用四位数码管和DS3231时钟模块做车载电子时钟

用四位数码管和DS3231时钟模块做车载电子时钟

本来咱车上收音模块上是有一个时钟的，但换了导航以后，发现时钟不好用了：主界面上有时钟，但位置太靠左侧，俺的大手握方向盘刚好挡住视线，而且在播放音乐时，时钟就移到了右上边的一行小字，看起来非常吃力。

没关系，找出咱们aruino套装，买的时候商家送了一些小零碎，找出来自己做一个车载时钟。

• 一、需要的零部件：
  1、一块arduino nano单片机。其它版本的也行，我手头只有一块nano，就它了。
  
  2、一块0.56寸的四位数码管，比较可惜的是我手头的这块没有冒号，好在有四个小数点，将就用吧。需要说明的是：我用的共阴极的，如你的不是，后面的接线方法需要调整。
  
  3、一个DS3231的时钟模块。DS3231是一款高精度I2C实时时钟模块，带一个纽扣电池，用于在系统掉电时能够保存时间信息。这个模块具有集成的温度补偿晶体振荡器。它的寄存器能保存秒、分、时、星期、日期、月、年和闹钟设置等信息。还有月末日期和闰年补偿。时钟的工作格式为24小时或带AM／PM指示的12小时格式。
  
  4、两个轻触开关，用来设置时间用的。
  
  5、一小块万能板，也就是电子爱好者常用的洞洞板，用于固定零件。
  6、六个220欧的电阻，用于对数码管和轻触开关降压。我的时钟是放车上用的，就直接从车载充电器的5V，通过一条mini USB线直接供电，好处是车子断电后，时钟也会自动断电。想要更美观一起，可以从导航一体机直接取5V和GND。
• 二、设计思路：
  1、显示功能。本来DS3231是有很多功能，能提供年、月、日、时、分、秒、温度等多个信息给单片机，而且还能设置两个闹钟。但一来好多功能咱们用不上，二来四位数码管只能同时显示四个数字，我们只显示最常用的月日，时分和温度三个功能。四位数码管采用轮换显示的方法。第一屏显示月日，如02.13表示2月13日第二屏显示时分，如17.20表示17点20分第三屏显示温度，如-12.C表示零下12度， 20.C表示20度。三屏之间各隔2秒钟切换一次。
  2、设置功能。两个轻触按钮提供时钟的设置功能。第一个是设置键，长按后系统进入月设置状态，月设置时月度的两个数字后面加点。如0.2.13代表状态为月份设置，当前值为02月。再长按进入日期设置，如021.3.代表状态为日期设置，当前值为13号。再长按进入小时设置，如1.7.20代表状态为小时设置，当前值为17时。再长按进入分钟设置，如172.0.代表状态为分钟设置，当前值为20分。再长按保存设置好的值，退出设置状态。第二个是调整键，在任何一个设置状态下，长按调整键能增加当前的设置值，如在月设置时，长按调节键会让当前月份加1（到12月时回到1月），在分钟设置时，长按调整键会让当前分钟值加1（到59分后回到00分）。
  语言描述不好理解，我们用一个流程图来说明一下上面的叙述。
  
  三、线路连接线路连接如下图：
  

四、程序代码
程序代码点击下载。
需要说明的是：
1、为防止误操作，我在代码中设计两个按键都是长按才起作用，如嫌麻烦，要以将代码改为短按（就是去掉if (buttonChange>500)那段）。
2、所需的DS3231库可以在Arduino库管理工具中从官方下载，也可以点击此处下载。
代码很简单，说明也很详细，再配合上面的流程图，应该很容易理解。

• 五、安装和调试
  安装过程很简单，把所需零件按图焊接到万能板上就行了，俺的焊接功夫极差，就不献丑了。线接好是这个样了的（再鄙视自己一下）。
  
  为了美观，我用3D打印机做了个外壳。
  
  左侧的是主体，三个孔对应arduino的mini USB口和两个按键，右侧的是盖子。顺便介绍一下，我用的3d设计软件是 123D Design。这是一个免费设计工具，非常容易上手。
  做成以后是这个样子：
  
  通上电试下，显示月份和日期：
  
  显示小时和分钟：
  
  显示温度：
  
  OK,安到车上，从导航一体机上取一条USB线，插上后大功告成！