目 錄 第1節 引 言………………………………………………………………… 1 第2節 電子鐘硬件設計………………………………………………………2 2.1電子鐘的工作原理……………………………………………………2 2.2電子鐘的硬件電路……………………………………………………3 第3節 系統軟件設計…………………………………………………………5
一.引言 自制LED電子鐘在很多電子報刊雜志上都可以見到,但大多數在斷電后都要重新設置時間等參數,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行控制,方便使用。有一路鬧鈴輸出,可以通過遙控器設置鬧鈴時間及允許與否。 二.電子鐘硬件設計
電子鐘的正面 電子鐘的背面 一.工作原理 DS1302為達拉斯公司的一種實時時鐘芯片,主要特點是采用串行數據傳輸,可為掉電保護電源提供可編程的充電功能,并且可以關閉充電功能。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行判斷識別,并執行相應的處理;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;第三就是對設置的鬧鈴時間與實時時間進行比較,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,只要按遙控器相應鍵就可以關閉鬧鈴。鬧鈴時間保存在DS1302自帶的RAM中,不需要單獨的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 為高亮度共陽數碼管。89C2051所用的晶振Y1如果沒有10MHz也可以用其他12M以內的代替,只要修改程序中YS1和YS2的延時參數,讓其保持延時長度不變就行。調整R2可以改變數碼管亮度。P1口接數碼管的八字段。數碼管左兩位顯示小時,右兩位顯示分,當顯示的是鬧鈴時間時閃動。第二位和第三位的小數點作為秒閃動,注意第三位數碼管按圖一布好印制版后安裝時要旋轉180°,以便讓時和分之間出現“:”,最后一位小數點作為鬧鈴開關標志,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。可以用老式電腦主板上的那種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,須進行初始化操作。初始化后就可以按正常方法調整時間及鬧鈴。 三.軟件 軟件部分的重點是對DS1302的操作以及紅外遙控的解碼。單片機解碼可參看其他文章,這里主要對設置部分作一些說明:
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位數據碼以及8位數據碼的反碼發送。表一列出了各按鍵的編碼及本電子鐘對應的動作。如果采用其他遙控器,需對程序相應部分的編碼作修改。操作方法中,任意是指該鍵第一次按后,進入該狀態,再次按后退出該狀態。時間設置:按“菜單”鍵進入設置狀態,LED只顯示正常時間的小時,按“↑↓”鍵調整數值,按“←“、”→”鍵可在鬧鈴與正常時間之間移動。任意時刻再次按“菜單”鍵就退出設置。鬧鈴設置:鬧鈴時間在時間設置中進行。鬧鈴允許和取消可在任意時刻按“靜音”鍵。顯示開關:可在任意時刻按“顯示”鍵開啟和關閉顯示器。 初始化:在按“菜單”鍵進入設置狀態后任意時刻按“日歷”鍵,初始化后的時間為
2002/12/1/12:00:00 ;DS1302+AT89C2051的LED鐘 ;遙控器各按鍵數據碼,可根據不同的遙控器修改對應的鍵碼 muteM EQU 10h ;靜音鍵 鬧鈴開/關 timerT EQU 0Ch ;菜單鍵 進入/退出設置狀態 leftL EQU 46h ;左移鍵 rightR EQU 47h ;右移鍵 upU EQU 19h ;增加鍵 downD EQU 1dh ;減少鍵 d_off EQU 16H ;顯示鍵 LED數碼管顯示/關閉 recall EQU 44H ;日歷鍵 DS1302初始化操作 K_on BIT P3.0 ;鬧鈴輸出 LED1 BIT P3.3 LED2 BIT P3.4 LED3CLK BIT P3.5 ;DS1302 LED4IO BIT P3.7 RST BIT P3.1 SECOND EQU 60H ;60H 秒 ;61h 分 ;62h 時 ;63h 日 ;64h 月 ;65h DAY ;66h 年 ;6Ah 鬧分 from 00(1302) ;6BH 鬧時 from 01(1302) ORG 0000H AJMP START ORG 0003H LJMP S_INT ;IRF ORG 000BH ;200Us LJMP P_INT ; ORG 001BH ;display LED LJMP DISPLAY ;main program ORG 0030H START: CLR RST MOV SP,#2AH SETB 05H CLR 06H SETB 07H;CLR 07H CLR 08H CLR 09H CLR 0AH CLR 0BH CLR 0CH SETB 0DH CLR 0EH CLR 0FH CLR 10H CLR 11H MOV R2,#00H ; MOV R3,#00H ; MOV TMOD,#12H MOV TL1,#0e5H ;wait MOV TH1,#0BeH MOV TH0,#3FH ;200uS 3f MOV TL0,#3FH SETB ET0 SETB ET1 setb pt0 SETB TR0 SETB TR1 SETB IT0 ; SETB EX0 ; CLR PX0 ;LCALL SET1302 ;初始化 MOV R1,#0C1H ;取定時參數從1302中 acall T_6061 MOV 6AH,A ;M MOV R1,#0C3H ACALL T_6061 MOV 6BH,A ;H MOV 61H,#0 MOV 62H,#0 SETB EA sjmp $ DISPLAY: PUSH ACC PUSH PSW MOV TL1,#0e0H ;wait how long to display (20ms) MOV TH1,#0b0H mov dptr,#tab1 JB 0EH,DIS2 JB 0FH,DIS3 JB 10H,DIS4 JB 11H,DIS5 JNB 0DH,D_OUT JNB 08H,D_GO ;定時到時,顯示閃爍 JNB 07H,D_OUT D_GO: MOV DPTR,#TAB1 MOV A,62H ANL A,#0FH MOV B,A MOV A,62H SWAP A ANL A,#07H MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED1 LCALL DL2M SETB LED1 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV C,07H MOV acc.7,C ;秒燈閃爍 MOV P1,A CLR LED2 LCALL DL2M SETB LED2 mov dptr,#tab2 ;倒裝LED字段表 MOV A,61H ANL A,#0FH MOV B,A MOV A,61H SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV C,07H MOV acc.6,C ;秒燈閃爍 MOV P1,A CLR LED3CLK LCALL DL2M SETB LED3CLK mov dptr,#tab1 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV C,06H cpl c MOV acc.7,C ;鬧鈴指示燈 MOV P1,A CLR LED4IO LCALL DL2M SETB LED4IO D_OUT: SETB TR1 POP PSW POP ACC RETI DIS2: AJMP DIS_2 DIS3: AJMP DIS_3 DIS4: AJMP DIS_4 DIS5: AJMP DIS_5 DIS_2: mov dptr,#tab1 ;顯示設置小時 MOV 6FH,62H ACALL BCD_HEX MOV B,#10 DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED1 LCALL DL2M SETB LED1 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED2 LCALL DL2M SETB LED2 SETB TR1 POP PSW POP ACC RETI DIS_3: MOV DPTR,#TAB2 ;顯示設置分 MOV 6FH,61H ACALL BCD_HEX MOV B,#10 DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED3CLK LCALL DL2M SETB LED3CLK MOV A,B MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED4IO LCALL DL2M SETB LED4IO SETB TR1 POP PSW POP ACC RETI DIS_4: mov dptr,#tab1 ;顯示設置鬧時 JNB 07H,D4_OUT ;顯示時閃爍 MOV A,6BH MOV B,#0AH DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED1 LCALL DL2M SETB LED1 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED2 LCALL DL2M SETB LED2 D4_OUT: SETB TR1 POP PSW POP ACC RETI DIS_5: MOV DPTR,#TAB2 JNB 07H,D5_OUT ;顯示時閃爍 MOV A,6AH ;顯示設置鬧分 MOV B,#0AH DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED3CLK LCALL DL2M SETB LED3CLK MOV DPTR,#TAB1 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A CLR LED4IO LCALL DL2M SETB LED4IO D5_OUT: SETB TR1 POP PSW POP ACC RETI DL2M: MOV 43H,#14H ; every LED(2ms) DL2: MOV 44H,#14H DL1: NOP NOP DJNZ 44H,DL1 DJNZ 43H,DL2 RET ;************************定時讀取1302時間及判斷鬧鈴時間是否到******* P_INT: PUSH ACC PUSH PSW INC R2 CJNE R2,#250D,P_OUT MOV R2,#00H INC R3 CJNE R3,#10D,P_OUT MOV R3,#00H CPL 07H MOV P1,#0FFH ACALL R_1302 OUT: JNB 06H,P_OUT MOV A,6BH MOV B,#10 DIV AB SWAP A ADD A,B CJNE A,62H,PP_OUT MOV A,6AH MOV B,#10 DIV AB SWAP A ADD A,B CJNE A,61H,PP_OUT SETB 08H ;定時到標志 MOV C,07H cpl c MOV K_ON,C P_OUT: POP PSW POP ACC RETI PP_OUT: SETB K_ON CLR 08H POP PSW POP ACC RETI ;************************有接收到遙控器信號******* S_INT:CLR EA PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPH PUSH DPL PUSH 02H PUSH 03H MOV R6,#10D ; SB: ACALL YS1 JB P3.2,EXIT DJNZ R6, SB JNB P3.2, $ ; ACALL YS2 ; JB P3.2,EXIT MOV R1,#1AH ; MOV R2,#4D PP: MOV R3,#8D JJJJ: JNB P3.2,$ ACALL YS1 MOV C,P3.2 JNC UUU JB P3.2,$ UUU: MOV A,@R1 RRC A MOV @R1,A DJNZ R3,JJJJ INC R1 DJNZ R2,PP ;------------------------------------- MOV A,1AH ; XRL A,#40h ;判斷1AH的值是否等于遙控器低8位地址(40h) JNZ EXIT ; MOV A,1bH XRL A,#0bfh ;再判斷高8位地址是否正確(0bfh) JNZ EXIT MOV A,1CH CPL A XRL A,1DH ;將1CH的值取反后和1DH比較 不同則無效丟棄(核對數據是否準確) JNZ EXIT ACALL DO ;相應按鍵的處理 EXIT: SETB EA POP 03H POP 02H POP DPL POP DPH POP PSW POP ACC RETI ;--------------------delay----------------------- YS1: MOV 70H,#16D ;延時1 D1: MOV 71H,#21D DJNZ 71H,$ DJNZ 70H,D1 RET YS2: MOV 70H,#09D ;延時2 D2: MOV 71H,#220D DJNZ 71H,$ DJNZ 70H,D2 RET ;--------------------------------------------------------- TAB: DB 00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H ;TAB1 LED數碼管顯示表 TAB遙控器鍵值表(未用) ;TAB1: DB 3FH,11H,5EH,5BH,71H,6BH,6FH,19H,7FH,7bH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H tab1: DB 0C0H,0F9H,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0a7h,0a1h,86h,8EH TAB2: DB 0c0H,0f9H,64H,70H,59H,52H,42H ;倒裝LED段碼表 ;0CH 為設置標志,0DH為全顯示標志,0EH為顯示設置小時標志,0FH為顯示設置分標志 ;10H 為顯示設置鬧時標志,11H為顯示設置鬧分標志 ;增加鬧時靜音功能 ;mute-10h,timer-0eh,left-46h,right-47h,up-19h,down-1dh DO: MOV A,1CH CJNE A,#TIMERT,REDO ;代碼不是設置/退出鍵 JNB 0CH,SET1 ;是,則進入 CLR 0CH ;是,已經進入,則退出 SETB 0DH ;恢復正常顯示 CLR 0EH CLR 0FH CLR 10H CLR 11H RET SET1: SETB 0CH SETB 0EH CLR 0DH CLR 0FH CLR 10H CLR 11H RET REDO: CJNE A,#MUTEM,REDO1 ;不是設置鍵的處理REDO1,2,3,4... LJMP MUTE ;MUTE? REDO1: CJNE A,#D_OFF,DO_SET2 LJMP DIS_OFF ;關閉顯示 DO_SET2:JB 0CH,SET2 ;時間設置的處理 RET SET2: CJNE A,#UPU,SET2A LJMP INC1 ;+加(^) SET2A: CJNE A,#DOWND,SET2B LJMP DEC2 ;- 減 SET2B: CJNE A,#RIGHTR,SET2C LJMP RIGHT ;RIGHT右移(>) SET2C: CJNE A,#LEFTL,SET2D LJMP LEFT ;LEFT左移(<) SET2D: CJNE A,#RECALL,SET2EXT ;DS1302初始化 LJMP SET1302 SET2EXT:RET ;--------------------------------INC------------------------ INC1: JB 0EH,INCH JB 0FH,INCM JB 10H,INC_H JB 11H,INC_M RET INC_H: INC 6BH ;鬧鐘小時增加 MOV A,6BH CJNE A,#24D,INCH3 MOV 6BH,#0 INCH3: MOV R1,#0C2H MOV R0,6BH ACALL SETONE ;寫入DS1302 RET INC_M: INC 6AH ;鬧鐘分增加 MOV A,6AH CJNE A,#60D,INCH4 MOV 6AH,#0 INCH4: MOV R1,#0C0H MOV R0,6AH ACALL SETONE ; RET INCH: ;INC 62H ; MOV 6FH,62H ACALL BCD_HEX INC A CJNE A,#24D,INCH1 MOV A,#0 INCH1: MOV 6FH,A ACALL HEX_BCD MOV 62H,A MOV R1,#84H MOV R0,62H ACALL SETONE ; RET INCM: ;INC 61H ; MOV 6FH,61H ACALL BCD_HEX INC A CJNE A,#60D,INCH2 MOV A,#0 INCH2: MOV 6FH,A ACALL HEX_BCD MOV 61H,A MOV R1,#82H MOV R0,61H ACALL SETONE ; RET ;----------------------------------DEC---------------------- DEC2: JB 0EH,DECH JB 0FH,DECM JB 10H,DEC_H JB 11H,DEC_M RET DECH: MOV 6FH,62H ACALL BCD_HEX DEC A CJNE A,#0FFH,DECH1 MOV A,#23 DECH1: MOV 6FH,A ACALL HEX_BCD MOV 62H,A MOV R1,#84H MOV R0,62H ACALL SETONE RET DECM: MOV 6FH,61H ACALL BCD_HEX DEC A CJNE A,#0FFH,DECM1 MOV A,#59 DECM1: MOV 6FH,A ACALL HEX_BCD MOV 61H,A MOV R1,#82H MOV R0,61H ACALL SETONE RET DEC_H: DEC 6BH MOV A,6BH CJNE A,#0FFH,DECH3 MOV 6BH,#23D DECH3: MOV R1,#0C2H MOV R0,6BH ACALL SETONE RET DEC_M: DEC 6AH MOV A,6AH CJNE A,#0FFH,DECH4 MOV 6AH,#59D DECH4: MOV R1,#0C0H MOV R0,6AH ACALL SETONE RET ;--------------------------------RIGHT---------------------- RIGHT: JB 0EH,RIGHT1 JB 0FH,RIGHT2 JB 10H,RIGHT3 JB 11H,RIGHT4 RET ;右移 RIGHT1: CLR 0EH SETB 0FH RET RIGHT2: CLR 0FH SETB 10H RET RIGHT3: CLR 10H SETB 11H RET RIGHT4: CLR 11H SETB 0EH RET ;--------------------------------LEFT----------------------- LEFT: JB 0EH,LEFT1 JB 0FH,LEFT2 JB 10H,LEFT3 JB 11H,LEFT4 RET ;左移 LEFT1: SETB 11H CLR 0EH RET LEFT2: SETB 0EH CLR 0FH RET LEFT3: SETB 0FH CLR 10H RET LEFT4: SETB 10H CLR 11H RET ;------------------------------MUTE-------------- MUTE: setb k_ON CPL 06H ;靜音 CLR 08H RET ;-----------------------------DISPLAY OFF-------- DIS_OFF:CLR ET1 CPL 05H JNB 05H,REDORE SETB ET1 REDORE: RET ;------------------------------------初始化1302------------------------- SET1302: CLR RST ;2002年1月1日12:00:00 CLR LED3CLK MOV SECOND,#0 MOV 61H,#0 MOV 62H,#18 ; MOV 63H,#1 MOV 64H,#1 MOV 65H,#1 MOV 66H,#2 SETB RST MOV A,#8EH LCALL R_BIT MOV A,#00H LCALL R_BIT SETB LED3CLK CLR RST MOV R0,#SECOND MOV R7,#7 MOV R1,#80H SET1302A:CLR RST CLR LED3CLK SETB RST MOV A,R1 LCALL R_BIT MOV A,@R0 LCALL R_BIT INC R0 INC R1 INC R1 SETB LED3CLK CLR RST DJNZ R7,SET1302A CLR RST CLR LED3CLK sETB LED3CLK nop CLR RST nop clr led3clk SETB RST MOV A,#90H LCALL R_BIT MOV A,#10100101B ;充電器設置 LCALL R_BIT SETB LED3CLK CLR RST CLR LED3CLK SETB RST MOV A,#8EH LCALL R_BIT MOV A,#80H LCALL R_BIT SETB LED3CLK CLR RST RET ;----------------------讀取一RAM ------ T_6061: CLR RST CLR LED3CLK SETB RST MOV A,R1 LCALL R_BIT LCALL W_BIT SETB LED3CLK CLR RST RET ;----------------------------- R_1302: MOV R0,#SECOND MOV R7,#7 MOV R1,#81H R_1302A: CLR RST CLR LED3CLK SETB RST MOV A,R1 LCALL R_BIT LCALL W_BIT MOV @R0,A INC R0 INC R1 INC R1 SETB LED3CLK CLR RST DJNZ R7,R_1302A RET ;------------------R_BIT------------------ R_BIT: MOV R4,#8 R_BIT1: RRC A MOV LED4IO,C SETB LED3CLK CLR LED3CLK DJNZ R4,R_BIT1 RET ;-------------------W_BIT----------------------- W_BIT: MOV R4,#8 W_BIT1: MOV C,LED4IO RRC A SETB LED3CLK CLR LED3CLK DJNZ R4,W_BIT1 RET ;-------------------------------------------------- BCD_HEX: MOV A,6FH ANL A,#0FH MOV B,A MOV A,6FH MOV 6FH,B SWAP A ANL A,#0FH MOV B,#0AH MUL AB ADD A,6FH ;MOV 6FH,A RET HEX_BCD: MOV A,6FH MOV B,#10 DIV AB SWAP A ADD A,B ;MOV 6FH,A RET ;-----寫一地址---R1 為地址,R0 為數據---------- SETONE: CLR LED3CLK CLR RST CLR LED3CLK NOP SETB RST MOV A,#8EH LCALL R_BIT MOV A,#00H LCALL R_BIT SETB LED3CLK CLR RST CLR LED3CLK NOP CLR RST CLR LED3CLK SETB RST MOV A,R1 LCALL R_BIT MOV A,R0 LCALL R_BIT NOP SETB LED3CLK CLR RST NOP NOP CLR RST CLR LED3CLK SETB RST MOV A,#8EH LCALL R_BIT MOV A,#80H LCALL R_BIT SETB LED3CLK CLR RST RET
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