51單片機控制的紅外遙控LED電子鐘設計

　　自制ＬＥＤ電子鐘在很多電子類報刊雜志上都可以見到，但多數在斷電后要重新設置時間等參數，給使用帶來不便。也有用電池作為備用電源的，但往往體積較大。本文介紹的ＬＥＤ電子鐘克服了上述弊端，加上采用家電通用的紅外遙控器進行控制，使用方便。該電子鐘有一路鬧鈴輸出，可以通過遙控器設置鬧鈴時間及鬧鈴允許。
　　一、工作原理
　　實時時鐘芯片ＤＳ１３０２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，也可以關閉充電功能，芯片采用３２７６８Ｈｚ晶振。
　　ＡＴ８９Ｃ２０５１作為主控芯片，其功能一是對接收到的紅外遙控編碼進行判斷識別，并進行相應的處理；二是定期讀取ＤＳ１３０２中的時間，并把小時和分鐘送顯示；三是比較設置的鬧鈴時間與實時時間，如果相同且鬧鈴允許，則蜂鳴器以１秒的周期鳴響一分鐘。按遙控器相應鍵可以關閉鬧鈴。鬧鈴時間保存在ＤＳ１３０２的ＲＡＭ中，不需要單獨的ＥＥＰＲＯＭ。
　　二、硬件電路
　　附圖為電子鐘的原理圖。ＩＣ２為ＤＳ１３０２，電子愛好者可以向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晶振。ＩＣ３為３腳塑封一體化紅外接收頭。ＬＥＤ１～ＬＥＤ４為高亮度共陽數碼管。如果沒有１０ＭＨｚ晶振，Ｙ１也可以用其他１２ＭＨｚ以內的代替，但要修改程序中ＹＳ１和ＹＳ２的延時參數，以保持延時時間不變。調整Ｒ２可以改變數碼管的亮度。Ｐ１口輸出段碼。數碼管左邊兩位顯示小時，右邊兩位顯示分，當顯示鬧鈴時間時閃動。第二位和第三位的小數點作為秒閃動。注意第三位數碼管按附圖布好印制版后安裝時要旋轉１８０°，以便讓時和分之間出現“：”。最后一位小數點作為鬧鈴開關標志，亮表示鬧鈴開啟。蜂鳴器Ｂ２采用小型自帶音源的。
　　要特別說明的是，備用電源Ｂ１可以用電池或超級電容（１０萬μＦ以上）。雖然ＤＳ１３０２在主電源掉電后耗電很小，但如果要長時間保證時鐘正常，最好選用小型充電電池。可以用老式電腦主板上的３．６Ｖ充電電池。如果斷電時間較短（幾小時或幾天），可以用漏電較小的普通電解電容代替（１００μＦ就可以保證１小時的正常走時）。ＤＳ１３０２在第一次加電后，需進行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調整時間及鬧鈴。
　　三、軟件設計
這里主要對設置部分的軟件作一些說明。
　　采用長虹彩電Ｋ１１Ｆ型遙控器，遙控器按照１６位地址碼、８位數據碼以及８位數據碼的反碼發送。附表列出了各按鍵的編碼及本電子鐘對應的動作。如果采用其他遙控器，需對程序相應部分的編碼進行修改。
　　表中的操作方法中，“任意”是指該鍵第一次按后，進入該狀態，再次按后退出該狀態。
　　時間設置：按“菜單”鍵進入設置狀態，ＬＥＤ只顯示正常時間的小時，按“↑”、“↓”鍵調整數值，按“←”、“→”鍵可在鬧鈴與正常時間之間移動。任意時刻再次按“菜單”鍵退出設置。
　　鬧鈴設置：鬧鈴時間在時間設置中進行。鬧鈴允許和取消可在任意時刻按“靜音”鍵。
　　顯示開關：在任意時刻按“顯示”鍵開啟或關閉顯示器。
　　初始化：在按“菜單”鍵進入設置狀態后任意時刻，按“日歷”鍵執行初始化。初始化后的時間為２００２／１２／１／１２∶００∶００。