ELEJ-CDC1是一款创意型数字时钟(即Creative Digital Clock)。之所以说它是创意制作，其实就是使用常规的数码管和常见元器件，实现通常时钟具备的功能的同时，还通过硬件改进和软件设置，巧妙实现通常时钟不具备的功能——人性化用户体验。

时钟太常见了，是生活中极其普通的物品之一，我们只需瞧一下钟，就能说出时间，而且我们也把这看成是很自然的事情。功能完善的时钟可以计时间(Clock)和日期(Calendar)，即年、月、星期、日、时、分和秒的实时参数。时钟有很多种，按照不同的分类标准可以分为不同的类型，对于按照模拟数字量分为传统的模拟时钟和数字时钟，这里主要分析一下数字时钟。

数字时钟可以由模块化的时钟电路实现，可以由数字门电路 时钟发生电路实现，也可以由控制器(单片机) 定时器实现，还可以由控制器 RTC芯片实现等，其实这里也不用“等”了，因为似乎没有其他方法了。你可能会说从网上下载一个时钟软件不也是嘛，哈哈，告诉你吧，其实这样的软件用的时钟信号是你计算机主板上的RTC芯片时钟或者集成在某个大规模集成电路内部的RTC模块提供的。

RTC即为实时时钟，它是可提供时间(通常也提供日期)的时钟器件。RTC通常包含一个可长期供电的电池，即使在没有电源供电的情况下也可以保持时间的跟踪。

有很多著名厂商和很多著名的RTC芯片，玩单片机的应该没有不知道DS1302、DS12887和PCF8523等芯片的;RTC著名厂商有很多，比如Maxim(美信〈达拉斯半导体〉)、NXP(恩智浦)、Intersil(英特矽尔)等。笔者曾经使用过美信的DS3231用作智能电表的时钟计量，调过英特矽尔的ISL12022M，DS3231和ISL12022M，它们都集成了晶体振荡器，精度极高，且外围电路十分简单，基本无需外围元器件，其实DS3231和ISL12022M的功能也很相似、性能也差不多。恩智浦的RTC芯片有很多款，比如本文要介绍的ELEJ-CDC1，使用的是PCF8523。PCF8523性能很不错，使用的是I2C总线与控制器连接，且是高速I2C总线(Fm )，可以达到1MHz，在某些实时性要求极高的系统中非常适用。常见的PCF8523有SO8和TSSOP14封装，TSSOP14引脚间距较小，引脚排列很密，不容易焊接，大家可以选择SO8封装的，容易焊接。

制作实时时钟非常有趣，可以同时学会很多与界面显示相关的技术、控制器接口技术、数字处理技术和按键功能实现技术等，对于各种智能家用电器的显示界面设计有参考意义，例如冰箱、洗衣机、电磁炉等的显示界面。关于实时数字显示器件的选择，可以是LED、数码管、点阵屏、LCD等，实际学习可以逐个调试掌握、真正搞懂，然后独立开发基于控制器的项目就不成问题了。(不骗你，真的!)

现在，我们就一起开始制作吧!

ELEJ-CDC1由6个模块电路构成：电源电路、控制器电路、RTC电路、数码管电路、蜂鸣器电路和按键电路，其中电源电路、数码管电路、蜂鸣器电路和按键电路与ELEJ-IDBC1智能数字电池充电器设计中的电路设计方法和电路原理一样，只是数码管在实际的排列时有所不同，而且数码管选用的是1位的8段式数码管。

下面主要介绍控制器电路、RTC电路和特殊处理的数码管电路。

为了大家的制作方便，这个制作仍然使用STC的51控制器，ELEJ-CDC1使用的控制器型号为STC15F204EA，用DIP-20封装，电路连接如图1.1所示。STC15F204EA内部高精度R/C时钟，常温下温漂5‰，时钟从5～35MHz可选，这样我们就无需再外置晶体振荡器了。实际焊接在“洞洞板”上如图1.2所示。

RTC芯片用NXP的PCF8523时钟芯片，PCF8523电路图如图1.3所示。

图1.3中电阻R11、R16和R17是上拉电阻，因为PCF8523的INT2、INT1/CLKOUT引脚都是开漏输出，所以必须上拉，此外，SDA和SCL也必须上拉。仔细看看图1.3，你会发现在 5V电源和PCF8523的VDD之间接了VD5、R15和C6，有什么用，不接可以吗?很多时钟芯片都不接的呀!说说原因吧：仔细阅读PCF8523数据手册的典型应用一节，你会发现它提供的典型应用电路连接有R15和C6，它俩的作用是限制VDD的压摆率，如果VDD下降得过快，就不能确保内部电路可靠切换到备用电池供电;二极管VD5是为了防止电源反接烧坏PCF8523TS，PCF8523TS不便宜啊，烧的是钱呢!

注 ：电压转换速率(Slew Rate)，简写为SR，简称压摆率，其定义是在1μs或者1ns的时间里电压升高的幅度，直观上讲就是方波电压由波谷升到波峰所需时间，单位通常有V/s、V/ms、V/μs和V/ns四种。电压转换速率用示波器就可以测量。

我使用的是TSSOP14封装的，由于芯片引脚很密，所以我腐蚀了一块转接板，实物如图1.4所示。注意：在制作中你可以使用SO8封装的，无转接板也可以焊接。

图1.1 控制器电路

图1.2 控制器实物图