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1、基于单片机的贴片 LED 旋转屏数字钟设计与制作 1 基于单片机的贴片基于单片机的贴片 LEDLED 旋转屏数字钟旋转屏数字钟 设计与制作设计与制作 内容摘要内容摘要 现在是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是 日新月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变 我们的生活，改变着我们的世界。近年来，随着电子产品的发展，人们对时钟的要求 越来越高，而在对要求高之余，又要讲究有创意，新奇，所以在这个基础上设计一款 既能满足人们的要求，又要有创意的时钟装置是很有必要的，贴片 LED 旋转屏数字钟 在可以计时的基础上，又能够满足人们对事物要有创意的
2、需求。 本次设计运用 LED 旋转屏采用一排贴片 LED 流水灯，令其高速旋转，利用视觉 残留效应，形成高分辨率的点阵屏，能显示字符，汉字，甚至图案，而且图案看起来 还有悬浮于空中的透明效果，非常炫目。再加上单片机控制，又可成为一款独特的数 字钟。人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用 结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称 为“视觉暂留”。其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的， 其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。 关键字：关键字：LED 流水灯、光电门、红外接收、电源管理
3、、单片机 基于单片机的贴片 LED 旋转屏数字钟设计与制作 2 Based on SCM SMD LED rotating screen a digital clock Design and production Content abstract Now is a new era of knowledge explosion. New products, new technologies emerge in endlessly, the development of electronic technology is changing. Can it is no exaggeration to
4、say, electronic technology applications are ubiquitous, electronic technology is changing our life, change our world. In recent years, with the development of electronic products, people on the clock and taller to the requirement of high requirements, at the outside, also want to pay attention to cr
5、eative, novelty, so on this basis design one paragraph can meet the requirement of people, and creative clock device is very be necessary, SMD LED rotating screen a digital clock in May time on the basis of, and can satisfy people for things to creative demand. This design USES LED by a row rotating
6、 screen patch LED lamp, make its water use of visual remain high rotation speed, high resolution, forming the effect of dot matrix display character, screen, can design of Chinese characters, even, and design looks and the suspended in the air transparency, very dazzle eye. Plus single-chip microcom
7、puter control, but also become a unique piece of digital clock. When the human eye, light observed scenery in brain nerve, should be introduced into signals through a short time, light effect ends, the visual image is not immediately disappear, the residue after the visual says “as“, visual this phe
8、nomenon is called “visual temporarily leave“. The concrete application is film and screened. Reason is caused by the response speed of the optic nerve, its duration is 24 points of a second. Is animation, movies and other visual media according to the formation and transmission. keywords ：LED water
9、lamp 、Photogate、Infrared receiving、Power management 、MCU 基于单片机的贴片 LED 旋转屏数字钟设计与制作 3 目录 前 言.1 1 总体方案设计3 1.1 系统框图.3 1.2 系统功能介绍4 1.3 计时控制方案4 1.4 显示控制方案4 1.5 遥控控制方案4 1.6 软件总体设计方案.5 2 硬件设计6 2.1 STC89C52RC 单片机的介绍.6 2.2 STC89C52RC 单片机引脚说明.7 2.3 单片机硬件资源分配.8 2.4 STC89C52RC 单片机的附属电路9 2.4.1 振荡电路9 2.4.2 复位电路.10
10、 2.5 同步设计11 2.6 红外遥控设计.11 2.6.1 红外接收部分12 2.6.2 红外发射部分13 2.7 蜂鸣器发声电路14 2.8 LED 流水灯旋转屏的分辨率.15 3 软件设计 16 3.1 系统主程序设计16 3.2 红外遥控程序设计17 4 系统调试 20 4.1 硬件调试.20 4.1.1 供电问题.20 4.1.2 平衡问题.20 4.2 在KEIL中的调试21 5 结 论.24 致 谢 25 参考文献 26 附录 A 硬件电路板27 附录 B 硬件原理图28 附录 C 材料清单29 附录 D C 语言程序30 基于单片机的贴片 LED 旋转屏数字钟设计与制作 1
11、前前 言言 现在计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展 的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力，以解决复杂系统计算和高速数据 处理，比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在 一块半导体芯片上，其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性，这种单片计算简 称单片机。在这一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展 更是日新月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地 改变我们的生活，改变着我们的世界。近年来，随着电子产品的发展，人们对时钟的 要求越来越高，而在对要求高之余，又要讲究有创意，新奇，所以在
12、这个基础上设计 一款既能满足人们的要求，又要有创意的时钟装置是很有必要的，贴片 LED 旋转屏数 字钟在可以计时的基础上，又能够满足人们对事物要有创意的需求。这说明单片机应 用在我国有着广阔的前景。对于从事自动控制的技术人员来讲，掌握单片机原理及其 应用已经成为必不可少的学习任务。 单片机经过 30 多年的发展，已经形成一个规格齐全、品种繁多的大家族，用户有 非常大的选择余地。下面为读者简单介绍目前市面上常见的主流单片机。 单片机的应用十分广泛，在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机 外部设备，特别是机电一体化产品中，都有重要的用途。其主要的用途可以分为以下 方面。 显示：通过单片机
13、控制发光二极管或是液晶，显示特定的图形和字符。 机电控制：用单片机控制机电产品做定时或定向的动作。 检测：通过单片机和传感器的联合使用，用来检测产品或者工况的意外发生。 通信：通过 RS-232 串行通信或者是 USB 通信，传输数据和信号。 科学计算：用来实现简单的算法。 那么单片机是不是解决上述应用的唯一选择呢？当然不是！目前，在自动控制中， 一般有三种选择，分别是嵌入式微机、DSP 和单片机。 单片机最明显的优点是价格便宜，从几元人民币到几十元人民币。这是因为这类 芯片的生产量很大，技术也很成熟。 其次，单片机的体积也远小于其他两种方案。单片机本身一般用 40 引脚封装，当 基于单片机的
14、贴片 LED 旋转屏数字钟设计与制作 2 然功能多一些的单片机也有引脚比较多的，如 68 引脚，功能少的只有 10 多个或 20 多 个引脚，有的甚至只有 8 只引脚。 当然，单片机无论在速度还是容量方面都小于其他两种方案，但是在实际工作中 并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能。例如，控制电冰箱的控制 器就不需要使用嵌入式系统，用一片 52 就可以轻松实现。所以应用的关键是看能否够 用，是否有很好的性能价格比。52 系列的单片机已经面世多年，依然没有被淘汰，还 在不断发展中，这就说明是他有广阔的应用前景 本次这个贴片 LED 旋转屏数字钟是以单片机和 LED 旋转屏为核心设计，运
15、用 STC89C52RC 芯片，具有高速、低功耗、超强抗干扰的单片，指令代码完全兼容传统 8052 单片机，12 时钟、机器周期和 6 时钟、机器周期可以任意选择，HD 版本和 90C 版本内部集成 MAX810 专用复位电路，功能强大，而 LED 旋转屏采用一排贴片 LED 流水灯，令其高速旋转，利用视觉残留效应，形成高分辨率的点阵屏，能显示字符， 汉字，甚至图案，而且图案看起来还有悬浮于空中的透明效果，非常炫目。再加上单 片机控制，又可成为一款独特的数字钟。人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经， 需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉 称“后像”，视觉的
16、这一现象则被称为“视觉暂留”。其具体应用是电影的拍摄和放映。原 因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒 体形成和传播的根据。 基于单片机的贴片 LED 旋转屏数字钟设计与制作 3 1 总体方案设计总体方案设计 1.1 系统框图系统框图 按照设计要求，本贴片 LED 旋转屏数字钟需要由单片机 STC89C52RC、LED 流水 灯、同步光电门、接收电路、电源等组成。如图 1.1 所示 STC89C52RC LED 流水灯流水灯 红外接收红外接收时间显示（时，分时间显示（时，分 等等） 电源电源 同步光电门同步光电门 图 1.1 系统框图 1.21.2 系统功能介绍系统功能介绍 数字钟由一排 LED 流水灯通过旋转显示时间，然而显示中文，至少需要一个 12X16 的点阵，这意味至少需要 12 个 LED。以此类推，点阵的垂直分辨率越高。所需 的 LED 数目就越多，受 I/O 口等因素的限制，故采用 12 个 LED 是最佳选择，这样恰 好占用 2 组 I/O 口。12 个 LED 通过旋转能形成超过 12X100 分辨率的点阵，显示 ASCI
