炫彩LED二进制时钟

2015-01-24 14:54
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admin
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学习数字电路的二进制之后，觉得二进制数很神奇，例如现在的电脑都是采用二进制。二进制容易实现，运算规则简单，只有0和1，两种状态的转换速度极快，从而由简单的0和1构成了复杂的计算机世界。我国古代的一本奇书《易经》中说“万事万物都有阴阳”，似乎有异曲同工之妙，这些都让我对二进制数产生好奇。直到有一天我在网络上看到一个这样的题目：

一片果林的成熟季节又到了，大批量的水果就要和买主交易，然而，买主来收购之前给农户出了一个“难题”：将1000个水果事先放在10只箩筐里，待其到来时如果能整筐整筐地搬出来并凑够临时**的数量，买卖照做还坚持长期合作；如果做不到，预约好的买卖取消，今后也不来打交道了。

题目出得很巧妙，我一想想不出来就查看答案，原来是一个跟二进制数相关的问题，第一个箩筐装1个，第二个箱子装2个，后面的箩筐的数量都是前一个箩筐的一倍（**后一个除外），所以各个箩筐的数量分别为：1、2、4、8、16、32、64、128、256和489，这样的话就可以任意取出所需的数量了。一看答案，惊叹二进制数的神奇之处，竟然能这样任意表达出所需的数量。

二进制时钟诞生记

正好这几天研究着用DS1302时钟芯片和单片机制作一个时钟，突然想到，既然二进制能用“10个箱子”任意取出“1000内的数”，那么是否可以制作出一个跟二进制数相关的时钟呢？当两种思维结合在一起的时候，就可以产生出很多有趣的事情来。这么一来，就很自然地想出了制作一个二进制时钟，但是用什么方式来显示呢？看到手头上有多种颜色的LED灯，于是想到就用发光二极管呗，灯亮就是“1”，灯灭就是“0”，一排LED的亮就形成一个二进制数，从而读出相应时间。这个想法让我兴奋不已，于是我开始着手单片机的编程，用单片机把在DS1302上取出的时间的BCD码转换成10进制数直接放在一组I/O口上面，单片机会自动把十进制数转换成以1和0表示的数放在一组的8个I/O口上，这样一来，在相应I/O口上连接LED灯就能显示出“时间”来了。由于小时**多为“24”，因此只需要5个LED灯就可以完整表示，而“分”和“秒”部分要6个LED灯才能完整表示。

注意事项

因为我们一般采取上拉电流方式接正极驱动LED灯，输出为“0”时LED灯亮，所以我们还要把取来的数进行取反放在相应组位，单片机C语言中的取反为“~”，例如取来的“秒”放在P1组口，就这样表示：“P1=~miao”，用“~”号就可以轻易取反。

还有需要注意的地方是，我们平常读数是从左到右读高位数到低位数，但是大多单片机的I/O口组是从低位到高位的，因此我们制作时要**注意焊接LED灯的顺序，或者把单片机翻转摆放就可以解决这个问题。

读时钟的方法

如题图所示的每组数就是“10110”、“101011”、“100001”，在脑袋里进行简单的运算就可以得出时间为：“22:43:33”。科学发现，经常运算可以防止老年痴呆症^_^，因此，二进制时钟就有了它的意义所在了。