件数量序号元件名称参数元件数量

1 电阻10Ω 1 21 三极管8050 1

2 电阻33Ω8 22 三端稳压块7805 1

3 电阻47Ω 3 23 晶振32768Hz 1

4 电阻75Ω7 24 IC1软封装芯片 1

5 电阻100Ω 1 25 0.5’数码管红11

6 电阻150Ω8 26 0.8’数码管红 4

7 电阻330Ω7 27 电池簧片 1

8 电阻1.5k 4 28 圆片纽扣电池自备

9 电阻10k 2 29 微动开关 4

10 电阻390k 1 30 5芯导线 1

11 电阻470k 1 31 喇叭 1

12 瓷片电容22P 2 32 变压器 1

13 瓷片电容102P（1000P） 1 33 电源线 1

14 瓷片电容181P(180P) 1 34 细导线 2

15 瓷片电容104P(0.1μ) 2 35 3×6自攻螺丝8

16 电解电容470μ 3 36 3×6带垫螺丝 2

17 二极管400* 5 37 3×10自攻螺丝 6

18 二极管1N60 2 38 印板 1

19 发光管Φ5mm红 4 39 面板 1

20 三极管8550 8 40 机壳1套

图4

拿到套件后，请先将元件袋内的元件统一放置在一个盒子里，不要散放在桌面上，以避免丢失。图4是印板图。

装配步骤

图5

1．实物印板上也印有元件的编号和参数，对照元件清单和印板字符焊装即可。建议先焊接电阻和二极管，利用剪下的元件引脚焊接印板上15条跨接线。然后再焊接三极管、瓷片电容、电解电容、三端稳压块、晶振、电池簧片等，其中3只电解电容、三端稳压块7805需要卧式安装在印板上，不能立式安装，以免合盖时与面板发生碰撞上。二极管管身上有银色色环的一端是负极。三极管只有左下角Q9的型号是8050，为NPN型，其余均为8550，是PNP型，注意不要搞混。最后将15只数码管和4只发光二极管焊装在印板上，发光管短引脚是负极，管身和印板字符外圆有一小段直线的一端亦表示为负极，对应安装即可。焊装好的印板如图5所示。

图6

2、在按键板上焊接4个微动开关和5芯导线，如图6所示。

图7

3、焊接时钟专用软封装芯片。由于芯片是CMOS的，很容易受感应电和静电的影响而损坏，因此焊接时应将烙铁断电，用余热焊接。芯片是直接焊接在印板走线面的。先将芯片摆正，用焊锡将一个引脚与印板上的焊盘焊接在一起，然后查看位置是否合适，不正的话可以再重焊该引脚并修正芯片位置，确认位置合适后可将对角线上的另一引脚焊接好，此时芯片就已固定在板上了，然后依次将各引脚与印板焊接在一起，焊接时要确保不要出现引脚间搭锡短路的现象。烙铁余热温度不足时可重新通电，加热后再断电焊接，此过程大约需要重复3次可将所有引脚焊好。焊好的芯片如图7所示。

图8

4、分别用2颗3×6自攻螺丝将按键板和变压器固定在机壳后盖上，变压器220V一端的引线与电源引线接在一起，并用胶布把连接处包好。电源引线在机壳入口处打个结再引出，可避免电源引线受到外力牵拉而出现故障。再用2个带垫3×6自攻螺丝将喇叭固定，并焊好2根引线。如图8所示。

图9

5、仔细检查印板上所有元件、跨接线、芯片等的焊接质量。确定无误后，就可以装入机壳后盖，并将按键板的5芯导线、2根喇叭线、2根变压器输出线分别焊在印板相应位置上。印板用3×6自攻螺丝初步固定。如图9所示。

图10

6、再仔细检查线路，确认无误后就可以试通电，观察显示效果。刚通电时，数码管会显示初始时间，同时喇叭也会播放一首乐曲，说明电路工作基本正常。如图10所示。

7、接下来可进行功能检查和设置。

时间设置按“设置”按键，会看到“年”开始闪烁，再按“修改”按键，“年”开始增加，设置好年份后，再按“设置”键，“月”开始闪烁，按“修改”键，设置月份。接下来按上述步骤依次设置好“小时”、“分钟”，最后再按一次“设置”键后，时间调整完毕，这时秒闪自动开始闪烁。农历和星期会自动匹配，不用单独设置。

定闹设置按“定闹”按键则进入闹钟设置状态，再按“设置”键，“小时”开始闪烁，按“修改”键设定小时。然后再按“设置”键，“分钟”开始闪烁，按“修改”键设定分钟，最后按“退出”键恢复正常时间显示，同时定闹指示LED点亮。

如果需要取消“定闹”，则先按“定闹”按键，显示出当前设置的定闹时间，再连续按“修改”键直到时间显示“——：——”，再按“退出”按键，此时，定闹指示LED熄灭，定闹取消并恢复正常时间显示。

整点报时设置本电路具有整点报时功能，在正常时间显示状态下，按“修改”键，整点指示LED点亮，表示整点报时功能开启，再按一下“修改”键，整点报时指示LED熄灭，该功能被取消。

如果需要安装备用电池，可自行选购圆片形的大纽扣电池，建议使用型号为2032的，