如何使用MAX7219和DS1307制作7段数字时钟
使用 max7219 和 ds1307 实时时钟 （rtc） 制作 7 段数字时钟，快速简单！
ds1307 实时时钟是广泛可用的低成本 i2c rtc 模块。它们带有一个时钟和一个小电池，当连接到 arduino 时，即使 arduino 板没有通电，也可以实时跟踪。
在本文中，我将向您展示如何将 ds1307 i2c rtc 模块和max7219 控制的 7 段 led 显示屏连接到 arduino，读取和显示时间，并使用visuino对所有这些进行编程。我将使用我拥有的tiny rtc 模块，但它应该与任何其他 ds1307 模块非常相似。
第 1 步：组件
一块arduino兼容板
一个 ds1307 实时时钟模块（我使用了 tiny rtc 模块，但任何其他 ds1307 模块都可以）
一个带max7219控制器的8位7段显示模块
一个小面包板（可以使用任何面包板，或任何其他方式将 3 根电线连接在一起）
3 公母跳线
7 母母跳线
第 2 步：将实时时钟连接到 arduino
将母-公 5v vcc 电源（红线）的母端连接到ds1307 rtc模块
将母-母线 -地线（黑线）、scl （橙线）和sda （蓝线）连接到ds1307 rtc 模块
将sda 线（蓝色）的另一端连接到arduino nano板的sda/模拟引脚 4
将scl 线（橙色）的另一端连接到arduino nano板的scl/模拟引脚 5
将地线（黑色）的另一端连接到arduino nano板的接地引脚
第 3 步：将 led 模块连接到 arduino
将母-公 5v vcc 电源（红线）的母端连接到led 模块
将母-母线 -地线（黑线）、din （绿线）、cs （灰线）和clk （黄线）连接到led 模块
将地线（黑色）的另一端连接到arduino nano板的接地引脚
将clk线（黄色）的另一端连接到电路板的digital 13引脚
将din线（绿色）的另一端连接到arduino nano板的digital 11引脚
将cs线（灰色）的另一端连接到arduino nano板的digital 10引脚
第 4 步：将电源线连接到 arduino 板
将另一根母-公电源线（红线）连接到arduino板的5v电源引脚，并保持公端未连接
在面包板的帮助下将3 根电源线（红线）的公端（来自显示器、时钟模块和arduino）连接在一起。在我的情况下，我使用了一个小面包板
以红色显示arduino nano的5v power引脚在哪里。蓝色显示在前面的步骤中完成的连接。
第 5 步：启动 visuino 并选择 arduino board 类型
要开始对 arduino 进行编程，您需要先从此处安装
arduino ide ： http ：//www.arduino.cc/
visuino ： https://www.visuino.com
安装后步骤：
启动visuino
在visuino中单击arduino组件上的“工具”按钮
出现对话框时，选择“ arduino nano ”
第6步：在visuino中，添加并连接maxim max7219 led组件
在 component toolbox 的 filter 框中输入“ led ”，然后选择“ maxim led controller spi max7219/max7221 ”组件，并将其放入设计区域
将ledcontroller1组件的“ out ”引脚连接到arduino组件spi通道的“ in ”引脚
将ledcontroller1组件的“ chipselect ”引脚连接到arduino组件的“ digital［10］ ”通道的“ digital ”输入
第 7 步：在 visuino 中，将 integer display 7 segments 元素添加到 maxim led 控制器组件
ledcontroller1 组件可以以多种不同方式控制 led。led 的组织和控制方式取决于将添加到组件中的元素。在这里，我们将添加 3 个整数元素，每个元素有 2 个数字和 2 个无符号位像素元素。时间将显示在整数元素中，位像素元素将用于小时、分钟和秒之间的分隔符。
点击ledcontroller1组件的“工具”按钮打开元素编辑器
在“元素”编辑器中，选择右侧的“整数显示7段”，然后单击左侧的“”按钮，为组件添加一个元素
在 object inspector 中，将新添加的“ integer display 7 segments1 ”元素的“ countdigits ”属性的值设置为2
在 object inspector 中，将新添加的“ integer display 7 segments1 ”元素的“ leadingzeroes ”属性的值设置为“ true ”
第 8 步：在 visuino 中，将其余元素添加到 maxim led 控制器组件
在“元素”编辑器中，选择右侧的“无符号位像素”，然后单击左侧的“”按钮，为组件添加一个元素
在 object inspector 中，将新添加的“ unsigned bit pixels1 ”元素的“ countpixels ”属性的值设置为“ 8 ”
在 object inspector 中，将新添加的“ unsigned bit pixels1 ”元素的“ initialvalue ”属性的值设置为“ 1 ”。这将使“-”（g）段仅在 7 段数字上有效
重复本教程和上一个步骤 7 的相同步骤，添加2个“整数显示7 段”元素和一个“无符号位像素”元素，并以相同方式设置它们的属性
关闭“元素”编辑器
第 9 步：在 visuino 中，添加并连接解码日期/时间组件
我们需要将日期/时间解码为单独的小时、分钟和秒值。为此，我们将使用“解码日期/时间”组件。
在组件工具箱的过滤框中键入“解码”，然后选择“解码日期/时间”组件，并将其拖放到设计区域
将realtimeclock1的“ out ”引脚连接到decodedatetime1的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚列表的“ second ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.integer display 7 segments1 ”元素的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚列表的“ minute ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.integer display 7 segments2 ”元素的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚列表的“ hour ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.integer display 7 segments3 ”元素的“ in ”引脚
第 10 步：在 visuino 中，添加并连接 （t） 触发器组件
为了动画小时、分钟和秒之间的“-”分隔符，我们将每秒在“8”和“1”无符号值之间切换。为此，我们可以使用触发器。最方便的是 toggle（t） 触发器：
在组件工具箱的过滤器框中键入“翻转”，然后选择“切换（t）触发器”组件，并将其放入设计区域
将realtimeclock1的“ out ”引脚连接到tflipflop1组件的“ in ”引脚
第 11 步：在 visuino 中，添加、配置和连接 digital to unsigned 组件
触发器生成一个数字（布尔）值。我们需要将其转换为“8”和“1”的无符号值。为此，我们将使用“数字到无符号”转换器：
在组件工具箱的过滤框中键入“数字”，然后选择“数字到无符号”组件，并将其放在设计区域
在对象检查器中，将digitaltounsigned1元素的“ falsevalue ”属性的值设置为“ 8 ”
将tflipflop1的“ out ”引脚连接到digitaltounsigned1组件的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.unsigned bit pixels1 ”元素的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.unsigned bit pixels2 ”元素的“ in ”引脚
第 12 步：生成、编译和上传 arduino 代码
在visuino中，按f9生成 arduino 代码，然后打开 arduino ide
在arduino ide中，点击upload按钮，编译并上传代码
第13步：完成
到这里，您已经制作了一个带有 7 段 max7219 led 显示驱动器和 ds1307 实时时钟 （rtc） 的 led 时钟。
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ds1307 实时时钟是广泛可用的低成本 i2c rtc 模块。它们带有一个时钟和一个小电池，当连接到 arduino 时，即使 arduino 板没有通电，也可以实时跟踪。
在本文中，我将向您展示如何将 ds1307 i2c rtc 模块和max7219 控制的 7 段 led 显示屏连接到 arduino，读取和显示时间，并使用visuino对所有这些进行编程。我将使用我拥有的tiny rtc 模块，但它应该与任何其他 ds1307 模块非常相似。
第 1 步：组件
一块arduino兼容板
一个 ds1307 实时时钟模块（我使用了 tiny rtc 模块，但任何其他 ds1307 模块都可以）
一个带max7219控制器的8位7段显示模块
一个小面包板（可以使用任何面包板，或任何其他方式将 3 根电线连接在一起）
3 公母跳线
7 母母跳线
第 2 步：将实时时钟连接到 arduino
将母-公 5v vcc 电源（红线）的母端连接到ds1307 rtc模块
将母-母线 -地线（黑线）、scl （橙线）和sda （蓝线）连接到ds1307 rtc 模块
将sda 线（蓝色）的另一端连接到arduino nano板的sda/模拟引脚 4
将scl 线（橙色）的另一端连接到arduino nano板的scl/模拟引脚 5
将地线（黑色）的另一端连接到arduino nano板的接地引脚
第 3 步：将 led 模块连接到 arduino
将母-公 5v vcc 电源（红线）的母端连接到led 模块
将母-母线 -地线（黑线）、din （绿线）、cs （灰线）和clk （黄线）连接到led 模块
将地线（黑色）的另一端连接到arduino nano板的接地引脚
将clk线（黄色）的另一端连接到电路板的digital 13引脚
将din线（绿色）的另一端连接到arduino nano板的digital 11引脚
将cs线（灰色）的另一端连接到arduino nano板的digital 10引脚
第 4 步：将电源线连接到 arduino 板
将另一根母-公电源线（红线）连接到arduino板的5v电源引脚，并保持公端未连接
在面包板的帮助下将3 根电源线（红线）的公端（来自显示器、时钟模块和arduino）连接在一起。在我的情况下，我使用了一个小面包板
以红色显示arduino nano的5v power引脚在哪里。蓝色显示在前面的步骤中完成的连接。
第 5 步：启动 visuino 并选择 arduino board 类型
要开始对 arduino 进行编程，您需要先从此处安装
arduino ide ： http ：//www.arduino.cc/
visuino ： https://www.visuino.com
安装后步骤：
启动visuino
在visuino中单击arduino组件上的“工具”按钮
出现对话框时，选择“ arduino nano ”
第6步：在visuino中，添加并连接maxim max7219 led组件
在 component toolbox 的 filter 框中输入“ led ”，然后选择“ maxim led controller spi max7219/max7221 ”组件，并将其放入设计区域
将ledcontroller1组件的“ out ”引脚连接到arduino组件spi通道的“ in ”引脚
将ledcontroller1组件的“ chipselect ”引脚连接到arduino组件的“ digital［10］ ”通道的“ digital ”输入
第 7 步：在 visuino 中，将 integer display 7 segments 元素添加到 maxim led 控制器组件
ledcontroller1 组件可以以多种不同方式控制 led。led 的组织和控制方式取决于将添加到组件中的元素。在这里，我们将添加 3 个整数元素，每个元素有 2 个数字和 2 个无符号位像素元素。时间将显示在整数元素中，位像素元素将用于小时、分钟和秒之间的分隔符。
点击ledcontroller1组件的“工具”按钮打开元素编辑器
在“元素”编辑器中，选择右侧的“整数显示7段”，然后单击左侧的“”按钮，为组件添加一个元素
在 object inspector 中，将新添加的“ integer display 7 segments1 ”元素的“ countdigits ”属性的值设置为2
在 object inspector 中，将新添加的“ integer display 7 segments1 ”元素的“ leadingzeroes ”属性的值设置为“ true ”
第 8 步：在 visuino 中，将其余元素添加到 maxim led 控制器组件
在“元素”编辑器中，选择右侧的“无符号位像素”，然后单击左侧的“”按钮，为组件添加一个元素
在 object inspector 中，将新添加的“ unsigned bit pixels1 ”元素的“ countpixels ”属性的值设置为“ 8 ”
在 object inspector 中，将新添加的“ unsigned bit pixels1 ”元素的“ initialvalue ”属性的值设置为“ 1 ”。这将使“-”（g）段仅在 7 段数字上有效
重复本教程和上一个步骤 7 的相同步骤，添加2个“整数显示7 段”元素和一个“无符号位像素”元素，并以相同方式设置它们的属性
关闭“元素”编辑器
第 9 步：在 visuino 中，添加并连接解码日期/时间组件
我们需要将日期/时间解码为单独的小时、分钟和秒值。为此，我们将使用“解码日期/时间”组件。
在组件工具箱的过滤框中键入“解码”，然后选择“解码日期/时间”组件，并将其拖放到设计区域
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将digitaltounsigned1的“ out ”引脚列表的“ second ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.integer display 7 segments1 ”元素的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚列表的“ minute ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.integer display 7 segments2 ”元素的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚列表的“ hour ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.integer display 7 segments3 ”元素的“ in ”引脚
第 10 步：在 visuino 中，添加并连接 （t） 触发器组件
为了动画小时、分钟和秒之间的“-”分隔符，我们将每秒在“8”和“1”无符号值之间切换。为此，我们可以使用触发器。最方便的是 toggle（t） 触发器：
在组件工具箱的过滤器框中键入“翻转”，然后选择“切换（t）触发器”组件，并将其放入设计区域
将realtimeclock1的“ out ”引脚连接到tflipflop1组件的“ in ”引脚
第 11 步：在 visuino 中，添加、配置和连接 digital to unsigned 组件
触发器生成一个数字（布尔）值。我们需要将其转换为“8”和“1”的无符号值。为此，我们将使用“数字到无符号”转换器：
在组件工具箱的过滤框中键入“数字”，然后选择“数字到无符号”组件，并将其放在设计区域
在对象检查器中，将digitaltounsigned1元素的“ falsevalue ”属性的值设置为“ 8 ”
将tflipflop1的“ out ”引脚连接到digitaltounsigned1组件的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.unsigned bit pixels1 ”元素的“ in ”引脚
将digitaltounsigned1的“ out ”引脚连接到ledcontroller1组件的“ pixelgroups.unsigned bit pixels2 ”元素的“ in ”引脚
第 12 步：生成、编译和上传 arduino 代码
在visuino中，按f9生成 arduino 代码，然后打开 arduino ide
在arduino ide中，点击upload按钮，编译并上传代码
第13步：完成
到这里，您已经制作了一个带有 7 段 max7219 led 显示驱动器和 ds1307 实时时钟 （rtc） 的 led 时钟。
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