黃仕凰，林煒濱

(韓山師范學(xué)院 物理與電子工程系，廣東 潮州 521041)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越普遍，電子鐘的出現(xiàn)大大改變了人們對傳統(tǒng)時鐘的依賴，但有些電子鐘價格昂貴，且有些在日常應(yīng)用中并不能很好地滿足人們的需求，比如，一些掛在墻上的數(shù)字電子鐘運行一段時間后產(chǎn)生誤差，要校準又不是很方便。而單片機是一種為了實現(xiàn)控制功能而設(shè)計的微型計算機，它的應(yīng)用滲透到生活的各個領(lǐng)域，而且價格低廉、可操控性強。如今的單片機報時控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，將單片機與其他模塊(紅外遙控、液晶顯示器、編程器等)結(jié)合起來實現(xiàn)數(shù)字電子鐘系統(tǒng)的設(shè)計，具有深刻的現(xiàn)實意義和研究意義。本課題主要針對于日常生活中數(shù)字電子鐘的改進和功能拓展來進行系統(tǒng)的研究，以設(shè)計一種價格低廉、適用領(lǐng)域廣、操作方便，基于單片機并能無線遙控的數(shù)字電子鐘系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)以STC89C52單片機作為控制核心，處理來自紅外發(fā)射模塊的信號，根據(jù)發(fā)射信號判別是哪個功能并做出不同的處理，在這個過程中計時功能一直開啟。系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)原理圖

系統(tǒng)的具體功能包括:

1)開機后自動進入計時功能，在液晶顯示屏上顯示日歷和時鐘，包括用漢字顯示“年”“月”“日”和用英語縮寫顯示星期，顯示時間采用24小時制。

2)通過紅外遙控發(fā)射器將紅外發(fā)射模塊的信號無線傳遞給單片機處理。

3)當(dāng)紅外感應(yīng)模塊接收到信號時，單片機便進行紅外解碼，判斷來自遙控器的信號并對其進行處理。

4)當(dāng)單片機收到來自時鐘、日歷調(diào)整設(shè)置功能的信號時，在顯示器時鐘和日歷的下方便會出現(xiàn)一個光標(biāo)，移動該光標(biāo)，對光標(biāo)對應(yīng)位置上的時間和日歷進行加減設(shè)置。

5)當(dāng)單片機收到鬧鐘設(shè)置功能的信號時，便會進入鬧鐘設(shè)置模式。這時，將光標(biāo)對應(yīng)位置上的時間和日歷進行加減設(shè)置便是設(shè)置鬧鐘，鬧鐘設(shè)置完后按光標(biāo)到退出鬧鐘設(shè)置，顯示屏回到時間走動界面，在設(shè)置的鬧鐘時刻到來時，單片機上的蜂鳴器便會響起。

6)在設(shè)置的鬧鐘時刻還沒到來前，可以通過鬧鐘關(guān)閉按鈕取消設(shè)置過的鬧鐘，這樣，在鬧鐘時刻到來時蜂鳴器便不會響起。

2 系統(tǒng)工作原理

本系統(tǒng)采用Atmel公司的STC89C52單片機作為控制處理器核心，通過接受來自紅外遙控發(fā)射器傳來的信號做出相應(yīng)的各種處理。

1)計時功能模塊，采用定時器0中斷，在單片機中處理運行實現(xiàn)計時功能。

2)紅外遙控模塊，采用的是HOT51增強版的開發(fā)板自帶的紅外遙控器，實現(xiàn)芯片是WD6122;紅外接收模塊用板上的紅外接頭PC 838(配合遙控器做解碼試驗)來實現(xiàn)信號的接收。

3)時鐘、日歷調(diào)整功能模塊和鬧鐘設(shè)置，如果遙控器發(fā)出信號，單片機的紅外接收模塊就會觸發(fā)單片機外部中斷0，接著，單片機執(zhí)行紅外接收解碼程序進行解碼，再判斷用戶是否有按下鬧鐘設(shè)置按鈕，若沒有，則進入時鐘、日歷調(diào)整模塊;若有，則進入鬧鐘設(shè)置程序。

4)顯示模塊，利用1602液晶顯示器進行顯示。

3 軟件設(shè)計

3.1 編程環(huán)境介紹

uVsion是Keil Software公司的產(chǎn)品，它集項目管理、編譯工具、代碼編寫工具、代碼調(diào)試及仿真于一體，適用于個人開發(fā)或人數(shù)少、對開發(fā)過程的管理還不成熟的開發(fā)團體［1］。這一功能強大的軟件提供簡單易用的開發(fā)平臺，可以讓開發(fā)者在開發(fā)的過程中集中精力于項目本身，加快開發(fā)速度［2］。

3.2 程序設(shè)計

系統(tǒng)流程如圖2所示。

3.3 程序燒寫工具步驟

編程結(jié)束并調(diào)試無誤后下載到單片機上，本系統(tǒng)采用的下載工具為STC－ISP免安裝版，打開后的界面如圖3所示。

圖2 程序流程圖

燒寫步驟如下:(1)電腦連接上單片機;(2)選擇單片機型號，根據(jù)單片機的型號在STCISP的步驟1下進行選擇;打開程序文件，即已生成的后綴為.hex的文件;(3)查看電腦的COM口，根據(jù)COM口在步驟3下勾選以及在步驟3的右下角選擇波特率;(4)在步驟4下進行倍速、振蕩放大器增益、內(nèi)部擴展AUX－RAM等設(shè)置;(5)在步驟5下點擊下載按鈕，再在單片機上電復(fù)位－冷啟動，即重啟單片機，待STC－ISP上的進度條走完即燒寫完成。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)及其實驗結(jié)果

系統(tǒng)模塊的實物圖片如圖4所示，其中單片機芯片上的標(biāo)號為:STC 89C52RC 40C－PDIP 401109H1N285.90C;顯示器采用了FC1602A－03液晶顯示器，該顯示器造型精致小巧，清晰度高，操作方便;紅外遙控器和紅外接收器主要采用了基于紅外線技術(shù)的以WD6122作為主要芯片的遙控發(fā)射器和HS0038紅外接收探頭;所用蜂鳴器是開發(fā)板自帶的，已經(jīng)封裝在STC89C52單片機開發(fā)板上［3－5］。

圖4 系統(tǒng)實物照片

5 結(jié)束語

在電子技術(shù)產(chǎn)品高速發(fā)展的形勢下，單片機的應(yīng)用越來越普遍，利用單片機開發(fā)出來的產(chǎn)品已普遍應(yīng)用于日常生活中。本文的設(shè)計也是基于單片機的開發(fā)而進行的，是對日常生活中電子鐘的一個改進，使日常生活中的日歷電子鐘的功能得到拓展，而且是用遙控器進行調(diào)整控制的，使用更為方便。

［1］ 王剛.基于單片機控制的便攜式籃球計時器設(shè)計［J］．現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34(14):151－153.

［2］ 王為青，程國鋼.單片機 Keil Cx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù)［M］.北京:人民郵電出版社，2007.

［3］ 郭天祥.新感念51單片機C語言教程:入門、提高、開拓、拓展全攻略［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2009.

［4］ 戴佳，戴衛(wèi)恒.51單片機應(yīng)用程序設(shè)計實例精講［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2006.

［5］ 邊春元，李文濤，江杰，等.C51單片機典型模塊設(shè)計與應(yīng)用［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2008.