樓主是一名業(yè)余的單片機(jī)愛好者，從開始玩單片機(jī)到現(xiàn)在，做過不少的時(shí)鐘。從最初的純軟件計(jì)時(shí)，到DS1302時(shí)鐘芯片再到后來(lái)的GPS授時(shí)都做過。純軟件計(jì)時(shí)一斷電就全歸零了，完全沒有實(shí)用價(jià)值；DS1302的好一些，有斷電走時(shí)，但也存在走時(shí)不準(zhǔn)的問題；GPS授時(shí)倒是準(zhǔn)了，可是在室內(nèi)使用信號(hào)不好，還要拖一根線到窗臺(tái)或室外，顯得不夠簡(jiǎn)潔。于是把目光轉(zhuǎn)向了美信的高精度時(shí)鐘芯片DS3231（±2ppm ，年誤差1分鐘左右）。最近正好有空，就用它做了個(gè)實(shí)用的時(shí)鐘。從器件手冊(cè)上摘抄的DS3231介紹：DS3231 是低成本、高精度 I2C實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)，具有集成的溫補(bǔ)晶體振蕩器 (TCXO) 和晶體。該器件包含電池輸入端，斷開主電源時(shí)仍可保持精確的計(jì)時(shí)。集成晶體振蕩器提高了器件的長(zhǎng)期精確度。 DS3231采用 16引腳、300mil的 SO封裝。RTC 保持秒、分、時(shí)、星期、日期、月和年信息。少于31 天的月份，將自動(dòng)調(diào)整月末日期，包括閏年補(bǔ)償。時(shí)鐘的工作格式可以是 24 小時(shí)或帶 AM/PM 指示的 12 小時(shí)格式。提供兩個(gè)可編程日歷鬧鐘和一路可編程方波輸出。地址與數(shù)據(jù)通過 I2C雙向總線串行傳輸。精密的、經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)?a target="_blank">電壓基準(zhǔn)和比較器用來(lái)監(jiān)視 VCC狀態(tài)，檢測(cè)電源故障、提供復(fù)位輸出，并在必要時(shí)自動(dòng)切換到備用電源。另外， RST監(jiān)視引腳可以作為手動(dòng)按鈕輸入以產(chǎn)生外部復(fù)位信號(hào)。特性

0°C 至 +40°C 范圍內(nèi)精度為 ±2ppm

-40°C 至 +85°C 范圍內(nèi)精度為 ±3.5ppm

為連續(xù)計(jì)時(shí)提供備用電池輸入

低功耗

實(shí)時(shí)時(shí)鐘提供秒、分、時(shí)、星期、日期、月、年信息，并提供有效期到 2100

年的閏年補(bǔ)償

兩個(gè)日歷鬧鐘

可編程方波輸出

快速 (400kHz) I2C 接口

3.3V工作電壓

數(shù)字溫度傳感器輸出：精度為 ±3°C

顯示部分使用TM1650驅(qū)動(dòng)4位0.56寸的共陰極數(shù)碼管。TM1650是天微生產(chǎn)的一款數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)，2線串行驅(qū)動(dòng)，8級(jí)亮度調(diào)整，并且支持28個(gè)按鍵掃描。只要把要顯示的數(shù)據(jù)寫入其中就能正確的顯示了，不用再去寫動(dòng)態(tài)掃描的函數(shù)，硬件連接也更簡(jiǎn)單。用起來(lái)很方便。

MCU的選用：先算了下I/O的占用，I2C 接口2個(gè)，TM1650 2個(gè)，DS3231的SQW1個(gè)（1HZ方波用于刷新顯示）。這樣僅僅用了5個(gè)I/O口，配合DS3231的3.3V供電，就選用了手頭現(xiàn)成的STC 15L104W單片機(jī)。

IC選好后，發(fā)現(xiàn)如果用貼片元件的話，和數(shù)碼管差不多大小的PCB就能放得下。

原理圖：

畫好的PCB：

熱轉(zhuǎn)印制板：

焊接完成：

完成后的樣子：

大小控制的不錯(cuò)吧

最終的成品

后記：程序很簡(jiǎn)單，互聯(lián)網(wǎng)上有現(xiàn)成的DS3231和TM1650的函數(shù)，稍微改一下就能用了。DS3231的SQW口輸出1HZ方波，單片機(jī)在方波的每個(gè)下降沿產(chǎn)生中斷然后讀取DS3231的時(shí)間，再發(fā)送到TM1650的顯示寄存器去刷新數(shù)碼管的顯示就行了。放置了2個(gè)按鍵用來(lái)調(diào)節(jié)時(shí)間。所用的單片機(jī)沒有AD，不好實(shí)現(xiàn)自動(dòng)亮度，只好靠時(shí)間去判斷，白天亮度高晚上亮度低，用起來(lái)也很不錯(cuò)。

DS3231的后備電源原來(lái)打算用手機(jī)上拆的備份電池，但實(shí)際證明不好用，試過斷電時(shí)間超過2個(gè)小時(shí)就不能保存時(shí)間了。后來(lái)焊接了一片1.5V的紐扣電池，斷電后可以正常的走時(shí)了。由于是自己制板，受單面PCB的限制，布線頗費(fèi)了一番周折。不過每天看到自己的“作品”正常的工作，還是很有成就感的。