AT89C51单片机的旋转时钟设计+程序+电路图(2)

菜单

本次设计，采用AT89C51单片机为主控芯片，控制8位LED灯的亮、灭，以此作为设计的显示模块。显示模块在可调电机的驱动下快速旋转[4]。根据视觉暂留现象，旋转的LED在人眼中看起来像是连续的画面时，要求电机的转速至少需达到10r/s。当然为了使设计显示效果更加稳定，在实际的设计中要适当的增加电机的转速。同时，因为显示电路要做快速的旋转，所以显示电路的供电成为一个难题，而为了使系统更加稳定以及实用性考虑，本次设计采用无线供电。本次设计还采用了一个时钟芯片DS1302,来进行准确时间的读取。红外发射、接受模块是本次设计的一个重要环节，为了使显示稳定，我们要确定一个起始点，同时这也是一个刷新点。这时我们需要给系统确定一个开始的位置，这个位置就是红外发射和接受对齐的时候。当红外接收端得到一个信号时，系统即为开始，将从DS1302中读取到的时间用LED灯来显示出来。当转一圈时，红外接收端又接受到一个信号，继续从DS1302中读取时间，用LED灯来显示。以此循环，根据人眼的视觉暂留效果，当电机的转速达到10r/s以上时，我们看到的即是一幅连续的数字钟画面。

2.硬件系统设计

2.1显示模块

显示模块由AT89C51单片机的最小系统控制8位LED灯构成[5]。包含了时钟电路、复位电路、显示电路。原理图如下:

显示模块

2.1.1主控制器AT89C51芯片

AT89C51是一种低电压、高性能CMOS 8位微处理器。内部拥有128字节的RAM,4K的FLASH闪存，32个I/O口，一个全双工串行通信口，2个16位定时器/计数器。可降至0Hz的静态逻辑操作，支持两种软件可选的节电工作模式。空闲模式下暂停CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电模式下保存RAM中的内容源!自`优尔~文)论(文]网[www.youerw.com，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。下图为AT89C51单片机的引脚图：

AT89C51引脚

2.1.2时钟电路

时钟电路是用于产生时钟信号，是单片机必不可少的工作电路。没有时钟电路，单片机就没有时钟周期和指令周期，单片机也就无法工作。两种通用时钟方式：外部时钟和内部时钟。

本次设计采用的就是内部时钟。在AT89C51单片机的内部构造中有一个高增益的反向放大器，它能够组成所需的振荡器。该反向放大器的输入引脚与输出引脚分别为XTAL1和XTAL2，它们被连接在晶体振荡器和用来微调的电容上，从而组成了一个自激励振荡器。在电路中C1、C2的数值我选取的是22PF，但是如果所选取电容的数值太小，将直接影响振荡系统的运行速度与稳定性。通常情况下我们会采用温度稳定性较好的NPO电容来提高振荡的稳定性，选取的晶振频率为11.0592MHZ。