一行代码制作电子时钟（花60元自制电子时钟）
一行代码制作电子时钟（花60元自制电子时钟）数码管：显示时间。按键：使用6*6*6mm的贴片封装。主控单片机：使用STC89C52RC。电源输入：使用5V，采用TYPE-C接口程序下载：预留出1x4Pin的2.54mm间距焊盘接口
前言我花60元自制了一个电子时钟！特别简单！
主控使用【STC89C52RC单片机】设计，电路采用四层板设计，是一个非常简单的四层板设计案例。
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硬件说明电子时钟主要由这5个部分组成：
主控单片机：使用STC89C52RC。
电源输入：使用5V，采用TYPE-C接口
程序下载：预留出1x4Pin的2.54mm间距焊盘接口
按键：使用6*6*6mm的贴片封装。
数码管：显示时间。
图2-1 数码管电子时钟系统框图
电路原理（5部分）那么时钟的电路如何设计？原理是什么？我们依然分为5个部分，分别讲解一下：
1.电源电路
电源部分主要是Type-C母座作为电源输入口。SW1是拨动开关，C1/C2作为电源滤波电容。接通TYPE-C，拨动SW1开关，给整个板子供电。
图3-1 电源输入电路
2.单片机最小系统电路
主控单片机使用的是STC89C52RC（LQFP-44封装）。
STC89C52的P0口（30至37引脚）比较特殊，当P0口作为输入/输出口时，P0是一个8位准双向口，上电复位后处于开漏模式。
P0口内部无上拉电阻，所以作为I/O口使用时必须外接4.7K~10K的上拉电阻。
当P0口作为地址/数据复用总线使用时，时低8位地址线[A0~A7]，数据线的[D0~D7]，此时无需外接上拉电阻。
图3-2 STC89C52RC最小系统电路
3.程序下载电路
程序下载使用USB-TTL工具进行。
需要提前预留出1x4Pin的2.54mm间距焊盘接口，更要简易无累赘器件。
图3-3 程序下载电路
4.数码管显示电路
6个数码管组成显示电路，直接与单片机的一组I/O口相连，三极管起驱动位选作用，利用数码管的dp管段圆点来实现时钟的时分秒的中间的间隔显示，实现时间的24小时动态显示。
图3-4 数码管显示电路
5.按键电路
按键实现时间校准功能，通过程序的编写，实现时分秒加一校准的效果，可自行编写实现其他控制功能效果，使用3个贴片6*6*6mm的轻触开关按键。
图3-5 按键电路
原理图设计教程了解了硬件原理后，原理图设计就简单起来了！这里简单分享一下原理图设计步骤。
1.新建工程
①打开嘉立创EDA。
②创建新工程。
③命名文件夹为：【单片机】简易数码管电子时钟。
④将原理图文件命名为：SCH_简易数码管电子时钟。
⑤最后，根据以下电路进行绘制电路原理图。
图4-1 SCH_简易数码管电子时钟
2.器件选型
这个时钟我用嘉立创EDA设计，所有的元器件都可以直接在嘉立创EDA中进行搜索，并直接用在设计中。
具体的元器件，参考下面的表格：
DIY物料准备表格
PCB设计教程完成原理图设计后，就要进行PCB电路板设计了！创建文件步骤如下：
①检查电路与网络连接正确。
②点击顶部菜单栏的 “设计 ”→ “转换原理图到PCB”（快捷键为Alt I）。
③将PCB文件保存到工程文件中。
④命名为：PCB_简易数码管电子时钟。
接下来，再讲解——边框、布局、走线、覆铜丝印这4大设计步骤和注意事项。
1.边框设计
如果你对PCB的形状及边框无特殊要求，一般会设计成矩形、圆形以及正方形，边框设置步骤如下：
- 顶部工具菜单栏→点击放置→板框→矩形
- 放置一个长为100mm、宽为32mm、2mm的圆角矩形
图5-1 边框设置设计
2.PCB布局
绘制完板框后，我们要对元器件进行分类和布局，节约设计时间。
图中有很多按键和对外的接口，这里可以用布局传递功能，让电路自动分类。步骤如下：
①确保PCB工程已保存，并与原理图在同一个文件夹中。
②框选原理图中的某一电路模块（如：框选按键电路）。
③点击顶部菜单栏中的 “设计” → “交叉选择”（快捷键为Shift X）
④PCB页面对应的元器件会被选中，按原理图布局进行摆放。
示范：框选原理图中的某一电路模块
注意！
所有的器件，请根据飞线的指引进行摆放！这样做，是可以把原理图器件摆放非常整齐的！
另外，我再提供以下几点参考建议，让布局更轻松：
①数码管一正一反紧挨放置在顶层，其他器件放置在底层；
②单片机居中放置在底层背面；
③晶振靠近放置在单片机附近，减小干扰；
④TYPE-C靠右侧板边中部摆放；
⑤开关，按键和烧录接口放置在上方板边；
⑥数码管驱动电路排列摆放在下方；
⑦在板边四个角分别放置M3铜柱孔，用于固定支撑；
⑧在布局的过程中请注意接口位置。
图5-2-1 PCB布局参考图-顶层
图5-2-2 PCB布局参考图-底层
3.PCB走线
初步的布局完成后，就要开始走线啦！因为这里的板子尺寸较小，双层走线难度较大，所以要采用四层走线。
而走线就是在电路板中按照飞线连接导线，再将相同的网络连接起来！
在走线前，先参考下述步骤，对这4层进行简单的设置：
①点击工具→图层管理器（快捷键为Ctrl L）进行切换设置
②点击铜箔层下拉选择4
③内层1类型设置成信号层
④内层2（GND）设置成内电层，当完整的GND层
⑤这里还可以修改各图层的颜色。
图5-3 图层管理器
如图所示：顶层走线默认是红色线，底层为蓝色线，内层1为褐色，内层2（GND）为绿色。
现在，正式开始走线！以下是6个走线技巧：
①电源线设置为25mil，信号线设置为10mil宽度；
②走线以底层走线为主，走不通的可以切换到内层1进行连接；
③走线过程中优先走直线，需要拐弯的地方以圆弧拐弯或钝角为主；
④最后加上泪滴，添加丝印标记该按键功能以及接口功能；
⑤每一层的切换快捷键为：顶层：T；底层：B；内层1：1；内层2：2，在右侧图层面板中选择要走线的层；
⑥点击布线工具栏的单路布线进行连线（快捷键为W）。
图5-4-1 PCB走线参考图-顶层
图5-4-2 PCB走线参考图-内层1
图5-4-3 PCB走线参考图-底层
4.覆铜与丝印
在PCB走线完成后，需要进行覆铜，这可以连接好 GND 网络。
丝印字符遵循从上往下从左到右的原则——对拨动开关、烧录接口和按键等加上丝印标注说明。记得在板子空白区域加上工程名称与LOGO注释。
图5-5-1 覆铜与丝印参考图-顶层
图5-5-2 覆铜与丝印参考图-内层1
图5-5-3 覆铜与丝印参考图-内层2
图5-5-4 覆铜与丝印参考图-底层
电路调试这里主要讲解焊接的先后顺序、注意事项和硬件调试注意事项。
1.器件焊接
①先焊接TYPE-C接口；
②焊接STC89C52RC芯片时要注意方向，圆点标识的为1脚，如果芯片上有多个圆点，通常为最小的圆点；
③然后再焊接三极管、电阻和电容；
④接着是晶振，开关和按键；
⑤最后是数码管（注意一正一反按器件丝印标识放置）。
图6-1-1 PCB装配图-顶层
图6-1-2 PCB装配图-底层
图6-2-1 PCB空板-顶面
图6-2-2 PCB空板-底面
注意！
- 焊接过程中要用电安全！手不要接触到烙铁头，避免烫伤。
- 焊接时元器件要对准位置，检查型号是否正确。
- 焊接贴片元器件时要用镊子夹住，要等焊锡凝固后再移走镊子，否则易造成虚焊。
- 焊接过程注意锡线是否虚焊漏焊，避免影响电路性能，导致电路不能正常工作。
图6-3-1 PCBA实物图-顶面
图6-3-1 PCBA实物图-底面
图6-4-1 3D渲染图-顶面
图6-4-2 3D渲染图-底面
2.硬件调试
焊接完成后需要使用万用表检查电源与地是否短路，检查焊接过程中有没有出现短路以及断路的情况，检查无误后方能进行上电测试。
软件调试最后，就是软件的调试教程了。
在调试开始之前，我们先获取代码源文件：【单片机】简易数码管电子时钟 - 嘉立创EDA开源硬件平台
第一步：戳文字链，下载软件文件
第二步：下载完成后，用Keil C51打开文件
1.编程环境
时钟使用keil C51进行编程开发。
PS：选择keil C51的原因是——AT89系列、STC89系列和STC15系列等单片机都可以使用keil C51进行开发。
2.固件烧录
使用宏晶的STC-ISP下载编程烧录软件，使用USB-TTL工具将程序下载到单片机。
3.程序介绍
然后，在STC-ISP中配置以下相关参数：
- 芯片型号选择STC89C52RC
- 点击定时器计算器工具，输入相应的系统频率，选择定时器模式等
- 点击生成C代码，复制到keil中使用；
报错的解决方式：
程序编译调试中发现AUXR会报错，是因为在STC89C52RC的头文件reg52.h中没有声明AUXR寄存器，需要自行查看数据手册中的定义开启，即sfr AUXR = 0x8E;
图6-5 定时器配置操作图
电路源文件如果你也想DIY一个这样的时钟，需要详细的电路源文件进行参考，你可以在电脑端打开它：「链接」
电路源文件
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