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一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏设计

导读: led时钟显示屏的长时间使用,会产生一定的累加误差,故使用一段时间需进行校正,但大屏幕时钟显示器,通常悬挂在较高处,时间的调整与修改需工作人员爬到高处进行操作,既不方便,又不安全,如何完善电路结构,设计出安全、实用的遥控电路是很多电子爱好者一直关注的问题。

  OFweek电子工程网讯 led时钟显示屏的长时间使用,会产生一定的累加误差,故使用一段时间需进行校正,但大屏幕时钟显示器,通常悬挂在较高处,时间的调整与修改需工作人员爬到高处进行操作,既不方便,又不安全,如何完善电路结构,设计出安全、实用的遥控电路是很多电子爱好者一直关注的问题。本系统设计了一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏。

  系统组成

  遥控发射器

  一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏设计

  遥控发射器由6个按键、F06A无线发射芯片、4个隔离二极管等元件组成。如图1所示。

  LED时钟屏控制系统

  控制系统由J06A遥控接收模块、单片机AT89S52、实时时钟芯片DS2321、EEPROM、LED驱动电路等构成。

  一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏设计

  硬件电路设计

  无线电遥控发射部分

  电路如图3所示,发射元件采用自带编码器的F06A模块,其发射频率稳定在315MHz,工作电压范围为3~12V,发射功率为10mW。本系统采用两块3V钮扣电池供电,可工作半年以上。该模块有8位/3态地址编码,用于识别发射与接收装置的一一对应,以防对其他遥控电器影响而产生误动作。在安装该模块时,先对8个地址编码端进行适当连接(编码),如将1、2号地址接为高电平,则地址码为11000000。有四个数据引脚D1、D2、D3、D4,本设计中四个数据端分别连接按键S1、S2、S3、S4,S1为功能状态切换键,S2为调整“加”键,S3调整“减”键,S4为确认键。同时扩展了两个按键S5、S6,分别作为开启显示键和关闭显示键。LED为按键指示灯,S7为遥控部分电源开关。该模块正常发射距离为10m,若外加一根长约24cm的单股天线,发射距离更远。

  遥控接收部分

  遥控接收部分如图4所示,接收模块采用与F06A配套使用的J06A,该模的工作电压为2.6~3.6V,接收灵敏度为5μV,其上有8个地址编端,使用时其连接必须与发射模块的地址编码一致。该模块接收频率为315MHz,它将接收到的遥控信号经内部解调、解码,还原为与发射端完全相同的密码信号,从它的四个数据输出端一路送给单片的P1.0~P1.3口,另一路径隔离二极管D7~D10,控制三极管Q8的导通,从而使单片机INTO产生中断,单片机将P1.0~P1.3的信息与原设定信息进行对比之后,从而执行相应的操作。

  一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏设计

  DS3231实时时钟芯片

  DS3231是一款低成本,超高精度的实时时钟芯片(RTC),片内集成了高稳定度、具有温度补偿电路的晶振,在 -40℃~+85℃范围内提供每年±2min的时钟精度。与其他基于晶体的方案相比,DS3231在温度范围内的时间精度提高了5倍。RTC提供秒、分钟、小时、日、星期、月和年等信息,带有润年修正,并自身带有电池,在没有外部电源的情况可工作10年。还提供两个可编程闹钟和可编程方波输出,I2C双向数据总线传输。采用16脚封装。

  EEPROM 24C08

  24C08是8KB的不具备加密功能的电可擦除PROM,与二线协议I2C总线兼容,采用8脚封装,体积小,功耗低,使用方便,存储结构简单,只有读写两种操作功能,在此用于存储有关遥控密码信息和时钟芯片信息。

  LED驱动电路

  显示屏驱动部分采用MBI5001集成芯片,它既具有移位功能又有锁存功能,为串入并出的8位寄存器。具体控制方式为第一片MBI5001的输入数据端SDI连接到单片机的串行数据输出端,它的数据输出端SDO连接到下一片的SDI端,各片均采用相同的方法级联而成。各片相应的CLK、LE、OE端分别并联,作为统一的数据移位信号、串行数据移入锁存器信号和锁存器输出数据信号的连接端。

  一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏设计

  6 单片机选用AT89S52,其外部晶振频率为12MHz。采用LED数字点阵作显示器,本设计假定为显示4个字符(根据实际具体需要设计显示字符的个数)。单片机P2.4口与第一片显示驱动器的数据输入端SDI相连,进行串行数据通信,P2.3、P2.2口分别接所有MBI5001共用的时钟脉冲输入口和移入锁存器信号输入口,P2.1用做输出锁存信号输入口。P1.0口接蜂鸣器,当查询到有遥控信号输入时即鸣叫。实时时钟DS3231和EEPROM24C08都支持双向I2C总线和数据传输协议,P3.0、P3.1口分别为SCL和SDA输入,它们通过I2C总线和CPU之间进行数据交换。

  软件设计

  主程序的主要功能包括:设置堆栈、定时器及串口初始化,设置中断的有关参数,并初始化一些要用到的寄存器和标志,完成键盘监控功能,以便当有按键按下时,执行相应的操作;当没有接键按下时,读取DS3231的时钟数据并进行数据处理,如时钟数据送入显示缓冲区等,最后还要将显示缓冲区的数据送串行显示。如图5所示。

  一种采用无线遥控修改时钟数据的LED时钟显示屏设计

责任编辑:Trista
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