LED数字电子钟的设计

    LED电子钟的制作方法在很多电子报刊杂志上都可以见到，但大多数在断电后都要重新设置时间等参数，给使用带来很多不便。也有用后备电池作为备用电源的，但往往体积较大。本文介绍的LED电子钟克服了以往的弊端，而且采用了家电通用的红外遥控器进行控制，方便使用。有一路闹铃输出，可以通过遥控器设置闹铃时间及允许与否。
 

    电子钟的正面
 

    电子钟的背面

一．工作原理

    DS1302为达拉斯公司的一种实时时钟芯片，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32768Hz晶振。

    AT89C2051作为主控芯片，一是对接收到的红外遥控编码进行判断识别，并执行相应的处理；第二就是定期的读取时钟芯片DS1302中的时间并把小时和肥以示在4位LED中；第三就是对设置的闹铃时间与实时时间进行比较，如果时间相同且闹铃允许，那么蜂鸣器就会以1秒的周期鸣响一分钟，提醒使用者。如果要停止鸣闹，只要按遥控器相应键就可以关闭闹铃。闹铃时间保存在DS1302自带的RAM中，不需要单独的EEPROM。

二．硬件电路

    图一为电子钟的原理图，IC2为DS1302，电子爱好者可以向MAXIM公司索取免费样品。Y2为32768 Hz石英晶振，可以用普通电子表里的。IC3为三脚的塑封一体化红外接收头。LED1-4为高亮度共阳数码管。89C2051所用的晶振Y1如果没有10MHz也可以用其他12M以内的代替，只要修改程序中YS1和YS2的延时参数，让其保持延时长度不变就行。调整R2可以改变数码管亮度。P1口接数码管的八字段。数码管左两位显示小时，右两位显示分，当显示的是闹铃时间时闪动。第二位和第三位的小数点作为秒闪动，注意第三位数码管按图一布好印制版后安装时要旋转180°，以便让时和分之间出现“:”，最后一位小数点作为闹铃开关标志，亮表示闹铃开启。蜂鸣器B2采用小型自带音源的。

    要特别说明的是备用电源B1，可以用电池或者超级电容（10万uF以上）。虽然DS1302在主电源掉电后，耗电很小，但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那种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代替。100uF就可以保证1小时的正常走时。DS1302在第一次加电后，须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间及闹铃

三．软件

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    软件部分的重点是对DS1302的操作以及红外遥控的解码。单片机解码可参看其他文章，这里主要对设置部分作一些说明：遥控器采用长虹彩电K11F型遥控器，遥控器按照16位地址码，8位数据码以及8位数据码的反码发送。表一列出了各按键的编码及本电子钟对应的动作。如果采用其他遥控器，需对程序相应部分的编码作修改。

    操作方法中，任意是指该键第一次按后，进入该状态，再次按后退出该状态。
时间设置：按“菜单”键进入设置状态，LED只显示正常时间的小时，按“↑↓”键调整数值，按“←“、”→”键可在闹铃与正常时间之间移动。任意时刻再次按“菜单”键就退出设置。
闹铃设置：闹铃时间在时间设置中进行。闹铃允许和取消可在任意时刻按“静音”键。
显示开关：可在任意时刻按“显示”键开启和关闭显示器。

    初始化：在按“菜单”键进入设置状态后任意时刻按“日历”键，初始化后的时间为2002/12/1/12:00:00