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旋转时钟硬件电路设计 - POV LED时钟的设计

2012年02月22日 10:17 本站整理 作者:秩名 用户评论(0
3 旋转时钟硬件电路设计
3.1 电源设计
    供电电路如图4所示,采用无线供电模块,具有无触点、噪声小、寿命长的特点。在线圈距离很近的情况下,输出效率很高。其中L1是发射线圈,接收端需要一个接收线圈,经整流稳压后接入指针板的单片机和时钟芯片.


3.2 指针板的硬件设计
    为使指针板轻巧,采用贴片式LED。本时钟需要能显示“12、3、6、9”这四个整点数字和秒针、分针、时针,用7支LED灯显示数字,21支用来显示秒、分、时三针,另外再加一支内框一支外框灯,总共30支LED灯。为了节省单片机I/O管脚,并不是每支LED灯都由一个I/O管脚控制的。为了满足驱动电流,加一支三极管来驱动。为使显示稳定,在指针板上加装一个红外接收管,当接收到与之配对的红外发光二极管发出的红外线后,就会反向导通,接到单片机外部中断。有了这个信号,单片机就可以在指针板旋转过程中实时检测计算指针板的角度位置,并根据指针板所处的不同位置,点亮相应的LED。
单片机主要用于对红外遥控代码的译码、读写DS1302的时间数据以及控制LED显示熄灭。本设计充分运用89C52的各个接口:首先是28支LED灯,由于有13支LED灯只用来显示时针,所以它们是同时点亮或者熄灭的,可以接在同一个I/O接口上,取P2.7口。P0.0-P0.7和P2.0-P2.7这16个引脚分别与16支LED灯连接,可以用来显示不同的字符;其次X1、X2引脚接12MHz晶振;P3.2口接一体化红外接收头,作为高优先级的外部中断;P3.3口接红外接收管,作为低优先级外部中断;P1.5-P1.7分别接DS1302的SICK、I/O及CE引脚。电路原理如图5所示。

 


3.3 红外接收/发射控制单元
    在指针板旋转工作状态中,可利用红外遥控器来给旋转时钟调时间。发射电路采用TC9012遥控芯片自制遥控器,TC9012是一块用于东芝系列红外遥控系统中的专用发射集成电路,接收部分直接采用了红外一体化接收头HS0038。

4 软件设计
    旋转时钟软件设计首先是各种初始化及DS1302的初始时间设定,然后单片机采用查询方式查询P3.3是否接收到了中断信号。接收到中断说明指针板已经旋转到起点。查询到之后先读取DS1302的时间,然后显示到LED。当有红外遥控信号调整时间时,红外接收头HS0038将接收到红外遥控器发出的红外脉冲,会以下降沿的方式给单片机一组下降沿脉冲中断信号,单片机接收到脉冲后,通过编程定时器,记录每一个脉冲的脉宽,实现对各种信号的识别,实现时钟时间的调整。系统主程序流程如图6所示。



5 结论
    本文实现了用30支LED灯旋转扫描显示的形式来取代大量的LED点阵矩阵板来显示时钟信息。贴片LED的设计,体积小;采用红外对管来同步转速,使显示的画面稳定;无线供电,无机械磨损,噪声小;红外遥控,调时方便。本设计能够实现低成本、高质量的显示宣传效果,具有一定的实用价值。

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( 发表人:灰色天空 )

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