红外遥控数字钟红外遥控数字钟.doc

湖南生物与机电学院 2009届毕业设计（论文） 题 目： 单片机红外遥控数字钟设计 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 2009年05月 红外遥控数字钟 摘要：本系统由单片机控制模块、键盘、显示屏、电路构成。仅用单片就实现了。整个系统结构紧凑，电路简单，功能强大，可扩展性强。 采用AT89S52的时钟中断产生时钟信号。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和定时器/计数器使得AT89S5为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。使用该芯片，设计简单，可以生成的信号，但 2.1.2方案二： 采用DS12C887实时时钟芯片产生时钟信号。DS12C887实时时钟芯片功能丰富，由于 DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息；DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持 10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和 24小时制两种模式。在 12小时制模式中，用 AM和 PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种：一种用二进制数表示，一种用 BCD码表示；Dallas公司的时钟日历芯片 DS12C887功能丰富，使用简单，可用性高。 2.1.3方案论证： 从题目要求来看，上述两种方案都可以满足题目时钟信号范围的要求，但AT89S52中断产生的时钟稳定度、精确度都不如DS12C887产生的信号；另一方面，DS12C887较AT89S52中断更容易精确控制，所以我们选择DS12C887方案进行时钟信号产生。 2.2 显示方案 2.2.1方案一： 使用液晶显示屏显示时间。液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势、可视面积大、画面效果好、分辨率高、抗干扰能力强等特点。但由于只需要显示时间这样的数字，信息量小，且由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片编程工作量大，控制器的资源占用较多，其成本也偏高。在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶的显示芯片，不易维护。 2.2.2方案二： 使用传统的数码管动态显示。数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温、对外界环境要求低、易于维护、同时其精度比较高、称量快、精确可靠、操作简单。数码管是采用BCD码显示数字，程序编译容易，资源占用少。 2.2.3方案三： 静态显示方式：静态显示方式是指当显示器显示某一字符时，发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。由于单片机本身提供的I/O口有限，实际使用中，通常通过扩展I/O口的形式解决输出口数量不足的问题。静态显示主要的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度大，系统运行过程中，在需要更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，这样既节约了CPU的时间，又提高了CPU的工作效率。其不足之处是占用硬件资源较多，每个LED数码管需要独占8条输出线。随着显示器位数的增加，需要的I/O口线也将增加。其功耗比较大。 2.2.4方案四： 点阵显示：采用通用芯片74HC595，其具有8位锁存、串---并移位寄存器和三态输出，可以用它的锁存功能实现硬件电路对数据的刷新等外围电路来驱动8*64的点阵LED显示屏。利用AT89S52本身强大的功能和大容量的内部存储，可以很方便的实现单片机和时钟芯片及显示屏等外围存储设备的数据传输，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以这种显示具有很强的现实应用性。 2.2.4方案论证 根据以上的论述，采用方案二结合方案四。在本系统中，我们采用了数码管的动态显示实现低成本及近距离遥控时钟，而利用点阵显示屏实现各种公共场所和远距离的遥控时钟，其综合利用高，现实实用性强。 单元模块设计 3.1 硬件设计 3.1.1 AT89S52单片机模块 单片机模块（见图1）是整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是秒表信号产生系统，其构成由单片机AT89S52、地址锁存器573、译码器74LS138和四按键构成的最小系统。 3.1.2时钟信号产生模块 时钟产生（见图2）是信号主要组成部分，由DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息；DS