一個(gè)軟硬件開(kāi)源的低功耗LCD時(shí)鐘

時(shí)間：2021-09-14 11:32:15

關(guān)鍵字： LCD 低功耗時(shí)鐘

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[導(dǎo)讀]作者| strongerHuang微信公眾號(hào)|嵌入式專(zhuān)欄這是一款基于AVR128DA48的超低功耗LCD時(shí)鐘，能夠使用CR2032紐扣電池或太陽(yáng)能電池運(yùn)行三年以上：它使用AVR128DA48的片上溫度傳感器，用ADC讀取其自身的電源電壓。還有一個(gè)I2C接口，你可以連接一...

作者 | strongerHuang

微信公眾號(hào) | 嵌入式專(zhuān)欄

這是一款基于 AVR128DA48 的超低功耗 LCD 時(shí)鐘，能夠使用 CR2032 紐扣電池或太陽(yáng)能電池運(yùn)行三年以上：

它使用 AVR128DA48 的片上溫度傳感器，用 ADC 讀取其自身的電源電壓。還有一個(gè) I2C 接口，你可以連接一個(gè)外部傳感器，如濕度傳感器。
介紹

盡管LCD液晶顯示是相對(duì)較舊的技術(shù)，但與新型顯示器相比，它們?nèi)跃哂卸囗?xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括低功耗、低成本和可讀性。
1.硬件電路LCD 時(shí)鐘的電路：

基于 AVR128DA48單片機(jī)

LCD顯示LCD顯示器為四位七段靜態(tài)LCD，40引腳，可顯示溫濕度，LCD 顯示器安裝在電路板的正面，元件在背面。

MCU處理器該處理器是采用 TQFP-48 封裝的 AVR128DA48，但該 PCB 可與一系列其他 48 引腳處理器配合使用，比如選擇內(nèi)存容量更低、價(jià)格更低的一些MCU代替。

電池（電源）
這里采用CR2032 或類(lèi)似電池為其供電，或者使用太陽(yáng)能電池，附加超級(jí)電容來(lái)供電：

I2C接口為方便擴(kuò)展，這里添加了I2C接口，這里可以添加溫濕度傳感器，或者其他I2C從設(shè)備。

源碼

這里先分享一些主要源碼內(nèi)容，最后提供源碼鏈接。
1.IO配置

void PortSetup () { for (int p=0; p<4; p ) Digit[p]->DIR = 0xFF; // All pins outputs PORTE.DIR = PIN0_bm | PIN1_bm; // COMs outputs, PE0 and PE1 PORTF.DIR = PIN5_bm | PIN4_bm; // 1A, colon}
2.時(shí)鐘這里節(jié)省成本，并非使用時(shí)鐘芯片或模塊，用單片機(jī)定時(shí)器計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的功能。
利用定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)數(shù)、更新：

ISR(RTC_PIT_vect) { static uint8_t cycles = 0; static unsigned long halfsecs; RTC.PITINTFLAGS = RTC_PI_bm; // Clear interrupt flag // Toggle segments for (int p=0; p<4; p ) Digit[p]->OUTTGL = 0xFF; // Toggle all PORTA,B,C,D pins PORTE.OUTTGL = PIN0_bm | PIN1_bm; // Toggle COMs, PE0 and PE1 PORTF.OUTTGL = PIN5_bm | PIN4_bm; // Toggle segment 1A, Colon
cycles ; if (cycles < 32) return; cycles = 0;
// Update time halfsecs = (halfsecs 1) % 172800; // 24 hours uint8_t ticks = halfsecs % 120; // Half-second ticks if (MinsButton()) halfsecs = ((halfsecs/7200)*60 (halfsecs/120 1)%60)*120; if (HoursButton()) halfsecs = halfsecs 7200;
if (MinsButton() || HoursButton() || ticks < 108) DisplayTime(halfsecs); else if (ticks == 108) DisplayVoltage(); else if (ticks == 114) DisplayTemp();}
3.顯示時(shí)間LCD顯示部分就LCD有關(guān):

void DisplayTime (unsigned long halfsecs) { uint8_t minutes = (halfsecs / 120) % 60; #ifdef TWELVEHOUR uint8_t hours = (halfsecs / 7200) % 12 1; #else uint8_t hours = (halfsecs / 7200) % 24; #endif Digit[0]->OUT = Char[hours/10]; Digit[1]->OUT = Char[hours%10]; Digit[2]->OUT = Char[minutes/10]; uint8_t units = Char[minutes%10]; Digit[3]->OUT = units; uint8_t colon = (halfsecs