红外遥控多功能数字钟

1、编码：山东省第三届大学生物理科技创新大赛研究报告作品名称： 红外遥控多功能数字钟学校全称：申报者姓名：指导教师：类别：E类实验方法研究（A类）自制实验教学仪器（B类）物理量智能化测量（C类）实验模拟与仿真（D类）E类）红外遥控多功能数字钟摘要: 本项目设计完成了一种多功能数字钟。在进行了各单元电路方案的比较论证基础上，确定以ATMEL公司的AT89C52单片机作为控制核心，以DS1302作为定时器系统的核心器件，系统显示选用LCD12864液晶，使用18B20以及HSM-20G分别实时检测并显示温度、湿度。该多功能数字钟界面清晰，美观大方，除了具备基本数字钟的万年历功能外，还具有可调闹钟的铉铃

2、声，语音报时，红外遥控，并能够检测温度和湿度等多种功能。除了现有功能，还可以根据用户需要进行扩展。关键词：数字钟，时钟万年历、AT89C52，红外遥控、12864液晶1设计方案设计并制作的这个多功能数字钟，实现年月日时分秒的液晶显示，定时功能的实现，红外遥控，以及其他一些扩展功能，上述各模块的方案如下：1.1 微控制器模块采用Atmel公司出产的AT89C52单片机。51单片机价格便宜，应用广泛，编程方便可以很简单的实现题目要求，如果系统需要增加语音播报功能，还需外接语音芯片，实现较为复杂，可以选择SPCE061A单片机，不过其价格贵且复杂，此处选择51单片机。1.2 日历时钟利用DS1302

3、作为多功能电子钟的核心部件DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能，低功耗的实时时钟芯片，可以提供秒、分、时、日、星期、月、年，月份少的自动调整，同时也具有闰年补偿功能，相比51单片机的内部时钟有更好的精确度，很满足这个项目的要求。1.3键盘控制模块方案:采用矩阵键盘进行编程和控制操作，可利用的键盘个数满足要求，而且占用的单片机端口相对较少，利用率高，对于扩展功能提供发展空间。1.4红外遥控控制模块方案:在键盘控制基础上添加由一体化红外接收头构成的红外遥控，这种接收器集成有晶振、AGC、AGC控制器、放大器、带通滤波器、波形探测器和波 2形整流器等部分。成熟的产品有低功耗、高灵敏度和

4、良好的抗干扰能力等优点。可远距离进行控制，更加方便实用。1.5 显示模块电子钟的最终目的就是让人可以清楚的了解其功能，所以交互界面就很重要，选择了LCD12864作为显示设备，它既能显示数字和文字，又可以清晰显示图形信息，稳定性很好，在这里作为数字钟的显示器很适合。1.6 温度检测模块多功能电子钟的温度显示部分要精确到十分位，选择DS18B20作为检测设备，其具有零待机功耗，独特的单线接口方式，在微处理器连接时仅仅需要一条口线就可以实现微处理器与DS18B20的双向通信，成本相对较低，方便使用等特点。1.7 湿度检测模块采用HSM-20G作为湿度检测模块。它采用电阻式传感元件， 成本低、互换性

5、好，湿滞小、耐高湿、抗污染、微型化，湿度输出受温度影响极小， 线性电压信号输出。1.6 声音发生模块采用小喇叭作为闹钟模块发声设备。小喇叭应用灵活，可用于各种频率的信号发声，对于短周期脉冲依旧能发出声音，且驱动电压只需5V。2 系统设计部分2.1系统硬件设计本系统以AT89C52为控制核心通过LCD12864进行实时显示，处理器接受两个芯片输出的实时数据，通过数据处理控制蜂鸣器并且显示相应的时间，按键模块及红外控制模块随时可以进行手动调整。程序流程图见图1。图1 系统硬件设计流程图单线交互2.2系统软件设计经过我们的分析得到如下结论，要使整个系统稳定且高效的运行，则程序之间的配合要达到互不干扰

6、的程度，严格按照芯片的驱动程序对各个芯片经行初始化，进而进行控制。总的程序框图如图2所示：图2 系统软件设计流程图3实验与调试显示时间，日期，农历，温湿度 节假日提醒闹钟备忘3.2调试用实验板整机图对所需要达到的效果进行调试，先利用实验板进行程序的调试，以及温度检测，按键，报时等模块的调试检测，为以后的实物制作提供有力的数据和实验支持。3.3各模块正常工作检测结果部件可以安全并在实验误差允许的范围内工作，制作实物可以参照实验板制作。4结论通过用以上讨论以及实验的验证，以51单片机芯片为核心部件，HSM-20G芯片作为温湿度检测传感器和DS1302芯片的使用为辅助，使我们的多功能数字钟实现了：年月日甚至时分秒的精确显示、温度湿度的实时监控、阴历阳历的自由转换、红外线遥控和接收装置组成远距离控制、大屏幕液晶屏显示、内嵌定时与报时装置等功能。在原有的基本时钟功能上利用在本科期间学习的检测，电路知识扩展了一些实用功能，并且测试的各项数据精确可靠，最终并以实物展示成果。最后利用传统的八音盒作为包装基础使实物不但具有实用价值而且也不乏观赏价值。在这制作的