使用 MAX7219 和 DS1307 實時時鐘 （RTC） 制作 7 段數字時鐘，快速簡單！

DS1307 實時時鐘是廣泛可用的低成本 I2C RTC 模塊。它們帶有一個時鐘和一個小電池，當連接到 Arduino 時，即使 Arduino 板沒有通電，也可以實時跟蹤。

在本文中，我將向您展示如何將 DS1307 I2C RTC 模塊和MAX7219 控制的 7 段 LED 顯示屏連接到 Arduino，讀取和顯示時間，并使用Visuino對所有這些進行編程。我將使用我擁有的Tiny RTC 模塊，但它應該與任何其他 DS1307 模塊非常相似。

第 1 步：組件

一塊Arduino兼容板

一個 DS1307 實時時鐘模塊（我使用了 Tiny RTC 模塊，但任何其他 DS1307 模塊都可以）

一個帶MAX7219控制器的8位7段顯示模塊

一個小面包板（可以使用任何面包板，或任何其他方式將 3 根電線連接在一起）

3 公母跳線

7 母母跳線

第 2 步：將實時時鐘連接到 Arduino

將母-公 5V VCC 電源（紅線）的母端連接到DS1307 RTC模塊

將母-母線 -地線（黑線）、SCL （橙線）和SDA （藍線）連接到DS1307 RTC 模塊

將SDA 線（藍色）的另一端連接到Arduino Nano板的SDA/模擬引腳 4

將SCL 線（橙色）的另一端連接到Arduino Nano板的SCL/模擬引腳 5

將地線（黑色）的另一端連接到Arduino Nano板的接地引腳

第 3 步：將 LED 模塊連接到 Arduino

將母-公 5V VCC 電源（紅線）的母端連接到LED 模塊

將母-母線 -地線（黑線）、DIN （綠線）、CS （灰線）和CLK （黃線）連接到LED 模塊

將地線（黑色）的另一端連接到Arduino Nano板的接地引腳

將CLK線（黃色）的另一端連接到電路板的Digital 13引腳

將DIN線（綠色）的另一端連接到Arduino Nano板的Digital 11引腳

將CS線（灰色）的另一端連接到Arduino Nano板的Digital 10引腳

第 4 步：將電源線連接到 Arduino 板

將另一根母-公電源線（紅線）連接到Arduino板的5V電源引腳，并保持公端未連接

在面包板的幫助下將3 根電源線（紅線）的公端（來自顯示器、時鐘模塊和Arduino）連接在一起。在我的情況下，我使用了一個小面包板

以紅色顯示Arduino Nano的5V Power引腳在哪里。藍色顯示在前面的步驟中完成的連接。

第 5 步：啟動 Visuino 并選擇 Arduino Board 類型

要開始對 Arduino 進行編程，您需要先從此處安裝

Arduino IDE ： http ：//www.arduino.cc/

Visuino ： https://www.visuino.com

安裝后步驟：

啟動Visuino

在Visuino中單擊Arduino組件上的“工具”按鈕

出現對話框時，選擇“ Arduino Nano ”

第6步：在Visuino中，添加并連接Maxim MAX7219 LED組件

在 Component Toolbox 的 Filter 框中輸入“ led ”，然后選擇“ Maxim Led Controller SPI MAX7219/MAX7221 ”組件，并將其放入設計區(qū)域

將LedController1組件的“ Out ”引腳連接到Arduino組件SPI通道的“ In ”引腳

將LedController1組件的“ ChipSelect ”引腳連接到Arduino組件的“ Digital［10］ ”通道的“ Digital ”輸入

第 7 步：在 Visuino 中，將 Integer Display 7 Segments 元素添加到 Maxim LED 控制器組件

LedController1 組件可以以多種不同方式控制 LED。LED 的組織和控制方式取決于將添加到組件中的元素。在這里，我們將添加 3 個整數元素，每個元素有 2 個數字和 2 個無符號位像素元素。時間將顯示在整數元素中，位像素元素將用于小時、分鐘和秒之間的分隔符。

點擊LedController1組件的“工具”按鈕打開元素編輯器

在“元素”編輯器中，選擇右側的“整數顯示7段”，然后單擊左側的“”按鈕，為組件添加一個元素

在 Object Inspector 中，將新添加的“ Integer Display 7 Segments1 ”元素的“ CountDigits ”屬性的值設置為2

在 Object Inspector 中，將新添加的“ Integer Display 7 Segments1 ”元素的“ LeadingZeroes ”屬性的值設置為“ True ”

第 8 步：在 Visuino 中，將其余元素添加到 Maxim LED 控制器組件

在“元素”編輯器中，選擇右側的“無符號位像素”，然后單擊左側的“”按鈕，為組件添加一個元素

在 Object Inspector 中，將新添加的“ Unsigned Bit Pixels1 ”元素的“ CountPixels ”屬性的值設置為“ 8 ”

在 Object Inspector 中，將新添加的“ Unsigned Bit Pixels1 ”元素的“ InitialValue ”屬性的值設置為“ 1 ”。這將使“-”（g）段僅在 7 段數字上有效

重復本教程和上一個步驟 7 的相同步驟，添加2個“整數顯示7 段”元素和一個“無符號位像素”元素，并以相同方式設置它們的屬性

關閉“元素”編輯器

第 9 步：在 Visuino 中，添加并連接解碼日期/時間組件

我們需要將日期/時間解碼為單獨的小時、分鐘和秒值。為此，我們將使用“解碼日期/時間”組件。

在組件工具箱的過濾框中鍵入“解碼”，然后選擇“解碼日期/時間”組件，并將其拖放到設計區(qū)域

將RealTimeClock1的“ Out ”引腳連接到DecodeDateTime1的“ In ”引腳

將DigitalToUnsigned1的“ Out ”引腳列表的“ Second ”引腳連接到LedController1組件的“ PixelGroups.Integer Display 7 Segments1 ”元素的“ In ”引腳

將DigitalToUnsigned1的“ Out ”引腳列表的“ Minute ”引腳連接到LedController1組件的“ PixelGroups.Integer Display 7 Segments2 ”元素的“ In ”引腳

將DigitalToUnsigned1的“ Out ”引腳列表的“ Hour ”引腳連接到LedController1組件的“ PixelGroups.Integer Display 7 Segments3 ”元素的“ In ”引腳

第 10 步：在 Visuino 中，添加并連接 （T） 觸發(fā)器組件

為了動畫小時、分鐘和秒之間的“-”分隔符，我們將每秒在“8”和“1”無符號值之間切換。為此，我們可以使用觸發(fā)器。最方便的是 Toggle（T） 觸發(fā)器：

在組件工具箱的過濾器框中鍵入“翻轉”，然后選擇“切換（T）觸發(fā)器”組件，并將其放入設計區(qū)域

將RealTimeClock1的“ Out ”引腳連接到TFlipFlop1組件的“ In ”引腳

第 11 步：在 Visuino 中，添加、配置和連接 Digital To Unsigned 組件

觸發(fā)器生成一個數字（布爾）值。我們需要將其轉換為“8”和“1”的無符號值。為此，我們將使用“數字到無符號”轉換器：

在組件工具箱的過濾框中鍵入“數字”，然后選擇“數字到無符號”組件，并將其放在設計區(qū)域

在對象檢查器中，將DigitalToUnsigned1元素的“ FalseValue ”屬性的值設置為“ 8 ”

將TFlipFlop1的“ Out ”引腳連接到DigitalToUnsigned1組件的“ In ”引腳

將DigitalToUnsigned1的“ Out ”引腳連接到LedController1組件的“ PixelGroups.Unsigned Bit Pixels1 ”元素的“ In ”引腳

將DigitalToUnsigned1的“ Out ”引腳連接到LedController1組件的“ PixelGroups.Unsigned Bit Pixels2 ”元素的“ In ”引腳

第 12 步：生成、編譯和上傳 Arduino 代碼

在Visuino中，按F9生成 Arduino 代碼，然后打開 Arduino IDE

在Arduino IDE中，點擊Upload按鈕，編譯并上傳代碼

第13步：完成

到這里，您已經制作了一個帶有 7 段 MAX7219 LED 顯示驅動器和 DS1307 實時時鐘 （RTC） 的 LED 時鐘。