单片机好创意：LED灯旋转时钟

时钟是人们生活中非常常见的物品，可以说是每天使用频率最高的物品之一。自从它被发明的那天起，就成为了人类的好朋友，随着科技的进步。人们从使用沙漏、水桶刻度开始粗略计时，到后面的机械发条时钟，再到先如今我们生活中随处可见的电子时钟。时钟的精度不断在提高，计时的成本不断减低。几乎是个消费电子产品，设计者都想给它加上个时钟功能。

LED旋转时钟

每个单片机爱好的心里都有一个时钟情结，搞起单片机都想着做一个时钟。这是因为时钟与单片机的工作节拍有关，学习单片机一般需要学会单片机的定时器。我们可以通过单片机的定时器定义出时钟需要的节拍，比如1毫秒。累计后就可以得到秒、分、时、日、月、年。所有做一个时钟对单片机爱好者来说不是什么难事。把摇摇棒的利用人眼滞留效应和时钟结合起来，大神门就发明了LED旋转时钟。

LED旋转效果

旋转LED的原理并不复杂，它是利用安装在高速旋转电机上的一条LED灯线旋转形成一个圆形的LED灯面。LED灯条在旋转到不同的角度时不同的LED亮灭，与前后时刻的LED状态形成图案显示在圆面上。一个圆面就是一个圆形的显示屏，旋转的LED灯就是圆形显示屏的像素点。在单片机上载入不同的图案，就能够显示不同的图案了。

LED旋转时钟原理图

可能大家会奇怪，LED灯条在高速地旋转，那么LED灯是怎么供电的呢？肯定不能像正常那样直接通过两根线给LED条供电，否则就旋转不起来了。能工巧匠参考了电机的电刷设计的下图的供电电刷，巧妙地解决了旋转过程中供电的问题。外部电刷作为LED灯条供电的正极，电机的转轴作为供电的负极。

LED旋转时钟供电电刷

控制方面选用了89C52单片机，出于降低旋转惯量的考虑，采用的是贴片是的芯片。时钟芯片选用DS1302经典时钟芯片，具有接口少，操作简单的特点。为了实现更酷的功能，加入了遥控功能，实现通过电脑上位机或者遥控器更改显示内容。为了使得转速控制更加均匀，在基板上增加控制系统控制电机的转速。通过黏贴在LED灯条上的霍尔传感器反馈电机的转速。

系统框图

原理图1

原理图2

动手做一个属于你自己的LED旋转时钟吧，相信自己可以的。

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什么是什么单片机时钟？怎么设置

首先我们先讲讲什么是时钟。时钟就是单片机的心脏。每跳动一下。整个单片机的各个电路就同步的动作一下。就好像我们做广播体操的时候 广播上喊的节拍1234 2234 3234。。。。然后我们全部的同学就按照这个节奏进行一个个动作。节拍越快我们动作越快。节拍越慢我们动作的越慢。

内部时钟和外部时钟?

PIC单片机有许多型号可以设置成 用外部时钟(如外部接个4MHZ的石英晶振)，也可以设置成用内部RC时钟。而且还有许多型号可以选择多种频率的时钟。

如 PICLF1823 内部时钟最高可以到达32MHZ 最低可以达到 31kHz. 这事实上提供了一条降低功耗的新路子。一般的单片机降低功耗常常用的睡眠，而睡眠期间CPU是什么都不做。如果希望降低功耗，而且CPU也能工作。降低时钟频率无疑是个非常好的选择。

时钟的设置?

时钟设置一般只和两处有关 一个是配置字，一个是振荡器控制寄存器 OSCCON 下面我们以PICLF1823为例子进行讲解。

PICLF1823 配置字设置 中与时钟有关的就是 FOSC<2:0>：振荡器选择位，和PLLEN：PLL使能位 。

OSCCON 是有关内部时钟频率选择，如果只用外部时钟一般不理会。以下是数据手册中OSCCON寄存器的详细介绍。

实例讲解：

使用内部时钟将时钟频率设置成8MHZ

开发环境:MPLAB X IDE

芯片型号:PICLF1823

#include

__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON&

CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);

__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;//将FOSC<2:0>：振荡器选择位设置成 INTOSC,

void init_fosc(void)

{

OSCCON = 0x70;//8MHZ IRCF<3:0>时钟频率选择位设置成8MHZ

}

int main(int argc, char** argv) {

init_fosc();

while(1);

}

PLL是用来做什么的呢?他的作用就是能将8MHZ的时钟频率X4变成32MHZ，记住只有8MHZ可以，其他频率是不行的。

使用内部时钟将时钟频率设置成32MHZ

开发环境:MPLAB X IDE

芯片型号:PICLF1823

#include

__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON

&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);//这个要放到上一行去

__CONFIG(PLLEN_ON&LVP_OFF) ;//将FOSC<2:0>：振荡器选择位设置成 INTOSC,使能PLLEN

void init_fosc(void)

{

OSCCON = 0xF0;//32MHZ IRCF<3:0>时钟频率选择位设置成8MHZ ,使能4XPLL

}

int main(int argc, char** argv) {

init_fosc();

while(1);

}

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