LED數字電子鐘設計電路及工作原理

LED 電子鐘的制作方法在很多電子報刊雜志上都可以見(jiàn)到，但大多數在斷電后都要重新設置時(shí)間等參數，給使用帶來(lái)很多不便。也有用后備電池作為備用電源的，但往往體積較大。本文介紹的LED電子鐘克服了以往的弊端，而且采用了家電通用的紅外遙控器進(jìn)行控制，方便使用。有一路鬧鈴輸出，可以通過(guò)遙控器設置鬧鈴時(shí)間及允許與否。

一.工作原理

DS1302為達拉斯公司的一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，主要特點(diǎn)是采用串行數據傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32768Hz晶振。

AT89C2051作為主控芯片，一是對接收到的紅外遙控編碼進(jìn)行判斷識別，并執行相應的處理;第二就是定期的讀取時(shí)鐘芯片DS1302中的時(shí)間并把小時(shí)和肥以示在4位LED中;第三就是對設置的鬧鈴時(shí)間與實(shí)時(shí)時(shí)間進(jìn)行比較，如果時(shí)間相同且鬧鈴允許，那么蜂鳴器就會(huì )以1秒的周期鳴響一分鐘，提醒使用者。如果要停止鳴鬧，只要按遙控器相應鍵就可以關(guān)閉鬧鈴。鬧鈴時(shí)間保存在DS1302自帶的RAM中，不需要單獨的EEPROM。

二.硬件電路

圖一為電子鐘的原理圖

IC2為DS1302，電子愛(ài)好者可以向MAXIM公司索取免費樣品。Y2為32768 Hz石英晶振，可以用普通電子表里的。IC3為三腳的塑封一體化紅外接收頭。LED1-4為高亮度共陽(yáng)數碼管。89C2051所用的晶振Y1如果沒(méi)有10MHz也可以用其他12M以?xún)鹊拇?，只要修改程序中YS1和YS2的延時(shí)參數，讓其保持延時(shí)長(cháng)度不變就行。調整R2可以改變數碼管亮度。P1口接數碼管的八字段。

數碼管左兩位顯示小時(shí)，右兩位顯示分，當顯示的是鬧鈴時(shí)間時(shí)閃動(dòng)。第二位和第三位的小數點(diǎn)作為秒閃動(dòng)，注意第三位數碼管按圖一布好印制版后安裝時(shí)要旋轉180°，以便讓時(shí)和分之間出現“:”，最后一位小數點(diǎn)作為鬧鈴開(kāi)關(guān)標志，亮表示鬧鈴開(kāi)啟。蜂鳴器B2采用小型自帶音源的。

要特別說(shuō)明的是備用電源B1，可以用電池或者超級電容(10萬(wàn)uF以上)。雖然DS1302在主電源掉電后，耗電很小，但如果要長(cháng)時(shí)間保證時(shí)鐘正常，最好選用小型充電電池?？梢杂美鲜诫娔X主板上的那種3.6V充電電池。如果斷電時(shí)間較短(幾小時(shí)或幾天)時(shí)，就可以用漏電較小的普通電解電容代替。100uF就可以保證1小時(shí)的正常走時(shí)。DS1302在第一次加電后，須進(jìn)行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調整時(shí)間及鬧鈴

三.軟件

軟件部分的重點(diǎn)是對DS1302的操作以及紅外遙控的解碼。

單片機解碼可參看其他文章，這里主要對設置部分作一些說(shuō)明：

遙控器采用長(cháng)虹彩電K11F型遙控器，遙控器按照16位地址碼，8位數據碼以及8位數據碼的反碼發(fā)送。表一列出了各按鍵的編碼及本電子鐘對應的動(dòng)作。如果采用其他遙控器，需對程序相應部分的編碼作修改。

操作方法中，任意是指該鍵第一次按后，進(jìn)入該狀態(tài)，再次按后退出該狀態(tài)。

時(shí)間設置：按“菜單”鍵進(jìn)入設置狀態(tài)，LED只顯示正常時(shí)間的小時(shí)，按“↑↓”鍵調整數值，按“←“、”→”鍵可在鬧鈴與正常時(shí)間之間移動(dòng)。任意時(shí)刻再次按“菜單”鍵就退出設置。

鬧鈴設置：鬧鈴時(shí)間在時(shí)間設置中進(jìn)行。鬧鈴允許和取消可在任意時(shí)刻按“靜音”鍵。

顯示開(kāi)關(guān)：可在任意時(shí)刻按“顯示”鍵開(kāi)啟和關(guān)閉顯示器。

初始化：在按“菜單”鍵進(jìn)入設置狀態(tài)后任意時(shí)刻按“日歷”鍵，初始化后的時(shí)間為2002/12/1/12:00:00