东东猛-旋转led时钟

1、旋转 LED 时钟所在：华南理工大学机械与汽车作者：锰 机械电子工程 13东 机械电子工程 13机械电子工程 13完成日期：2014 年 5 月 19 日目录摘要1.11.系统的具体设计1.1 系统结构图11.2 硬件设计11.2.1.电源模块11.2.2.模块21.2.3.电机及固定21.2.4.控制模块21.2.5.显字模块21.2.6.红外发射接收模块21.3.设计21.3.1.显字模块21.3.2.DS1302 时钟及其模块31.3.3.倒计时及其模块32.测试及结果分析32.1 测转速模式32.2 对 LED 端口的检查43.总结44.说明44.1.红外操作指南44.2.电路原理图4

2、4.2.比赛要求说明5摘要：本组在比赛要求下制作的旋转 LED 时钟采用 STC89C51 单片机控制，KEIL作为编程，共分为电源模块、电机及固定、控制模块、红外发射接收模块、显字模块。电路板的中心有一个电机轴插孔电机轴其中带动电路板旋转旋转，电路板应该越轻越好。利用视觉残留原理，可精确显示时间，并进行人工调时，附带倒计时功能。：旋转 LED 时钟，视觉残留，调时，倒计时1.系统的具体设计1.1 系统结构图1.2 硬件设计1.2.1.电源模块在旋转中为系统提供电源，从比赛时间、费用、降低噪音和简化电路等方面考虑，采用纽扣电池供电方法。并且利用排针排座设计双层模式，单片机供电部分置于上层且用并

3、联方法增大电流，又因电路部分分压作用使得提供给单片机的电压适合工作电压。系统供电模块有：（1）为单片机供电（6V）；（2）为 DS1302 时钟供电（3V）；为红外发光二极管供电（1.5V）；为电机供电（3V）3V 备用电源LED 显示模块电机转动模块程序模块STC89C52 单片机DS1302 时钟芯片3V 电源6V 供电模块1.2.2.模块为简化电路和减少占地，利用学习板的排针兼有连接模块的作用。模块连接单片机进行，固定用1.2.3.电机及固定用废弃球拍线和 502 胶水将万用板固定在型号为：RF370-16320 的电机上， 9V 的工作电压下转速为 9000r/min。为了转速合适，采

4、用 3V 的电源。并用废塑料瓶和面积较大的底板固定电机，提供一个稳定的环境，也便于程序的调试。1.2.4.控制模块该作品采用 STC89C52 单片机控制，因为其模块比较全且学习简单，针对性的教学也相对较多，适合在使用中了解单片机的基本原理。使用 DS1302 时钟精确定时，因其备用电池使得主电源断开也能正常工作，免去频繁调时的麻烦，增大使用价值。1.2.5.显字模块主要使用 P0 端口八个贴片 LED 灯显时，P2 端口 LED 起辅助作用（避免 P0 端口故障等问题）。在电机带动下 LED 旋转并有规律地亮灭，利用视觉残留原理，在旋转平面上显示字体。在不断地调试程序过程中使得显示更清晰，更

5、稳定。1.2.6.红外发射接收模块这里分为红外二极管部分和红外部分。红外二极管部分：红外接收二极管安装在电路板下方，与底座上的红外发光二极管组成红外对管用于中断控制 LED 灯的亮灭。即接收管接收到红外信号时 LED 灯规律地闪烁，以此形成字体。红外为 12 米。部分：红外接收头置于电路板靠近旋转轴处，红外有效范围1.3.设计1.3.1.显字模块让旋转 led 显示出数字，这要求通过使用单片机控制旋转的 led 灯让这些数字显示出来。所以，要使一点技巧。使红外接收二极管接受红外线照射后进入中断，然后在执行相应的显字程序。至于如何显字，首先用字模得到 09 以及其他字符的字模。在显字程序中，使单

6、片机根据字模控制接 led 的 i/o 口，同时还利用了适合的延时程序，通过调试，使装置在旋转的状态下显示出有关的数字和字符。解决以上问题后，接下来要显示时间数据。的程序先从 ds1302时间数据，而这些数据为 BCD 码的形式。让程序先把 BCD 码转换为十进制数，然后，通过上面显字的方法把时间显示出来。1.3.2.DS1302 时钟采用的 DS1302 时钟及其模块模块如下图：K0=1;K1=1;K2=1NODS1302 时钟工作程序流程为“根据初始值的十进制数转化为 BCD 码”“向 DS1302 输入地址和程序” “时钟信息”“显字”。通过对红外遥控器发射的红外信号进行，作出相应的动作

7、直接修改其的 BCD 码数据进而修改时钟的数据。1.3.3.倒计时及其模块发出相关信号，使旋转 led 进入倒计时模式。然后再 C 通过设定倒计时的秒数。按下上开始计时的按键后，开启 51 单片机中带有的定时器功能。在定时器的作用下，开始倒计时。倒计时完毕之后有 LED 亮灭的提示效果。当然，还有让倒计时中途停止的功能。按下相关按键使单片机的定时器关闭，倒计时也就中途停止了。2.测试及结果分析2.1 测转速模式通过红外切换到侧转速模式，在外部中断 1 中写进“测十秒内转的圈数”的程序，多次试验取测得平均值为 310r/min。通过参考该参数值，确定程序中显字模块DS1302 子程序调 秒、分、

8、时按键扫描对 DS1302 进行初始化控制 LED 显字灭的时间。2.2 对 LED 端口的检查用 3V 电池组对每一个 LED 端口进行检查后发现 P2.1 和 P2.3 同是焊接故障。于是选用数码管的 DS-Digital 字体来规避这个问题。灭，疑3.总结该旋转 LED 时钟硬件结构简单，功能齐全，性能优良。系统采用单片机STC89C52，配合转速清晰显字，利用时钟精准计时，基本完成比赛任务。软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，并且添加新功能的程序时也更为清晰。4.说明4.1.红外操作指南按键： （码值）作用：Mode（0 x46）（0 x47）转换模式。（显示时间，倒计时两种模式）进入测转速模式调秒（+1）调分（+1）调时（+1）在倒计时模式下，设定秒数。（+5）在倒计时模式下，设定秒数。（+1）在倒计时模式下，设定秒数。（-1）开启定时器关闭定时器01234567（0 x16）（0 x0c）（0 x18）（0 x5e）（0 x08）（0 x1c）（0 x5a）（0 x42）4.2.电路原理图4.2.比赛要求说明名称：旋转 LED 时钟一、设计任务任务：自行制作一排 LED 灯，在旋转的同时点亮部分 LED 灯，通过动态扫描（视觉残留原理），形成一个类似霓虹灯的时钟界面。要求整排 LED 用电机带