红外调时课程设计Word格式文档下载.docx
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2.2单片机最小系统设计6
2.3显示电路设计7
2.4实时时钟模块7
2.5串行通信口与RS232电平转换接口电路8
2.6红外线接收电路8
3.系统调试及结果分析8
3.1LCD1602的测试方法和结果9
3.2遥控按键程序的测试方法和结果9
3.3DS1302程序的测试方法和结果9
3.4RS232模块的测试方法和结果9
3.5产品最终调试9
4结论9
参考文献10
附录1相关程序代码11
附录2作品图24
基于STC89C51的红外遥控电子时钟
专业：
姓名：
学号：
【摘要】本系统设计了一个基于单片机的红外遥控电子钟，数据处理用STC系列采用89C51单片机作为中央控制器。
数据采集部分采用DS1302时钟电路集成数字时间的时、分、秒直接转换为二进制代码，并通过总线传送数据和发送控制指令，控制数字时间的读写操作。
本系统由DS1302时钟电路、、6122遥控板、SM0038b接收电路、1602显示屏、电源等组成，其特征是：
在现有时钟电路的基础上增设了一个可以接收和处理由红外遥控器发出的指令，由SM0038b接收电路组成的，可以控制时钟电路、LCD1602显示屏工作状态的受控系统。
关键字：
STC89C51；
DS1302；
6122遥控板；
SM0038b接收头；
LCD1602；
InfraredremoteelectronicclockbasedonSTC89C51
Abstract:
Thissystemdesignamicrocontrollerbasedinfraredremoteelectronicclock,dataprocessingwithonSTCseriesusing89c51asthecentralcontroller.DataacquisitionpartusingDS1302clockcircuitintegrateddigitaltime,minutesandsecondsdirectlyconvertedintobinarycode,andthroughthebustransferdataandsendcontrolcommand,controlthedigitaltimetoreadandwriteoperations.ThissystembytheDS1302clockcircuit,andtheremotecontrolboard,6122SM0038breceivingcircuit,1602screens,andothercomponentsofthepowersupply,whosecharacteris:
onthebasisoftheexistingclockcircuitcanaddareceivingandprocessingbythedirectivesissuedbytheinfraredremotecontrol,composedofSM0038breceivingcircuit,cancontroltheclockcircuit,theLCD1602displayworkingstateofthecontrolledsystem.
Keywords:
STC89C51;
DS1302;
6122remotecontrolpanel;
SM0038breceivor;
LCD1602;
引言
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制给人带来的方便也是不可否定的，其中红外遥控数字钟就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要向着数字化控制，智能化控制方向发展。
本设计所介绍的红外遥控数字钟与传统的数字钟相比，读数方便，更方便调整时间。
该设计控制器使用单片机STC89S51，通过液晶1602显示屏读出具体的时间和温度。
低功耗实时时钟电路DS1302可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。
红外遥控器由编码集成电路、设定按键等组成，可以在黑暗的环境下随时显示时间，时间一经设定，便可自动运行，可广泛适用于家庭和各类公共场所。
1设计思想与总体方案
本系统要求完成对时间的采集，对时间的处理问题，因此，首要解决的采用何种微控制器以及何种传感器来对时间及温暖进行采集处理包括计算，其次是采集到的时间将通过何种方式去显示或通过何钟方式表达出来让人一目了然，最后要解决的是如何利用遥控器进行时间的调整。
1.1主控制器选型
当今单片机厂商琳琅满目，MCU品种繁多、产品性能各异。
常用的单片机有很多种：
Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、Microchip公司的PIC系列、Atmel的AT90S系列等。
不同型号的单片机功能各异、开发装置也不兼容。
本设计选用了STC公司的STC89C51单片机。
STC89C516RD+是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8KBytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。
STC89C52RC系列单片机是单时钟/机器周期（1T）的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810专用复位电路。
尽管STC89C51单片机现在并不是最完善最先进的单片机，但是就其功能及相关资料在市面上非常丰富，编译器已经比较优化我们对其开发环境及开发语言也相当熟悉，对于本设计来说完全可以选择STC89C51单片机作为主控制器。
1.2DS1302实时显示时间的软硬件
DS1302与CPU的连接需要三条线，即SCLK（7）、I/O（6）、RST（5）。
，其中，时钟的显示用LCD。
虽然DS1302在主电源掉电后的耗电很小，但是，如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。
可以用老式电脑主板上的3.6V充电电池。
如果断电时间较短（几小时或几天）时，就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。
100μF就可以保证1小时的正常走时。
DS1302在第一次加电后，必须进行初始化操作。
初始化后就可以按正常方法调整时间。
DS1302存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。
DS1302可以用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。
这种记录对长时间的连续测控系统结果的分析及对异常数据出现的原因的查找具有重要意义。
传统的数据记录方式是隔时采样或定时采样，没有具体的时间记录，因此，只能记录数据而无法准确记录其出现的时间；
若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源，另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源，而且，某些测控系统可能不允许。
但是，如果在系统中采用时钟芯片DS1302，则能很好地解决这个问题。
1.3显示方案论证
方案一：
直接要数码管或者7段数码管加MAX7219驱动显示。
MAX7219驱动7段数码管采用低电压扫描驱动具有：
可以节约单片机I/O口，耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远等特点；
但是显示单一，只能显示数字和几个字母。
就本设计而言需要显示很多的操作提示信息和报警信息，数码管是难以达到的；
且本设计需要单片机I/O口并不多，就STC89C51的资源来说不必要考虑单片机I/O不必要考虑I/O口资源不足的问题。
方案二：
LED点阵显示。
LED点阵可以显示多种字符以及图形，可视距离远,可用软件进行调制，有很强的兼容性以及可操作性。
但是需要占要很多系统资源来对其控制；
而就STC89C51单片机的速度或系统资源来说控制LED点阵的效果并不很理想,而且LED点阵结构比较庞大，不利随身携带。
方案三：
LED液晶显示。
LCD液晶零辐射、低功耗、散热小、体积小、图像还原精确、字符显示锐利控制简单等。
与数码管相比显得更为专业、漂亮；
液晶显示屏以其微功耗体积小，显示内容丰富、超薄轻巧、使用方便等诸多优点，在通讯、仪器仪表、电子设备、家用电器等低功耗应用系统中得到原来越广泛的应用，使这些电子设备的人机界面变得越来越形象，目前已广泛的饿用于电子表、计算器、IC卡电话机机，液晶电视机、掌上玩具许多方面；
虽然视觉范围较近,不太利于远处观察。
对于本设计来说只是做为红外遥控电子钟的温度显示及人机操作界面提示信息，不需要原距离观察，如果需要远距离观察的的话应该首选LED点阵显示。
本例结合需要及实际经济情况综合考虑使用液晶LCD1602作为时间显示。
1.4红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。
发送端采用脉时调制（PPM）方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去；
接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大。
滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。
1.4.1红外通信接口的硬件电路设计
单片机本身并不具备红外通信接口，但可以利用单片机的外部中断接口与片外的红外接收电路，组成一个应用于单片机系统的红外串行通信接口。
1.4.2红外发送器及原理
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；
红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
红外发射电路采用WD6122芯片的遥控板。
WD6122芯片是通用红外遥控发射集成电路,采用CMOS工艺制造,最多可外接64个按键,并有三组双重按键。
封装形式为SOP-24和SOP-20。
WD6122遥控板结构框图如下图：
图1WD6122遥控器结构框图
WD6122管脚图及管脚说明：
图2WD6122管脚图
图3WD6122管脚说明
WD6122所发射的一帧码含有一个引导码，16位的用户编码和8位的键数据码、键数据码的反码也同时被传送。
码型结构如下：
图4WD6122发射的码型结构
WD6122遥控器输出波形如下：
图5WD6122遥控器输出波形
引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成，它作为随后发射的码的引导，这样当接收系统是由微处理器构成的时候，能更有效地处理
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