LED數(shù)字電子鐘設(shè)計電路及工作原理

LED 電子鐘的制作方法在很多電子報刊雜志上都可以見到，但大多數(shù)在斷電后都要重新設(shè)置時間等參數(shù)，給使用帶來很多不便。也有用后備電池作為備用電源的，但往往體積較大。本文介紹的LED電子鐘克服了以往的弊端，而且采用了家電通用的紅外遙控器進(jìn)行控制，方便使用。有一路鬧鈴輸出，可以通過遙控器設(shè)置鬧鈴時間及允許與否。

一.工作原理

DS1302為達(dá)拉斯公司的一種實(shí)時時鐘芯片，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32768Hz晶振。

AT89C2051作為主控芯片，一是對接收到的紅外遙控編碼進(jìn)行判斷識別，并執(zhí)行相應(yīng)的處理;第二就是定期的讀取時鐘芯片DS1302中的時間并把小時和肥以示在4位LED中;第三就是對設(shè)置的鬧鈴時間與實(shí)時時間進(jìn)行比較，如果時間相同且鬧鈴允許，那么蜂鳴器就會以1秒的周期鳴響一分鐘，提醒使用者。如果要停止鳴鬧，只要按遙控器相應(yīng)鍵就可以關(guān)閉鬧鈴。鬧鈴時間保存在DS1302自帶的RAM中，不需要單獨(dú)的EEPROM。

二.硬件電路

圖一為電子鐘的原理圖

IC2為DS1302，電子愛好者可以向MAXIM公司索取免費(fèi)樣品。Y2為32768 Hz石英晶振，可以用普通電子表里的。IC3為三腳的塑封一體化紅外接收頭。LED1-4為高亮度共陽數(shù)碼管。89C2051所用的晶振Y1如果沒有10MHz也可以用其他12M以內(nèi)的代替，只要修改程序中YS1和YS2的延時參數(shù)，讓其保持延時長度不變就行。調(diào)整R2可以改變數(shù)碼管亮度。P1口接數(shù)碼管的八字段。

數(shù)碼管左兩位顯示小時，右兩位顯示分，當(dāng)顯示的是鬧鈴時間時閃動。第二位和第三位的小數(shù)點(diǎn)作為秒閃動，注意第三位數(shù)碼管按圖一布好印制版后安裝時要旋轉(zhuǎn)180°，以便讓時和分之間出現(xiàn)“:”，最后一位小數(shù)點(diǎn)作為鬧鈴開關(guān)標(biāo)志，亮表示鬧鈴開啟。蜂鳴器B2采用小型自帶音源的。

要特別說明的是備用電源B1，可以用電池或者超級電容(10萬uF以上)。雖然DS1302在主電源掉電后，耗電很小，但如果要長時間保證時鐘正常，最好選用小型充電電池?？梢杂美鲜诫娔X主板上的那種3.6V充電電池。如果斷電時間較短(幾小時或幾天)時，就可以用漏電較小的普通電解電容代替。100uF就可以保證1小時的正常走時。DS1302在第一次加電后，須進(jìn)行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調(diào)整時間及鬧鈴

三.軟件

軟件部分的重點(diǎn)是對DS1302的操作以及紅外遙控的解碼。

單片機(jī)解碼可參看其他文章，這里主要對設(shè)置部分作一些說明：

遙控器采用長虹彩電K11F型遙控器，遙控器按照16位地址碼，8位數(shù)據(jù)碼以及8位數(shù)據(jù)碼的反碼發(fā)送。表一列出了各按鍵的編碼及本電子鐘對應(yīng)的動作。如果采用其他遙控器，需對程序相應(yīng)部分的編碼作修改。

操作方法中，任意是指該鍵第一次按后，進(jìn)入該狀態(tài)，再次按后退出該狀態(tài)。

時間設(shè)置：按“菜單”鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，LED只顯示正常時間的小時，按“↑↓”鍵調(diào)整數(shù)值，按“←“、”→”鍵可在鬧鈴與正常時間之間移動。任意時刻再次按“菜單”鍵就退出設(shè)置。

鬧鈴設(shè)置：鬧鈴時間在時間設(shè)置中進(jìn)行。鬧鈴允許和取消可在任意時刻按“靜音”鍵。

顯示開關(guān)：可在任意時刻按“顯示”鍵開啟和關(guān)閉顯示器。

初始化：在按“菜單”鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)后任意時刻按“日歷”鍵，初始化后的時間為2002/12/1/12:00:00