【摘 要】本文主要是先對紅外線無線遙控電子時鐘的原理和系統(tǒng)設(shè)計方案進行闡述，從而對系統(tǒng)兩個大的方面系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件進行設(shè)計，使其在具有一般電子時鐘所具有的顯示時間的功能基礎(chǔ)上，能夠通過紅外線對時鐘進行遠距離無線控制，方便人們的生活。

【關(guān)鍵詞】紅外線遙控 電子時鐘 無線控制

隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏加快，人們越來越重視對時間的掌控，因此，多樣化、多元化的電子時鐘在人們的日常生活中得以普及。單片機，是一種集處理器、存儲器、定時器、計數(shù)器和多種接口于一體的微控制器。在其于上世紀問世以來，由于非常高的性價比，體積小，抗干擾能力強而使其可靠性較強，應(yīng)用靈活，便于開發(fā)，受到人們的青睞。在日常生活中人們所用到的電子時鐘主要是以單片機作為主控芯，然后加以實時時鐘芯片和顯示器。這種電子時鐘相較于傳統(tǒng)的機械指針時鐘具有走時準確，性能穩(wěn)定，功能較多等優(yōu)點，但是，隨著科技的進步，人們對電子時鐘的要求也越來越多，而傳統(tǒng)的電子時鐘在控制上只能零距離對其進行操作，卻不能滿足人們對其遠距離控制的要求。因此，為了滿足人們對傳統(tǒng)電子時鐘遠距離控制的要求，本文在傳統(tǒng)電子時鐘的基礎(chǔ)上加以紅外遙控功能，設(shè)計出紅外線遙控電子時鐘。

一、總體設(shè)計方案

本文的紅外線遙控電子時鐘設(shè)計示意圖如圖1.1所示，該設(shè)計采用自制紅外線遙控器，通過遙控器上不同按鍵轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的命令，激發(fā)發(fā)射電路來發(fā)射紅外線，經(jīng)過接收部分接受、解調(diào)接收到的紅外線，再經(jīng)過單片機分析，轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的按鍵命令，達到控制顯示器和鬧鐘的功能。

圖1.1 紅外線遙控電子時鐘設(shè)計示意圖

二、設(shè)計原理分析

（一）遙控器設(shè)計原理

本設(shè)計中遙控器設(shè)計原理示意圖如圖2.1所示，按鍵部分總共有5個按鍵，作用為設(shè)置當前的時間，設(shè)置鬧鐘時間，控制電子時鐘的開關(guān)、鬧鐘的關(guān)閉等。當我們打開遙控器，遙控器電源開始供電，初始化遙控器中的各個電路。當我們按下某個按鍵后，與該按鍵相連的電路發(fā)出該按鍵的指令，經(jīng)連接電路和遙控器中的單片機相連管腳，輸入單片機中，單片機接到輸入命令后，開始對其進行處理，然后輸出，控制發(fā)射電路，發(fā)射紅外線信號，此時的紅外信號還需經(jīng)過調(diào)制，最終發(fā)射出的紅外線信號為38kHz、占空比為1/3的載波信號。這樣通過遙控器的按鍵就能使自己想要對電子時鐘的操作命令通過紅外線發(fā)射出去。

圖2.1 遙控器設(shè)計原理示意圖

（二）接收部分原理

紅外線接收部分的電路原理其實和紅外線發(fā)射部分電路有異曲同工之處，唯一、也是最為關(guān)鍵的不同是，發(fā)射部分的電路是為了發(fā)射紅外線，而接收部分的電路是為了接收所發(fā)射的紅外信號。紅外線發(fā)射端把用戶命令信號調(diào)制到所發(fā)射的紅外線上，此時的紅外線信號也被稱為載波信號，然后發(fā)射出去，而后，接收端檢測到相應(yīng)的紅外線載波信號，于是，就接收該信號，并對其進行解調(diào)，把紅外線上所載命令信號解調(diào)出來，傳給所連接的電子時鐘的單片機，通過單片機的處理、分配，以便對顯示器或者鬧鐘進行相應(yīng)的操作。

（三）電子時鐘單片機工作原理

本設(shè)計的紅外線遙控電子時鐘中的單片機采用AT89C51，該單片機功耗很低，采用CMOS工藝制備，因此性能高，穩(wěn)定性好，片內(nèi)有4KB的Flash可編程存儲器，最關(guān)鍵的是，AT89C51采用8051的指令系統(tǒng)，且兼容其引腳。在本設(shè)計中，AT89C51的功能為，首先，在AT89C51中可以進行編程，事先把各個需要在AT89C51中需要實現(xiàn)的功能進行編程設(shè)定，比如對計時功能的編程設(shè)置，本設(shè)計以AT89C51的定時功能為主，采用的計時方式為中斷計時方式，其中1秒為一個中斷基礎(chǔ)進行計時，在此基礎(chǔ)上再分別以60次為一個循環(huán)周期轉(zhuǎn)換到分和時上，在時單位上，采用24小時進制，如此實現(xiàn)時間的總計時。其他編程功能將在下面進行闡述，在此，只對計時功能做一下闡述。然后，待設(shè)計中的接收部分接收到紅外線載波信號，并對其進行解調(diào)后，AT89C51獲取到解調(diào)后的信號，并對其進行處理，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制命令，進而控制顯示器或者鬧鐘。在本設(shè)計中，AT89C51就好比一個大腦中樞，調(diào)控著整個電子時鐘各種功能的轉(zhuǎn)換和實現(xiàn)，還有就是，相較于傳統(tǒng)的電子時鐘中AT89C51單片機的功能，本設(shè)計中為AT89C51單片機增加了一個功能，就是對接收部分輸入的其所接收、解調(diào)的紅外線載波信號進行處理，并判斷輸出到相應(yīng)的端口，對顯示器和鬧鐘進行控制。

本設(shè)計所采用的顯示器為6位LED顯示器，時、分、秒均用兩位顯示，鬧鐘為一個揚聲器，連接蜂鳴器，當當前時間達到定時時間，電路連接，鬧鐘響鈴，響鈴持續(xù)時間設(shè)置為10秒，10內(nèi)若關(guān)閉鬧鐘，則電路斷開，否則，每個一分鐘響一次，直至關(guān)閉。

四、結(jié)論

本設(shè)計通過紅外線遙控器按鍵產(chǎn)生按鍵命令，再由AT89C51單片機處理轉(zhuǎn)化，經(jīng)由調(diào)制電路調(diào)制到紅外線信號上，接收部分接收到紅外線載波信號進行解調(diào)后輸入電子時鐘單片機中，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的命令進而控制顯示器或鬧鐘。經(jīng)過調(diào)試運行，本設(shè)計性能穩(wěn)定，按鍵信號準確轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的命令，達到控制顯示器和鬧鐘的目的。

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