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1、广州大学松田学院毕业论文（设计）题 目 基于单片机的红外闹钟装置设计与实现 二一三 年 六 月基于STC89C52单片机的红外闹钟装置设计与实现摘要： 随着生活节奏的提高，事务必的繁多，人们越来越离不开电子产品的定时提醒功能，而最典型的就是早晨的闹钟唤醒，很多人有赖床和睡回笼觉的坏习惯，影响上班上学，本文中将针对此部分人群设计一款具有强制唤醒功能的智能感应闹钟。 单片机适用于机电一体化的智能产品，控制功能强，而热释电晶体作为红外激光的一种较理想的探测器，被广泛应用到各种自动化控制装置中，本设计基于以智能化强制唤醒方式，防止懒人赖床的设计理念，以STC89C52单片机控制为核心，结合DS1302
2、时钟芯片，1602 LCD液晶屏，按键电路，热释电红外传感器模块，周期性遮光装置。除了基本的闹钟功能，可以设置并且显示年、月、日、时、分、秒、星期，主要实现智能红外感应功能，到达设置时间，能自能检测床上一定范围内有无存在人体，有则驱动闹铃并延时检测，无则延时感应检测。设计特色在于闹钟理念的创新，及热释电红外传感器对静止人体的感应敏感度低的问题解决。关键词：STC89C52，1602 液晶显示屏，热释电红外传感器，DS1302时钟芯片 Based on single chip microcomputer infrared alarm device design and implementatio
3、nAbstract：With the improvement of life rhythm, the transaction will be a variety of perspectives, people more and more inseparable from electronic products regularly remind function, and the most typical is the alarm clock wake up in the morning and many people depend on the bed and sleep up bad hab
4、its, and affected to work or school, this article in view of this part design a crowd has forced intelligent sensing alarm clock wake up function.Microcontroller is applicable to mechanical and electrical integration of intelligent product, control function is strong, the pyroelectric crystal as an
5、ideal detector, infrared laser is widely applied to various kinds of automation control device, this design is based on intelligent forced wake up way, prevent the lazy bed design concept, STC89C52 singlechip control as the core, based on DS1302 clock chip, 1602 LCD screen, button circuit, pyroelect
6、ric infrared sensor module, periodic shading device. In addition to the basic alarm clock function, can set up and display year, month, day, hours, minutes, seconds, weeks, and main function of intelligent infrared induction to set a time, and can detect the bed whether exist within a certain range
7、of the human body, has the drive alarms and delay detection, no delay induced detection. Design feature is that alarm clock concept innovation, pyroelectric infrared sensor and low sensitivity to static human body induction of problem solving.Keywords： STC89C52, 1602 LCD, Pyroelectric infrared senso
8、r, DS1302 clock chip目 录1 绪 论11.1单片机与热释电红外传感器的应用11.1.1单片机的应用11.1.2 热释电红外传感器的应用11.2 单片机与热释电红外传感器的结合12 设计要求与方案论证32.1设计要求32.2系统基本方案选择及论证32.2.1单片机芯片方案的选择及论证32.2.2显示模块选择方案和论证32.2.3时钟芯片的选择方案和论证42.3电路设计最终方案决定43 主要元件介绍53.1 STC89C5253.1.1 STC89C52主要功能及PDIP封装53.1.2 STC89C52引脚介绍53.2 DS1302时钟芯片介绍63.2.1 DS1302概述6
9、3.2.2 DS1302引脚介绍73.2.3 DS1302时钟芯片工作原理73.2.4 DS1302内部结构图83.3 1602字符液晶介绍83.3.1 1602液晶概述83.3.2 1602引脚介绍93.3.3 1602字符液晶使用基本操作时序103.4 热释电红外传感器介绍103.4.1热释电红外传感器结构103.4.2 BISS0001红外传感器信号处理芯片114 系统软硬件设计134.1总体电路设计134.2 STC89C52单片机最小系统134.3时钟电路设计144.4显示电路设计154.5闹铃电路设计154.6按键电路设计164.7人体探测模块设计164.7.1设计思路164.7.
10、2电路设计174.7.3探测模块与单片机接口184.7.4 HC-SR501热释电人体感应模块介绍194.3总体硬件电路原理图205系统的软件设计225.1主程序设计225.2子程序设计236系统调试256.1硬件调试256.1.1 1602液晶屏的调试256.1.2 红外传感模块调试256.2软件调试266.3系统联调26参考文献：31致谢32附录33源程序331 绪 论1.1单片机与热释电红外传感器的应用1.1.1单片机的应用由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现的几个方面：单片机在智能仪表中的应用，单片机在机电一体化中的应
11、用，单片机在实时控制中的应用，单片机在分布式多机系统中的应用，单片机在人类生活中的应用。1.1.2 热释电红外传感器的应用热释电传感器开发成功至今已经有30年左右的历史，它是目前人体探测方面性价比最好的传感器，在感应范围内无人体时，视场热源恒定，一旦运动的人体进入其范围，红外场发生波动，传感器接收到的辐射通量产生变化，从而触发控制装置。从诞生起就被应用于入侵警告、自动水阀、火灾报警、照明设备的自动控制开关等领域。随着器件生产工艺的成熟和性能不断改善，热释电红外传感器在这些领域的应用也更加深入和广泛。如今国外一些热释电传感器在军用民用方面又有许多新的进展，例如：微动检测、空调设备的智能控制、耳孔
12、式体温计、非制冷焦平面列阵等。1.2 单片机与热释电红外传感器的结合单片机的智能化系统控制，配合热释电红外传感器的灵活多变，可以开发出许多更加方便更具新意的产品或者设备，为我们的生活及工作带来便利。现今已有许多例子，典型的有两者结合构成的安防系统红外报警装置，自动空气净化系统，智能感应台灯等。两者的结合可广泛运用于生产设备，家用电器，办公配置，公共设施等领域，以新的理念打造新的应用，实现更多意想不到的功能，在智能仪表中的应用，机电一体化中的应用，在不定时控制中的应用，在人类生活中的应用，在许多的领域应用前景看好。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机。电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后
13、自动关机的机构。开启监视器或自动门铃上的应用。结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等。我们可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀的新产品。或自动化控制装置。本设计是一个新型的例子，巧妙地结合两者，应用于生活用品，也可以说小家电。闹钟通常用于早晨唤床，以免因为贪睡赖床误了上班上课的时间，目前大众使用的闹钟，铃声响起时，只要伸手随意按下开关，闹铃就会停下来，这种随意性助长了“再睡一会”的赖床心理，人们往往迟到误点之后才会后悔不已，但是又很难靠自己改变赖床的不良习惯，为工作学习带来许多不良影响。本课题设计一种新型的红外感应式闹钟，具有传统的闹铃功能，也可以自动感应在预设的时刻使
14、用者是否还在赖床，并通过自动控制电路来控制闹钟来进行强制性提醒。2 设计要求与方案论证2.1设计要求具有年、月、日、星期、时、分、秒显示功能；具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；具有闹钟显示、调节设定、鸣叫功能；具有检测人体是否在床上一定范围功能。2.2系统基本方案选择及论证2.2.1单片机芯片方案的选择及论证方案一: 使用STC89C52芯片作为硬件核心。STC89C52具备8KB ROM 存储空间,512字节数据存储空间，还带有2K字节的EEPROM存储空间，与MCS-51系列单片机完全兼容,STC89C52可以通过串口下载。方案二:采用AT89S52。AT89S52具备8K字节程序
15、存储空间，256字节的数据存储空间，但没有EEPROM存储空间，也与MCS-51系列单片机完全兼容，而且具有在线编程可擦除技术。两种单片机都完全能够满足设计需要，比较两者，STC89C52比ATS89C52便宜，且抗干扰能力强。考虑到成本因素，决定选用STC89C52。2.2.2显示模块选择方案和论证方案一：采用点阵式数码管显示。由八行八列的发光二极管组成的点阵式数码管，对于显示文字比较适合,用来显示数字既浪费成本又高,所以不用此种作为显示。方案二：采用LED数码管动态扫描。LED数码管有价格便宜和适合显示数字的优点，但是缺点也很明显，那就是功耗较大，容量不足，所以排除此方案。方案三：采用LCD液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能很强,可显示大量文字字符,显示效果清晰,性价比十分突出，1602液晶屏足够使用，所以采用了LCD液晶屏作为显示方案。2.2.3时钟芯片的选择方案和论证方案
