基于单片机的红外遥控电子钟设计1

河南科技大学毕业设计（论文）

图1-1 系统总体框图

§1.2.3 时钟芯片的选择

方案一：选择DS12C887。DS12C887是一种新型的时钟日历芯片，它能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，而且它自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持十年之久，对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。对于这个新型的时钟芯片应用于电子中的设计是绰绰有余的，但是考虑到现有的电路板没有这个芯片，所以不采用这个方案，考虑其他方案。

方案二：选择DS1302。DS1302具有实时时钟显示，闹铃调校的功能，且价格便宜。用其组成的串行时钟电路具有接口简单、价格低廉、使用方便的特点，所以被广泛使用，其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。这些特点均可满足电子钟的设计，而且现有的电路板上也有这个时钟芯片，所以选用这个方案。

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§1.2.4 温度采集模块的选择

方案一：选择AD590。AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源，具有精度高、价格低、不需辅助电源、线性好的特点。但是该温度传感器输出量是模拟量，这对编程调试将带来比较大的工作量。所以不选用此方案。

方案二：选择DS18B20。DS18B20具有先进的单总线结构，并且可以寄生供电。只要一根线即可让其工作，转换精度可由用户自己选择，一共有四种选择：9位、10位、11位、12位，步进分别为0.5°C、0.25°C、0.125°C、0.0625°C。DS18B20可以自动转化输出温度数据，单片机可以直接识别。故采用此方案。

§1.2.5 显示模块的选择

方案一：采用LED数码管显示。其颜色鲜艳，易于观察，但是由于产品需要显示的信息较多，个别字符也无法显示，所以不符合此次设计的要求。

方案二：采用LCD1602液晶显示。由于课程设计用过LCD1602，所以对1602液晶的操作比较熟悉，其显示功能也比较强大，实用性很强，还可以显示自定义字符，故采用此方案。 §1.2.6 红外发射接收模块的选择

方案一：红外编码和红外解码模块都由自己编程序来实现，好处是可以学习红外发射协议，但是难度大，容易出错。所以不采用此方案。

方案二：采用TC9012和PIC3388配对的红外发射和红外接收芯片，其编码译码都由固件来实现。外围电路的搭建稍复杂，但是有利于提高我们的动手能力，故采用此方案。 §1.2.7 电源模块的选择

方案一:采用蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是蓄电池的体积过于庞大，价格比较昂贵，对于我们的作品性价比不高。

方案二：采用12V稳压电源，经过7805的电压变换后为单片机供电。经过实验验证，输出电压供电时，单片机及外设的工作电压不够，性能不稳定。

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方案三：采用USB串口输出电压，其电压输出稳定，符合产品的需求，故采用此方案。

§1.2.8 声光报警模块的选择

方案一：通过单片机来控制语音芯片来实现提示信息的播报。但是由于语音芯片成本比较高，而且扩展起来比较复杂，增加焊接难度和设计成本。

方案二：采用发光二极管和蜂鸣器搭一个简单的电路，成本低，电路比较简单，使用方便，符合我们的系统要求，故采用此方案。

§1.3 系统的总体设计方案

经过反复的探讨和论证我们最终确定如下设计方案：

采用STC89C54单片机作为整个电路的控制核心； 采用DS1302时钟芯片提供准确的时间； 采用DS18B20采集当前环境的温度； 采用蜂鸣器和二极管来完成声光报警功能； 采用1602液晶作为人机交互界面；

采用USB串口输出电压为系统提供基准电源；

采用TC9012和PIC3388配对的红外发射和红外接收芯片完成产品的遥控与接收控制。

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第二章 系统硬件设计

本次设计的时钟电路系统，共分为以下几个模块：STC89C54单片机控制模块，时钟芯片DS1302模块，温度采集DS18B20模块，液晶显示屏LCD1602模块，红外发射接收模块，电源模块及声光报警模块。

§2.1 单片机控制模块

§2.1.1 STC89C54单片机的简介

STC89C54是一种带有4K字节的闪烁可编程并且可擦除的只读式存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，STC89C54是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。STC89C54的外部引脚分配如图2-1所示。

U119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD39383736353433322122232425262728101112131415161718XTAL29RST293031PSENALEEA12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7STC89C54 图2-1 STC89C54引脚

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