无线供电的led万年历(附件)【字数：18811】
摘 要摘 要传统的万年历，通过线路连接电源来实现供电，在使用过程中必须靠近电源插板才能使用，使用空间受到限制。万年历的显示功能单一，只能显示数字，而且调节时间困难。随着自动化，智能化发展，传统万年历已经不能适应更多场合的需要。在科技发展日新月异的今天，无线供电技术和LED显示屏应用于我们生活的各个领域。本论文设计基于无线供电方式的LED旋转万年历。LED旋转万年历是通过电动机带动一列发光二极管旋转，当发光二极管转到不同的位置时，由单片机控制发光二极管的亮灭，通过人眼影像暂留方式显示图案与文字。LED万年历达到360度可视范围，大大降低了成本，功耗小，实用性强，克服了传统平板LED显示屏的不足。本论文主要设计了一款无线供电的LED旋转万年历。其中STC12C5A32S2单片机作为主控模块芯片，时钟模块采用DS1302，通过直流电机带动底盘的转动，通过电磁感应的无线供电方式实现对旋转的LED万年历进行供电，通过LED的亮灭让我们看到动态显示的LED旋转万年历。?通过实验测试可以对系统进行不断的更新和完善，测试各模块的兼容性，确保方案设计的可行性，从而提高无线供电方式的旋转LED万年历的整体质量，满足此次设计的要求。关键词: 无线供电；LED旋转显示屏；单列LED显示； STC12C5A32S2单片机；
目录
第一章 绪论 1
1.1无线充电的应用 1
1.2 国内外研究现状及发展前景 1
1.2.1 国内外研究现状 1
1.2.2 发展前景 3
1.3 课题背景及研究意义 3
1.4课题主要研究内容 4
1.5 小结 5
第二章 无线供电的LED万年历系统方案选型 6
2.1无线供电的方案比较与论证 6
2.2计时方案选择 7
2.3单片机芯片的选择 7
2.4显示模块选择方案和论证 8
2.5 I/O口扩展芯片的选型 8
2.5.1振荡器选型 8
2.5.2移位寄存器选型 9
2.6 总结 9
第三章 无线供电的LED万年历的硬件电路设计 11
3.1系统结构总设计 11
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
.2系统成像原理 12
3.3无线供电模块 12
3.4电机驱动模块 15
3.5红外对管电路 16
3.6单片机控制与LED显示模块 17
3.6.1发光二极管原理 17
3.6.2单片机控制 18
3.6.3 DS1302时钟芯片 18
3.6.4 LED显示模块设计 20
3.7无线供电的LED万年历制作与调试 22
3.8 总结 22
第四章无线供电的LED万年历的软件电路设计 23
4.1 概述 23
4.2 软件结构主程序设计 23
4.3万年历程序的设计 24
4.4显示程序的设计 24
4.4.1取模软件 26
4.4.2显示程序 26
4.5小结 26
第五章调试与性能分析 27
5.1 硬件系统测试 27
5.2 软件系统测试 27
5.3调试中遇到的问题及其解决方案 28
5.4小结 30
结论与展望 31
致谢 32
参考文献 33
附件 35
第一章 绪论
1.1无线充电的应用
近年来无线充电技术在很多领域得到了大量应用。我们生活中常用的无线路由器，无线键盘，电动牙刷，无线鼠标等电子用品及无线充电的电动汽车等，文献[1]中加拿大的一家家具公司，这家公司推出了一款家具产品，这款产品本身就是一个无线充电器，同时具有餐桌和充电功能的桌子。这张餐桌内设有无线电源发射装置，通过与移动设备的电磁感应，就能满足无线充电的需求。这样，消费者就可以一边在餐厅用餐，一边用“餐桌”为其移动设备进行充电，实现便捷而且时尚的生活，为我们的生活提供了很多人性化的便利。
/
图1.1 手机无线充电
1.2 国内外研究现状及发展前景
1.2.1 国内外研究现状
近年来，数字万年历逐渐朝着时间精度高、稳定性能好、使用便捷、耗能小、走时延续时间长、小体积、多功能、制造成本价格低等方向发展。现在生产的数字万年历，它除了具备以往常见的万年历的功能外，还具有倒计时、多个时间点定时、语音报时、实时温度测量等功能。在硬件方面它的变化不是特别大，主要是通过改变软件部分来实现一些新的功能。
无线供电技术分为电磁感应式、电磁谐振式、电磁辐射式。分别用于近距离、中等距离、远距离电能输送；
（1）电磁辐射式以微波束代替输电线传输电能，其中发射与接收模块构成整个系统，在使用时接收器与发射器中间不能有障碍物，必须对准。微波有辐射作用，一般用在远离生物的高空科技领域。
（2）电磁感应式，利用电磁感应原理，初、次级线圈分开，利用感应耦合传输电能。具有可靠性高、无触、无损、还可以实现信息传输等优点，是现在发展比较好的供电方式。
（3） 在文献[2]中提到电磁谐振式采用非辐射式磁耦合技术，利用磁近场、谐振、电磁感应。当发射端与接收端的频率一致时，产生共振，传输效率较高，对人无害。
/
图1.2无线供电LED旋转万年历
（1）国内研究现状：二十一世纪初，出现了全彩色LED显示屏，并且有具国际先进水平的技术和产品陆续出现；国内企业也对控制大规模集成电路的LED显示屏进行了开发、生产和应用。国内研制出对电池充电的平台，但是电池要与平台接触才行。比如手机，也要把产品与充电板放在一起，达到接触才能充电。中科院院士严陆光带领的研究小组对运动型应用从高速轨道交通的角度进行了相关的性能分析；重庆大学自动化学院的非接触的无线电能传输技术研发小组，设计的无线电能传输装置实现了600W至1KW的电能输出，传输效率达到 70%以上，攻克了相关技术难点。在第四十三届国际电子产品展览会（CES）上，中国海尔展示了全球首台可以将一百瓦的电能传输到一米处的无线供电的电视机。
（2）国外研究现状：法国科学家用微波点亮了四十米之外两百瓦的灯泡。Powercast公司研发出了一款可以实现一米左右的小功率无线充电产品，这款产品是一款利用无线电波充电的装置。在文献[1]中提到麻省理工大学的Marin Soljacic和他的研究团队成功点亮了1.9m之外连接在另一个线圈上的60 瓦灯泡。无线充电装置WattUp，支持十瓦以下约四点六米的无线充电，被大量应用到日常生活中。近年来，日本和以美国代表的西方国家陆续在无线充电技术方面进行了深入研究，目前已经取得了许多重大研究成果，瑞典汽车制造商沃尔沃成功地研制出一款利用电磁感应式无线充电技术的无线充电汽车。日本幅库公司研制出无电瓶自动货车和单轨型车；美国通用汽车公司成功研制出的EV1型汽车;
目录
第一章 绪论 1
1.1无线充电的应用 1
1.2 国内外研究现状及发展前景 1
1.2.1 国内外研究现状 1
1.2.2 发展前景 3
1.3 课题背景及研究意义 3
1.4课题主要研究内容 4
1.5 小结 5
第二章 无线供电的LED万年历系统方案选型 6
2.1无线供电的方案比较与论证 6
2.2计时方案选择 7
2.3单片机芯片的选择 7
2.4显示模块选择方案和论证 8
2.5 I/O口扩展芯片的选型 8
2.5.1振荡器选型 8
2.5.2移位寄存器选型 9
2.6 总结 9
第三章 无线供电的LED万年历的硬件电路设计 11
3.1系统结构总设计 11
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
.2系统成像原理 12
3.3无线供电模块 12
3.4电机驱动模块 15
3.5红外对管电路 16
3.6单片机控制与LED显示模块 17
3.6.1发光二极管原理 17
3.6.2单片机控制 18
3.6.3 DS1302时钟芯片 18
3.6.4 LED显示模块设计 20
3.7无线供电的LED万年历制作与调试 22
3.8 总结 22
第四章无线供电的LED万年历的软件电路设计 23
4.1 概述 23
4.2 软件结构主程序设计 23
4.3万年历程序的设计 24
4.4显示程序的设计 24
4.4.1取模软件 26
4.4.2显示程序 26
4.5小结 26
第五章调试与性能分析 27
5.1 硬件系统测试 27
5.2 软件系统测试 27
5.3调试中遇到的问题及其解决方案 28
5.4小结 30
结论与展望 31
致谢 32
参考文献 33
附件 35
第一章 绪论
1.1无线充电的应用
近年来无线充电技术在很多领域得到了大量应用。我们生活中常用的无线路由器，无线键盘，电动牙刷，无线鼠标等电子用品及无线充电的电动汽车等，文献[1]中加拿大的一家家具公司，这家公司推出了一款家具产品，这款产品本身就是一个无线充电器，同时具有餐桌和充电功能的桌子。这张餐桌内设有无线电源发射装置，通过与移动设备的电磁感应，就能满足无线充电的需求。这样，消费者就可以一边在餐厅用餐，一边用“餐桌”为其移动设备进行充电，实现便捷而且时尚的生活，为我们的生活提供了很多人性化的便利。
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图1.1 手机无线充电
1.2 国内外研究现状及发展前景
1.2.1 国内外研究现状
近年来，数字万年历逐渐朝着时间精度高、稳定性能好、使用便捷、耗能小、走时延续时间长、小体积、多功能、制造成本价格低等方向发展。现在生产的数字万年历，它除了具备以往常见的万年历的功能外，还具有倒计时、多个时间点定时、语音报时、实时温度测量等功能。在硬件方面它的变化不是特别大，主要是通过改变软件部分来实现一些新的功能。
无线供电技术分为电磁感应式、电磁谐振式、电磁辐射式。分别用于近距离、中等距离、远距离电能输送；
（1）电磁辐射式以微波束代替输电线传输电能，其中发射与接收模块构成整个系统，在使用时接收器与发射器中间不能有障碍物，必须对准。微波有辐射作用，一般用在远离生物的高空科技领域。
（2）电磁感应式，利用电磁感应原理，初、次级线圈分开，利用感应耦合传输电能。具有可靠性高、无触、无损、还可以实现信息传输等优点，是现在发展比较好的供电方式。
（3） 在文献[2]中提到电磁谐振式采用非辐射式磁耦合技术，利用磁近场、谐振、电磁感应。当发射端与接收端的频率一致时，产生共振，传输效率较高，对人无害。
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图1.2无线供电LED旋转万年历
（1）国内研究现状：二十一世纪初，出现了全彩色LED显示屏，并且有具国际先进水平的技术和产品陆续出现；国内企业也对控制大规模集成电路的LED显示屏进行了开发、生产和应用。国内研制出对电池充电的平台，但是电池要与平台接触才行。比如手机，也要把产品与充电板放在一起，达到接触才能充电。中科院院士严陆光带领的研究小组对运动型应用从高速轨道交通的角度进行了相关的性能分析；重庆大学自动化学院的非接触的无线电能传输技术研发小组，设计的无线电能传输装置实现了600W至1KW的电能输出，传输效率达到 70%以上，攻克了相关技术难点。在第四十三届国际电子产品展览会（CES）上，中国海尔展示了全球首台可以将一百瓦的电能传输到一米处的无线供电的电视机。
（2）国外研究现状：法国科学家用微波点亮了四十米之外两百瓦的灯泡。Powercast公司研发出了一款可以实现一米左右的小功率无线充电产品，这款产品是一款利用无线电波充电的装置。在文献[1]中提到麻省理工大学的Marin Soljacic和他的研究团队成功点亮了1.9m之外连接在另一个线圈上的60 瓦灯泡。无线充电装置WattUp，支持十瓦以下约四点六米的无线充电，被大量应用到日常生活中。近年来，日本和以美国代表的西方国家陆续在无线充电技术方面进行了深入研究，目前已经取得了许多重大研究成果，瑞典汽车制造商沃尔沃成功地研制出一款利用电磁感应式无线充电技术的无线充电汽车。日本幅库公司研制出无电瓶自动货车和单轨型车；美国通用汽车公司成功研制出的EV1型汽车;
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