如何制作數字時鐘

花79美元讓一只LED亮起來似乎有些奢侈。你肯定更想用BASIC Stamp制作出更實用的東西。花上100多美元，你就可以制作一臺精致的數字時鐘！這好像也過于奢侈，但以后做其他各種裝置時，你會發現這些元件都可以重復利用。

我們將使用BASIC Stamp的輸入輸出引腳來顯示數字。在數字時鐘部分，我們了解了如何連接7447芯片的7段顯示發光二極管。7447芯片可以和BASIC Stamp協同工作。將BASIC Stamp的四根輸入輸出引腳直接與7447相連，就可以很容易的顯示0到9的數字。BS-1版本的Stamp有8根輸入輸出引腳，這樣可以直接驅動兩片7447芯片。

就一個時鐘而言，需要至少顯示4個數字。為了用8個輸入輸出引腳驅動4片7447，我們需要更有創造性一些。下圖給出了一種解決辦法：

上圖中，8根輸入輸出引腳從左邊引入。該方法用4個輸入輸出引腳驅動全部的4片7447。剩余的4個引腳，用來按順序激活4片7447（芯片上的“E”表示“Enable 使能”——7447芯片上的5號引腳）。要讓這個系統工作，Stamp的程序首先通過4根數據線發出第一個數字，并且把第一片7447的E引腳與第一根控制線置位，從而把7447激活。然后發出第二個數字，激活第二片7447，就這樣按順序不停的反復激活四片7447。 實際上，稍微改動一下連線，一片7447就可以實現這些功能。使用74154多路轉換芯片以及一些驅動，就可以用這種方法驅動多達16個數字。

這就是實際中控制發光二極管顯示屏的標準方法。如果你有一個老式的發光二極管顯示的計算器，邊晃動邊觀察顯示屏。你會發現同一時刻只有一個數字被點亮。這種技術被稱為多路復用顯示。

這種技術在時鐘和計算器上有很好的應用，但是存在兩個重要問題：

• 發光二極管耗電量大。
• 7 段顯示發光二極管只能顯示數字。

另一方法是使用液晶顯示屏。 液晶顯示屏應用廣泛，而且與Stamp連接方便。 例如，下圖所示的兩行字母數字式的液晶顯示屏在Jameco公司（部件號150990）和Parallax公司（部件號27910）都可以買到。 此處展示的是一個典型的液晶顯示屏，將液晶顯示屏插在面包板上，便于和其他芯片連接：

這類液晶顯示屏的優點：

• 一根引腳就可以驅動顯示。 顯示屏包含允許Stamp以串行方式與自己通信的邏輯電路，因此只需一根引腳。 此外，BASIC Stamp中的SEROUT命令可以十分容易的實現串口通信，控制顯示屏十分簡單。
• 液晶顯示屏可以顯示字母數字文本，包括： 字母和數字，甚至可以是自定義字符。
• 液晶顯示屏耗電量極低——只需3毫安的電流。

唯一美中不足就是，這樣的一個液晶顯示屏要花費59美元。顯然，沒有人會在烤箱上裝這樣的顯示屏。 而設計烤箱時，一般會先用這樣的顯示屏作樣品試驗，而后用自己設計的芯片和軟件驅動便宜的顯示屏，用于最終的產品。

驅動這樣的顯示屏，你只需提供5伏以上的電源和地線（Stamp的9伏電池滿足這兩個條件），然后把Stamp的一個輸入輸出引腳與顯示輸入線連接。 要將Stamp的輸入輸出引腳連接到像液晶顯示屏這樣的設備，我能找到的最輕松的方法，是使用Jameco公司生產的連線工具（部件號34577）和30-gauge規格的連接線（部件號22541）。這樣不需要焊接，并且連接結實、可靠。

下面的程序中，BASIC Stamp完成了一個時鐘的功能，通過液晶顯示屏輸出時間（假定液晶顯示屏接在Stamp輸入輸出0號引腳上）：

 
pause 1000                 '等待液晶顯示屏啟動
serout 0, n2400, (254,1)  '清除顯示
serout 0, n2400, ("time:") 顯示屏上 顯示“time:”
                '在加載程序之前進行預設
b0 = 0                     '秒數
b1 = 27                    '分鐘數
b2 = 6                     '小時數
 
again: 
b0 = b0 + 1                '秒數加1
if b0  60 then minutes 
  b0 = 0                   '如果秒數等于60
  b1 = b1 + 1              '則分鐘數加1
minutes: 
if b1  60 then hours 
  b1 = 0                   '如果分鐘數等于 60
  b2 = b2 + 1              '則小時數加1
hours: 
if b2  13 then show 
  b2 = 1                   '如果小時數等于13，則重置為1
 
show: 
serout 0, n2400, (254, 135) '在顯示屏上定位光標，
                            '然后顯示時間
serout 0, n2400, (#b2, ":", #b1, ":", #b0, "    ") 
pause 950                     '暫停950毫秒
goto again                    '重復

這個程序中，通過SEROUT命令向液晶顯示屏發送數據。 序列 (254, 1) 用于清空液晶顯示屏，其中254是轉義字符，1是清空屏幕的指令。 序列（254, 135）用于定位光標。其他兩個SEROUT指令只是將文本字符串發送到顯示屏。

這種方法將得到一個比較精確的時鐘。通過調整PAUSE語句，可以將每天的誤差控制在數秒之內。顯然，真正的時鐘需要一到兩個按鈕來校正時間—— 在這個程序中，你需要在向 Stamp 載入程序前，預先設置時間。

此方法簡單、有效，但并不十分準確。如果你需要提高計時精度，在Stamp上連接實時時鐘芯片是一種好的選擇。這樣，每過一秒左右就會從芯片讀取時間并顯示出來。實時時鐘芯片中使用石英晶體獲得極佳的精確度。 時鐘芯片通常還包含日期信息，并可以自動進行閏年修正。

要讓實時時鐘和Stamp實現對接，一個簡單的辦法是使用稱為Pocket Watch B的元件。

Pocket Watch B模塊