摘要：隨著社會的發(fā)展，人們生活水平的提高，我們?nèi)粘Ｉ�活中也增添了很多電子產(chǎn)品，而近些年來，數(shù)字掛鐘在家庭中廣泛流行使用，它不僅美觀、大方而且可視性良好，但是美中不足的是它依舊是沒有解決以往掛鐘的一個小麻煩，既然是掛鐘必然掛在墻上，這樣我們對掛鐘調(diào)時、定時就很不方便，如果采用紅外遙控器對數(shù)字時鐘進行控制的話，這個問題就很好的解決了。
　　關鍵字：紅外遙控、數(shù)字時鐘、AT89C51、模塊
　　中圖分類號：TN6文獻標識碼：A
　　紅外線自1800年被發(fā)現(xiàn)以來，人們對她的研究從來沒有停止過，目前已經(jīng)開發(fā)出了眾多的應用產(chǎn)品，從醫(yī)療、檢測、航空到軍事等領域，幾乎處處都能看到紅外的身影。紅外遙控技術就是一個就是紅外應用中的一部分，我們可以用紅外遙控電視機，空調(diào)，可以做紅外鼠標、鍵盤，同樣可以用紅外來遙控數(shù)字時鐘。
　　1.整體概述
　　紅外遙控數(shù)字時鐘是在基于單片機控制技術基礎上利用紅外遙控技術來實現(xiàn)對數(shù)字時鐘的控制，之所以采用紅外遙控技術而沒采用其他的遙控技術是因為：數(shù)字掛鐘作為一款家用產(chǎn)品，采用紅外技術足以實現(xiàn)功能，而技術及應用方面則要比其他遙控技術要簡單、方便，而且成本相對較低，比較適合家用。而采用51單片機實現(xiàn)的紅外遙控數(shù)字時鐘更是以低成本、低功耗、穩(wěn)定性高、小巧等特點而得以實用。
　　紅外遙控數(shù)字時鐘整體上可分為兩個部分：軟件部分和硬件部分。軟件部分是由匯編語言編寫的程序構成的，其中包括調(diào)時程序、時鐘計數(shù)程序、時鐘顯示程序、時鐘報時程序。將這些程序通過燒寫器燒寫到AT89C51芯片中，然后來實現(xiàn)紅外遙控數(shù)字時鐘的各項功能的控制。硬件電路部分包括紅外遙控器電路、數(shù)字時鐘電路。紅外遙控器電路中采用了PT2262/PT2272紅外發(fā)送接收模塊（圖1，圖2）作為核心，外連一些二極管、三極管、電容、電阻、紅外發(fā)射頭和紅外接收頭來完成PT2262/PT2272的發(fā)射和接收電路；數(shù)字時鐘電路采用AT89C51芯片作為電路的核心芯片，外部連接8位8段LED數(shù)碼管、蜂鳴器、晶振、電阻、電容、撥動開關等器件[1]。
　　圖3-紅外遙控數(shù)字時鐘系統(tǒng)框圖

　　紅外遙控數(shù)字時鐘的基本功能是：開機時，顯示12：00：00，并以此時間開始走時，以24小時制分別顯示時、分、秒，可調(diào)時，可定時、鬧鈴，調(diào)時、定時均用遙控器進行操作。
　　2．軟件設計介紹
　　紅外遙控數(shù)字時鐘的軟件部分采用單片機匯編語言編寫，比其他語言能更精確的進行控制，減小了系統(tǒng)的誤差，使的時間顯示更精確。本系統(tǒng)的主程序主要完成時間顯示、時間調(diào)整、遙控器信號檢測與接收和定時輸出判斷功能。而遙控信號檢測接收，時、分、秒時間的進位，時間設定時，調(diào)定時間設定時等功能全部在中斷服務程序中完成。
　　2.1數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換
　　由前述可知，從P3口輸出位選碼，從P0口輸出段選碼，LED就會顯示出數(shù)字來。但P0口的輸出的數(shù)據(jù)是要BCD碼，各存儲單元存儲的是二進制數(shù)，也就是和要顯示出的字符表達的含義是不一致的�？梢姡瑢⒁�顯示的存儲單元的數(shù)據(jù)直接送到P0口去驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示是不能正確表達的，必須在系統(tǒng)內(nèi)部將要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)過BCD碼行轉(zhuǎn)換后，將各個單元數(shù)據(jù)的段選代碼送入P0口，然后譯碼后去驅(qū)動數(shù)碼管顯示[2]。
　　具體轉(zhuǎn)換過程如下：
　　我們先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器A中，再將A中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的BCD碼，再放回A中，然后將A中的值輸出。如：有一個單元存儲了“45”這樣一位數(shù)，則需轉(zhuǎn)換成四位的BCD碼：（0100）（0101）然后放入A中。A中BCD碼，高位四位代表“4”，低四位代表“5”同時送給兩個譯碼器中，譯碼后“45”字就在兩個LED中顯示出來。
　　2.2計時功能的實現(xiàn)與中斷服務程序
　　時間的運行依靠定時中斷子程序?qū)�時鐘單元數(shù)值進位調(diào)整來實現(xiàn)的。計數(shù)器T0打開后，進入計時，滿100毫秒后，重裝定時。中斷一次，滿一秒后秒進位，滿60秒后即為1分鐘，分鐘單元進位，60分到了后，時單元進位。這樣然后根據(jù)進率，得到時、分、秒存儲單元的值，并經(jīng)譯碼后，通過掃描程序送LED中顯示出來，實現(xiàn)時鐘計時功能。累加是用指令INC來實現(xiàn)的[3]。
　　進入中斷服務程序以后，執(zhí)行PUSHPSW和PUSHA將程序狀態(tài)寄存器PSW的內(nèi)容和累加器A中的數(shù)據(jù)保存起來，這便是所謂的保護現(xiàn)場.以保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場時存取關鍵數(shù)據(jù)的存儲區(qū)叫做堆棧。在軟件的控制之下，堆棧可在片內(nèi)RAM中的任一區(qū)間設定，而堆棧的數(shù)據(jù)存取與一般的RAM存取又有區(qū)別，對它的操作，要遵循后進先出的原則。
　　2.3時間調(diào)整功能
　　時間的調(diào)整也是采用中斷服務程序，首先紅外線遙控器發(fā)出的調(diào)時模擬信號通過電路轉(zhuǎn)換由紅外發(fā)射頭發(fā)射，并有紅外接收頭接收并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過P1口發(fā)送跟芯片，然后芯片接到信號，運行中斷，并調(diào)用調(diào)時子程序，此時進入調(diào)時狀態(tài)，然后就可以通過相應操作進行對時、分、秒的調(diào)整，調(diào)時完畢后在跳到主程序繼續(xù)往下執(zhí)行。
　　2.4時鐘定時功能與比較指令
　　系統(tǒng)的另一功能就是實現(xiàn)對時間定時的開關和報時的控制，其主要控制思想是這樣的：先將定時的時間置入RAM某一單元，在計時主程序當中執(zhí)行幾條比較指令，如果當前計時時間與定時的時間相等，就執(zhí)行一條指令，將對應的那路P2置為高電位，與之連接的蜂鳴器就開啟、鬧鈴；如果當前計時時間與定時時間不相等，就跳出繼續(xù)執(zhí)行主程序。實現(xiàn)此控制功能用到的比較指令為CJNEA，#direct，rel，其轉(zhuǎn)移條件是累加器A中的值與立即數(shù)不等則轉(zhuǎn)移。
　　3．硬件設計介紹
　　3．1紅外遙控模塊
　　紅外遙控采用模塊化設計，使用的是pt2262/pt2272紅外發(fā)送接收模塊，PT2262/2272是一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。
　　編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，當發(fā)射器沒有按鍵按下時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當有按鍵按下時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長.
　　地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個窄脈沖表示“0”；兩個寬脈沖表示“1”；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“F”也就是地址碼的“懸空”,2262每次發(fā)射時至少發(fā)射4組字碼，2272只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動VT端同步為高電平[4]。
　　在使用中，我們采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，四位數(shù)據(jù)碼與四個按鈕相對應，來完成四種功能控制，這時編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8腳為地址設定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，項目中將發(fā)射機的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收。設置地址碼的原則是：同一個系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依