1、1 绪论绪论 随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快， 对时间的要求越来越高， 精准数字计时的 消费需求也是越来越多。 二十一世纪的今天， 最具代表性的计时产品就是 LED 电子钟， 它是近代世界钟表业界的 第三次革命。 第一次是摆和摆轮游丝的发明， 相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从 分级缩小到秒级， 代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。 第二次革命是石英晶 体振荡器的应用， 发明了走时精度更高的石英电子钟表， 使钟表的走时月差从分级缩小到秒 级。第三次革命就是单片机数码计时技术的应用，使计时产品的走时日差从分级缩小到 1/600 万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常
2、更为熟悉的夜光数字显示方式，直 观明了，它符合消费者的生活需求！因此，LED 电子钟的出现带来了钟表计时业界跨跃性的 进步。 我国生产的 LED 电子钟有很多种， 总体上来说以研究多功能电子钟为主， 使电子钟除了 原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。商家生产的 LED 电子钟更 从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子钟的设计，使其更加的具有市场。 本次课程设计以软件，硬件相结合的方法，设计红外遥控 LED 电子钟。除了采用集成化 的时钟芯片 DS1302 外，还采用 MCU 的方案，利用 AT89C52 单片机芯片设计制作主控电路， 控制 LED 数码管输出，分别用来显
3、示时、分、秒，同时利用 AT89C52 芯片设计红外遥控器， 控制时、分、秒的增加和减少。其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设 计独特,可靠。AT89C52 是由 ATMEL 公司推出的一种小型单片机。95 年出现在中国市场。其 主要特点为采用 Flash 存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与 MCS-51 完全兼容， 可以很快被中国广大用户接受。 2 一、一、系统原理系统原理 由 AT89C52 的 P2 口 8 位控制数码管的段选，P0.0 至 P0.7 口的 8 位控制数码管位选； DS1302 芯片的 I/O 、SCLK、 RST 口分别连接单片机 P1.0、P1
4、.1、P1.2 三口；蜂鸣器连接 P3.0 口；红外遥控接收头连接 P3.2 口。工作原理最基本部分是利用 DS1302 芯片的时钟功 能，单片机只需要给 DS1302 初值，然后不断的从 DS1302 中读取数据并在数码管中显示，减 少了单片机内部资源的占用。 红外遥控器由 AT89C52 芯片和 4*4 键盘构成， 通过内部编的二 进制码与电子钟芯片进行通讯，控制电子钟时，分，秒的增加和减少。 二、硬件设计二、硬件设计 本系统采用单片机 AT89C52 为控制核心，系统主要包括显示模块、红外遥控模块和 DS1302 芯片模块。 系统硬件的结构框图 2.12.1 芯片介绍芯片介绍 2.1.1
5、2.1.1 ATAT89C589C52 2 芯片芯片 A T89C52 是一个低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含具有如下特点：40 个引脚 （引脚图如图 1-1 所示） ，4kBytesFlash 片内程序存储器，128bytes 的随机存取数据存储器 （RAM） ，32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，看门狗（WDTC）电路，片内时钟振荡器。 此外，A T89C52 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模 式下，CPU 暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行
6、口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻 结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片 还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 单片机复位时只要保持 RST 引脚接 2us 的高电平即可。在单片机启动 0.1S 后，电容 C 两端的电压持续充电为 5V，这是时候 10K 电阻两端的电压接近于 0V，RST 处于低电平所以 系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被 短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容 红外遥控器 红 外 通 信 接 口 单 片 机 数码管显示 电源 蜂鸣器 3 的电压在 0.1S 内，从 5V 释放到变为了 1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和， 这个时候 10K 电阻两端的电压为 3.5V，甚至更大，所以 RST 引脚又接收到高电平。单片机 系统自动复位。 外接晶振引脚 XTAL1 和 XTAL2 接外部晶振和微调电容的一端。 振荡电路的频率就是晶体 的固有频率。 晶振电路结合单片机内部
