单片机快速入门：12864液晶屏实现多功能数字时钟

想要快速入门单片机，就要多动手实践。也许你的手上有不止一块的单片机开发板，但是你有没有亲自动手实现自己的想法？单片机实现数字时钟是一个不错的想法。有12864液晶显示屏、有按键、有DS18B20。最关键的，你能从一个小的实验设计中获得设计经验，熟悉产品开发的流程，你会慢慢爱上这一行。

文末会有原理图和hex程序文件的下载方式，可以更好的帮助你学习，感谢杜洋工作室。

器件清单

1.元器件清单

首先来看看所需要的清单：51单片机STC12C5A60S2、12864液晶屏、温度传感器DS18B20、时钟芯片DS1302、光敏电阻、四腿按键等。

STC12C5A60S2

所用单片机为国产51单片机，型号为STC12C5A60S2，DIP40封装。

12864液晶屏

显示器件为12864液晶屏。

时钟芯片DS1302

时钟采用DS1302芯片，配电池、32.768K的晶振。

温度传感器DS18B20

环境温度的检测用DS18B20来实现。

光敏电阻

光敏电阻用于感知白天和晚上。

四腿机械按键实现时钟调整、闹钟设置等功能。

2.实现原理图

这是整体的原理图。

3.整体外观和显示

未来时钟背面

焊接完成后的未来时钟背面。

闹钟调整界面

可以实现时间的显示，闹钟的设置，关键还有重要节气的显示。

正常显示界面

私信回复关键字：未来时钟 。即可获取原理图和hex文件。感谢杜洋工作室。

电池-电量监测基础知识

-----前文导读-----

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-----本文简介-----

主要内容包括：

①：简介

②：省成本方式-电阻分压

③：精确方式-电量计与阻抗跟踪技术

----- 正文 -----

一、为何要进行电池电量监测

不知各位有没有想过为何现在手机电池和笔记本电脑电池不容易鼓包了？十年前还经常出现的电池鼓包最近像是消失了一样，其实是因为随着电量监测技术的发展，哪怕是最基本的电子设备也有电池侧和产品侧至少两级电量监测与保护电路，电池不容易像以前一样过充或者过放，因此也不容易发生异常化学反应产生气体导致电池鼓包。

除了防止过充过放外，精准的电量监测还能提高电池利用率。如果电池电量监测不准确，那么为了防止过放只能提高放电保护阈值，可能造成电池还没放完电就显示低电量。

那么现在的电量监测方式和以往的有何不同又有何优势呢？下文将简单介绍。

二、传统省成本的电量监测方式

1. 基于电压的电量监测

假设我们知道一款锂电池的满电量电压是4.2V，完全放电电压是3.2V，那么我们就可以用电压来判断电池是否充满或是否放尽，实际上电池电压和电量有一定的函数关系，只需要测出这个函数关系我们就可以用单片机读取电池电压来判断剩余电量。

图1 传统电阻分压式电量监测

如图1，一般MCU的ADC输入电压不高因此需要电阻分压，但分压电阻自身又带来了一定的能耗，如果是在低功耗的设备上是万万不能接受的，而如果提高了分压电阻阻值虽然可以降低功耗，但等效阻抗增大导致ADC采样不准，因此需要加（电压跟随器）进行阻抗匹配，增加电路设计复杂性的同时还带来了成本的增加。

图2 带阻抗匹配的分压式电量监测

2.基于电压的电量监测优势与不足

基于电压的电量监测的优势是可以在无负载的情况下进行电量监测。

但基于电压的电量监测还有其它的不足之处，例如在小电流时准确度较高，但当有大电流负载情况时，电压可能随之突变，造成电量监测准确度下降。生活中也可以看出这一点，如电动车拧动油门可能造成显示的电量急剧下降。

同时由于电池在老化之后或者低温等状况下，其内阻会有所变化，因此电压-容量曲线会产生偏差导致电量监测误差。

三、更准确的电量检测方式

1. 电流积分式监测-库仑计

电流积分式监测是对放电电流进行连续积分来计算电池电荷量，因此只要知道总的电荷量就可以实时得到剩余电量比例，它的优势是可以在带负载的情况下进行电量监测。后续将更新专门的文章介绍此种方式，欢迎关注。

2. 阻抗跟踪技术

阻抗跟踪技术是一种实时测量电池内阻的方式，这种方式可以结合前面两种电压与电流监测方式的优势，在有无负载的情况下均可以准确的监测电量。后续将更新专门的文章介绍此种方式，欢迎关注。

------ 总结 ------

总结：本文简单介绍了电量监测的三种方式，后续会写文章会详细介绍库仑计方式与阻抗跟踪方式。

觉得写的不错或者对你有帮助的话麻烦点个赞和在看，谢谢

------作者注------

由于作者工作不久，经验不足，因此文章多是理论现学现卖，定有理解不够深入或者涵盖面不足之处，望有经验的工程师能在评论区指出不足，我会针对性深入学习并再后续文章中更正，以求不要误导读者，在这里先感谢各位。

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