趣味电子钟(附件)【字数：11468】
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。电子技术的应用无处不在，正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。趣味电子钟在计时的基础上，又能够满足人们对事物创意的需求。我们本次设计采用的是POV LED（POV即persistence of vision视觉暂留）技术，它指的是，借助人的视觉暂留效果，通过少量LED灯的机械扫描方式来显示各种字符或者图像。其原理很简单，就是靠电动机带动一排LED灯绕电机轴高速旋转，与此同时单片机控制各个LED灯在旋转平面相应的位置上点亮，构成一幅点阵画，虽然它们不是同时点亮的，但由于人的视觉暂留效果，会误以为每个点都是同时点亮的。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 LED优点 1
1.2无线充电技术 2
第二章 旋转时钟的原理及方案 3
2.1旋转时钟的显示原理分析 3
2.2方案选择 4
第三章 电路的设计 5
3.1无线供电设计 5
3.1.1供电模块电路 5
3.1.2无线供电性能 6
3.1.3 XKT412芯片介绍 6
3.1.4接收模块电路 8
3.2直流电机设计 8
3.3 LED显示模块 9
3.3.1 LED显示 10
3.3.2 LED显示稳定同步 11
3.3.3红外接收和时钟 12
3.3.4 89C51单片机介绍 12
3.3.5 DS1302介绍 14
第四章 软件设计 16
4.1 LED显示程序设计 16
4.2 DS1302与单片机通讯程序设计 17
4.3红外接收信号控制 18
第五章 系统调试 19
5.1硬件调试 19
5.2软件调试 19
第六章 结论 21
6.1结论 21
6.2经济与安全性分析 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
第一章 绪论
在寰球资源动力缺乏的忧愁持续上升高的环境下，节约能源对人们是一个行将面对的第一大问题。在光照领域，LED发光利用正在吸引大家的关注。LED是种新兴绿色环保灯具产品，肯定是以后发展进步的潮流。
LED全称Light?Emitting?Diode。翻译为发光二极管，是一种能自发光的半导体元器件。这种光原件的一端是P型半导体晶片，空穴在它其中占主导地位，另一端是N型半导体晶片，基本上电子组成了它。当把这两个部分组合到一起，他们就会组成一个叫PN结。电流在导线通过这个晶片时，N端的电子就会被移向另一边，这时电子与空穴复合，以光子的形式放出能量，即LED的发光原理。
1.1 LED优点
LED大致上是被封装在环氧树脂里的很小的一个半导体晶片，小且轻。 LED采用直流驱动，耗电量极低，单管只需消耗0.03到0.06瓦，电能与光能之间转换效率接近百分之三十。通常情况下LED是23.6V工作电压，使用时电流是0.020.03A；通过计算可得其理论上所消耗的电能不超过0.1W，相比传统灯光在同等条件下就节约了约80%的能源。
有人把LED等称之为长寿灯，因为它比钨丝灯坚固耐用，使用寿命是这些传统灯具的10倍以上。它为固态的冷色系光源，封装在环氧树脂中，灯的内部很稳定不会松动，也没有其他灯的那些常见弊端，只需电流和电压恰当，其使用最长年限能够到达6到10万小时。
由于其使用的是冷发光技术，不需要通过热辐射发光，在具有亮度高的同时，LED发光灯具较传统依靠热发光技术的灯具而言，甚至可以不产生热量。
LED是环保绿色灯具，首先是由于其制造材料无毒环保，不像传统荧光灯中的水银会污染环境，同时还可以让废物回收再利用。其次是平安，因为其不发散红外线，更不会有紫外线，就表示其产生热量低，而且无辐射，几乎没有眩光，冷光源，可以放心接触。
LED整个晶体片都在环氧树脂内，并且是完全密封的，同时灯体里面没有可松动的结构，使得灯丝不会烧毁，不沉积热量，光能不易衰弱，相比白炽灯灯泡和荧光灯管都更为坚固。
LED以红、绿、蓝三原色为光源基调，同时由其特定的PN结构材料决定了光的波长和颜色，通过计算机的控制，我们可以得到256级灰度，也就是说最终可以产生256^3=16777216种颜色，进行任意混合后，就可以生成丰富多彩的图像，产生五颜六色的动态变化效果。
与以前光源单一的颜色样式对比，LED的源头元器件就是一种低压的技术。作为数字信息化的产物，它运用了了计算机技术。还有嵌入式控制技术等。而且它还有可以随时编程、没有限制的升级、容易多变的特点，而成为了半导体光电器件的一项“高新尖”技术。
1.2 无线充电技术
另外在不久前刚结束的发布会上，三星发布了Galaxy S8与S8 Edge，这两款机型备受瞩目，风头无限。在电池的方面，不但充电效率比以前高多了，三星还公布了S8 机型是通用两种无线充电标准，加上之前公布的Apple Watch，无线充电将会迎来新的一波机遇。
当前社会上主要的无线充电技术标准含有无线充电联盟的Qi、A4WP和PMA三大标准，但后来A4WP和PMA宣布合并，一起开发新型的标准。从技术方面来看，PMA与Qi规范以磁感应技术为基础，A4WP则是磁共振，但PMA与A4WP彼此合作，相当于每个产品都拥有了两家的技术，WPC也宣布将自行发展磁共振技术，在此形成的两个对立面，都不再独自运用单一技术，就都起始了双模路线。事实上，磁感应与磁共振各有其长短处，相比磁感应技术在一个时间内只能给一个设备充电，而且要求两个发射端和接收端对准了，而且二者之间要贴的很近，而磁共振的则不必，可以隔空充电，即无论设备和充电板是不是在一起，充电板都可以在同一时间给好几个不一样的设备充电。
相比之下，磁共振技术是最难的。正常的电力传输大多使用的是低频率通信频段，而根据资料显示，建立在磁共振技术基础上的无线电电力传输，合适使用较高频率的通信频段。虽然通信用的频段不用负担大电流，但是正常用于电力传输的元器件很少有这样的设计，于是这样就导致了给设备提供商制造了很多挑战。为了不被其他的通信信号影响效果，所有才用的元器件都是特别制作的，同时这样造价成本就相对较高，这时候磁感应的优点就很明显了，技术限制方面也很少限制，结合在一起来看，同时支持两种标准的方案是最好的。
本文结合了LED显示技术和无线充电技术，并据此进行设计了趣味电子钟，下面我将为大家详细说明。
第二章 旋转时钟的原理及方案
目 录
第一章 绪论 1
1.1 LED优点 1
1.2无线充电技术 2
第二章 旋转时钟的原理及方案 3
2.1旋转时钟的显示原理分析 3
2.2方案选择 4
第三章 电路的设计 5
3.1无线供电设计 5
3.1.1供电模块电路 5
3.1.2无线供电性能 6
3.1.3 XKT412芯片介绍 6
3.1.4接收模块电路 8
3.2直流电机设计 8
3.3 LED显示模块 9
3.3.1 LED显示 10
3.3.2 LED显示稳定同步 11
3.3.3红外接收和时钟 12
3.3.4 89C51单片机介绍 12
3.3.5 DS1302介绍 14
第四章 软件设计 16
4.1 LED显示程序设计 16
4.2 DS1302与单片机通讯程序设计 17
4.3红外接收信号控制 18
第五章 系统调试 19
5.1硬件调试 19
5.2软件调试 19
第六章 结论 21
6.1结论 21
6.2经济与安全性分析 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
第一章 绪论
在寰球资源动力缺乏的忧愁持续上升高的环境下，节约能源对人们是一个行将面对的第一大问题。在光照领域，LED发光利用正在吸引大家的关注。LED是种新兴绿色环保灯具产品，肯定是以后发展进步的潮流。
LED全称Light?Emitting?Diode。翻译为发光二极管，是一种能自发光的半导体元器件。这种光原件的一端是P型半导体晶片，空穴在它其中占主导地位，另一端是N型半导体晶片，基本上电子组成了它。当把这两个部分组合到一起，他们就会组成一个叫PN结。电流在导线通过这个晶片时，N端的电子就会被移向另一边，这时电子与空穴复合，以光子的形式放出能量，即LED的发光原理。
1.1 LED优点
LED大致上是被封装在环氧树脂里的很小的一个半导体晶片，小且轻。 LED采用直流驱动，耗电量极低，单管只需消耗0.03到0.06瓦，电能与光能之间转换效率接近百分之三十。通常情况下LED是23.6V工作电压，使用时电流是0.020.03A；通过计算可得其理论上所消耗的电能不超过0.1W，相比传统灯光在同等条件下就节约了约80%的能源。
有人把LED等称之为长寿灯，因为它比钨丝灯坚固耐用，使用寿命是这些传统灯具的10倍以上。它为固态的冷色系光源，封装在环氧树脂中，灯的内部很稳定不会松动，也没有其他灯的那些常见弊端，只需电流和电压恰当，其使用最长年限能够到达6到10万小时。
由于其使用的是冷发光技术，不需要通过热辐射发光，在具有亮度高的同时，LED发光灯具较传统依靠热发光技术的灯具而言，甚至可以不产生热量。
LED是环保绿色灯具，首先是由于其制造材料无毒环保，不像传统荧光灯中的水银会污染环境，同时还可以让废物回收再利用。其次是平安，因为其不发散红外线，更不会有紫外线，就表示其产生热量低，而且无辐射，几乎没有眩光，冷光源，可以放心接触。
LED整个晶体片都在环氧树脂内，并且是完全密封的，同时灯体里面没有可松动的结构，使得灯丝不会烧毁，不沉积热量，光能不易衰弱，相比白炽灯灯泡和荧光灯管都更为坚固。
LED以红、绿、蓝三原色为光源基调，同时由其特定的PN结构材料决定了光的波长和颜色，通过计算机的控制，我们可以得到256级灰度，也就是说最终可以产生256^3=16777216种颜色，进行任意混合后，就可以生成丰富多彩的图像，产生五颜六色的动态变化效果。
与以前光源单一的颜色样式对比，LED的源头元器件就是一种低压的技术。作为数字信息化的产物，它运用了了计算机技术。还有嵌入式控制技术等。而且它还有可以随时编程、没有限制的升级、容易多变的特点，而成为了半导体光电器件的一项“高新尖”技术。
1.2 无线充电技术
另外在不久前刚结束的发布会上，三星发布了Galaxy S8与S8 Edge，这两款机型备受瞩目，风头无限。在电池的方面，不但充电效率比以前高多了，三星还公布了S8 机型是通用两种无线充电标准，加上之前公布的Apple Watch，无线充电将会迎来新的一波机遇。
当前社会上主要的无线充电技术标准含有无线充电联盟的Qi、A4WP和PMA三大标准，但后来A4WP和PMA宣布合并，一起开发新型的标准。从技术方面来看，PMA与Qi规范以磁感应技术为基础，A4WP则是磁共振，但PMA与A4WP彼此合作，相当于每个产品都拥有了两家的技术，WPC也宣布将自行发展磁共振技术，在此形成的两个对立面，都不再独自运用单一技术，就都起始了双模路线。事实上，磁感应与磁共振各有其长短处，相比磁感应技术在一个时间内只能给一个设备充电，而且要求两个发射端和接收端对准了，而且二者之间要贴的很近，而磁共振的则不必，可以隔空充电，即无论设备和充电板是不是在一起，充电板都可以在同一时间给好几个不一样的设备充电。
相比之下，磁共振技术是最难的。正常的电力传输大多使用的是低频率通信频段，而根据资料显示，建立在磁共振技术基础上的无线电电力传输，合适使用较高频率的通信频段。虽然通信用的频段不用负担大电流，但是正常用于电力传输的元器件很少有这样的设计，于是这样就导致了给设备提供商制造了很多挑战。为了不被其他的通信信号影响效果，所有才用的元器件都是特别制作的，同时这样造价成本就相对较高，这时候磁感应的优点就很明显了，技术限制方面也很少限制，结合在一起来看，同时支持两种标准的方案是最好的。
本文结合了LED显示技术和无线充电技术，并据此进行设计了趣味电子钟，下面我将为大家详细说明。
第二章 旋转时钟的原理及方案
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