基于单片机的遥控电子钟系统的设计

2014-11-23黄仕凰林炜滨

实验科学与技术 2014年4期

黄仕凰，林炜滨

(韩山师范学院物理与电子工程系，广东潮州 521041)

随着科学技术的飞速发展，电子产品越来越普遍，电子钟的出现大大改变了人们对传统时钟的依赖，但有些电子钟价格昂贵，且有些在日常应用中并不能很好地满足人们的需求，比如，一些挂在墙上的数字电子钟运行一段时间后产生误差，要校准又不是很方便。而单片机是一种为了实现控制功能而设计的微型计算机，它的应用渗透到生活的各个领域，而且价格低廉、可操控性强。如今的单片机报时控制技术已经非常成熟，将单片机与其他模块(红外遥控、液晶显示器、编程器等)结合起来实现数字电子钟系统的设计，具有深刻的现实意义和研究意义。本课题主要针对于日常生活中数字电子钟的改进和功能拓展来进行系统的研究，以设计一种价格低廉、适用领域广、操作方便，基于单片机并能无线遥控的数字电子钟系统。

1 系统功能

本系统以STC89C52单片机作为控制核心，处理来自红外发射模块的信号，根据发射信号判别是哪个功能并做出不同的处理，在这个过程中计时功能一直开启。系统原理如图1所示。

图1 系统原理图

系统的具体功能包括:

1)开机后自动进入计时功能，在液晶显示屏上显示日历和时钟，包括用汉字显示“年”“月”“日”和用英语缩写显示星期，显示时间采用24小时制。

2)通过红外遥控发射器将红外发射模块的信号无线传递给单片机处理。

3)当红外感应模块接收到信号时，单片机便进行红外解码，判断来自遥控器的信号并对其进行处理。

4)当单片机收到来自时钟、日历调整设置功能的信号时，在显示器时钟和日历的下方便会出现一个光标，移动该光标，对光标对应位置上的时间和日历进行加减设置。

5)当单片机收到闹钟设置功能的信号时，便会进入闹钟设置模式。这时，将光标对应位置上的时间和日历进行加减设置便是设置闹钟，闹钟设置完后按光标到退出闹钟设置，显示屏回到时间走动界面，在设置的闹钟时刻到来时，单片机上的蜂鸣器便会响起。

6)在设置的闹钟时刻还没到来前，可以通过闹钟关闭按钮取消设置过的闹钟，这样，在闹钟时刻到来时蜂鸣器便不会响起。

2 系统工作原理

本系统采用Atmel公司的STC89C52单片机作为控制处理器核心，通过接受来自红外遥控发射器传来的信号做出相应的各种处理。

1)计时功能模块，采用定时器0中断，在单片机中处理运行实现计时功能。

2)红外遥控模块，采用的是HOT51增强版的开发板自带的红外遥控器，实现芯片是WD6122;红外接收模块用板上的红外接头PC 838(配合遥控器做解码试验)来实现信号的接收。

3)时钟、日历调整功能模块和闹钟设置，如果遥控器发出信号，单片机的红外接收模块就会触发单片机外部中断0，接着，单片机执行红外接收解码程序进行解码，再判断用户是否有按下闹钟设置按钮，若没有，则进入时钟、日历调整模块;若有，则进入闹钟设置程序。

4)显示模块，利用1602液晶显示器进行显示。

3 软件设计

3.1 编程环境介绍

uVsion是Keil Software公司的产品，它集项目管理、编译工具、代码编写工具、代码调试及仿真于一体，适用于个人开发或人数少、对开发过程的管理还不成熟的开发团体［1］。这一功能强大的软件提供简单易用的开发平台，可以让开发者在开发的过程中集中精力于项目本身，加快开发速度［2］。

3.2 程序设计

系统流程如图2所示。

3.3 程序烧写工具步骤

编程结束并调试无误后下载到单片机上，本系统采用的下载工具为STC－ISP免安装版，打开后的界面如图3所示。

图2 程序流程图

烧写步骤如下:(1)电脑连接上单片机;(2)选择单片机型号，根据单片机的型号在STCISP的步骤1下进行选择;打开程序文件，即已生成的后缀为.hex的文件;(3)查看电脑的COM口，根据COM口在步骤3下勾选以及在步骤3的右下角选择波特率;(4)在步骤4下进行倍速、振荡放大器增益、内部扩展AUX－RAM等设置;(5)在步骤5下点击下载按钮，再在单片机上电复位－冷启动，即重启单片机，待STC－ISP上的进度条走完即烧写完成。

4 系统实现及其实验结果

系统模块的实物图片如图4所示，其中单片机芯片上的标号为:STC 89C52RC 40C－PDIP 401109H1N285.90C;显示器采用了FC1602A－03液晶显示器，该显示器造型精致小巧，清晰度高，操作方便;红外遥控器和红外接收器主要采用了基于红外线技术的以WD6122作为主要芯片的遥控发射器和HS0038红外接收探头;所用蜂鸣器是开发板自带的，已经封装在STC89C52单片机开发板上［3－5］。